한국기계연구원(원장 류석현, 이하 기계연) 3월25일 친환경에너지연구본부 도시환경연구실 김학준 책임연구원 연구팀에서 필터없이 초미세먼지를 저감할 수 있는 친환경 공기청정기술을 개발했다고 밝혔다.

이 기술은 정전기력을 활용하면서도 오존발생을 최소화한 무필터 공기정화시스템으로 세계 최고수준의 성능을 갖췄다. 극세사방전극과 비금속탄소판을 적용해 낮은 전류로 작동하며 필터없이도 초미세먼지를 90% 이상 제거할 수 있다. 특히 오존발생농도를 일반대기의 1/10 수준인 5ppb 이하로 낮춰 기존 정전기방식의 한계였던 오존문제를 해결했다.

이 기술은 대형공간에서도 공기정화효율이 높다는 강점을 가진다. 기존 필터방식 공기청정기는 필터막힘으로 인해 공기흐름이 저하되며 교체비용이 높은 한계가 있었다. 기계연의 기술은 공기흐름을 방해하지 않으며 대량의 공기를 효과적으로 정화할 수 있어 유지비절감 효과도 크다. 특히 지하철 터널용장치는 덕트없이 설치가능해 제작비용도 30% 이상 줄일 수 있다.

실제 대전광역시 지하철 △서대전네거리역 △오룡역 △중구청역 터널구간에서 성능검증을 마쳤으며 학교용으로 개발된 무필터 공기청정기는 CA인증과 실증을 거쳐 부산초등학교에 설치돼 시험을 진행 중이다. 경기도 내 한 백화점의 공조기에도 적용해 공공시설에서 미세먼지 저감효과를 확인했다.

김학준 책임연구원은 "기존 정전기방식은 오존발생 문제로 실내적용이 어려웠지만 이번 기술은 그 문제를 근본적으로 해결한 유일한 기술이다"라며 "초기 도입 후 약 3년 안에 손익분기점에 도달할 수 있는 경제성까지 갖췄다"고 설명했다.

이어 "혁신제품지정, 전기용품안전 KC인증, 공기청정기 단체품질 CA인증 등을 통해 체계적인 보급을 준비하고 있다"라고 말했다.

류석현 기계연 원장은 "20년 이상 정전기술을 연구해 온 기계연이 세계 최고수준의 미세먼지 저감기술을 개발했으며 2년간 실증을 통해 안정성과 효과를 입증했다"라며 "앞으로도 더 많은 공공시설에 확대 적용해 국민건강에 기여하겠다"고 전했다.

이번 연구는 기계연 기본사업 ‘포스트펜데믹 대응 감염·오염제어 스마트공조시스템 핵심기계기술 개발’ 과제와 과학기술정보통신부 ‘저비용 환경친화적 Passive 방식 지하철 초미세먼지 저감기술 개발’ 과제의 지원을 받아 수행됐다.

해당기술은 그 혁신성과 우수성을 인정받아 2024년 국제전기집진기학회에서 '프레더릭 G. 코트렐 상*'을 수상했으며 초미세먼지저감 전문기업에 기술이전돼 상용화가 진행 중이다.

*프레더릭 G. 코트렐 상(Frederick G. Cottrell Award): 전기집진 기술발전에 공헌한 인물에게 수여하는 상으로 1906년 실용적인 전기집진장치를 개발한 프레더릭 가드너 코트렐의 이름에서 유래했다.