대전교통공사 요청으로 기계연 기술 개발
대전 3개역 실증, 초미세먼지 농도 73% 저감
오존 발생도 일반 대기 7배↓필터 사용 안해
대전 지하철 저감 장치 보급률 0% 상용화 必
[충청투데이 김중곤 기자] 저렴한 비용으로 미세먼지(10마이크로미터(μm) 이하)를 저감하고 동시에 오존 배출도 줄이는 친환경 기술이 개발돼 관심이다.
이 기술은 향후 사업화를 거쳐 전국 지하철, 학교, 백화점 등 공공장소에 보급돼 시민의 건강을 지키고 환경오염을 최소화할 것으로 기대된다.
과학기술정보통신부와 한국기계연구원은 24일 대전 서대전네거리역에서 ‘저비용 환경친화적 지하철 초미세먼지 저감 기술 개발’ 시연회를 개최했다.
이 연구는 대전교통공사의 요청으로 기계연이 2021년 11월부터 오는 30일까지 3년 6개월간 수행한 것으로 서대전네거리와 오룡역, 용문역에서 실증을 마쳤다.
지하철 내 미세먼지는 역 터널에서 발생한 먼지가 외부로 유출되고 반대로 외부의 먼지가 역사로 유입되는 등 골칫거리였다.
공기 순환을 위해 전국 여러 역사에 미세먼지 저감 장치가 설치돼 있지만, 대전의 경우 보급률이 0%일 정도로 아예 없는 실정이었다.
이날 기계연이 시연한 ‘무필터 공기청정기술’은 기존에 상용화된 것보다 오염물질 절감, 전력, 비용, 유지보수 등 여러 면에서 효율적이다.
특히 같은 정전기 방식으로 먼저를 저감하지만, 금속판 대신 극세사 방전극과 비금속 판소판을 사용해 낮은 전류로도 작동하고, 무엇보다 오전 발생을 최소화한 것이 특징이다.
김학준 기계연 책임연구원은 “정전기를 위해 전극에서 이온을 만들 때 오존도 같이 생기는 문제가 있었는데, 마이크로 크기의 작은 전극을 만드니 낮은 전류로도 이온이 나오고 그만큼 오존은 적게 나왔다”고 설명했다.
실제 대전 3개 역사에서 실증한 결과 지하철 터널에서 배출되는 초미세먼지의 농도가 73% 저감되고, 오존 발생량은 4ppb로 일반 대기(약 30ppb)보다 7배 이상 낮았다는 것이 기계연의 설명이다.
또 필터를 아예 사용하지 않는다는 점도 기계연 미세먼지 저감 기술의 차별성이다. 공기의 흐름을 막는 필터가 없으니 공공장소 같은 넓은 공간의 공기 순환에 제격이다.
필터를 주기적으로 교체해야 하는 번거로움을 덜고 청소 시 물 없이 바람으로도 가능해 유지보수에 용이하다. 부품도 간소화돼 기존 장치보다 제조비용을 30% 이상 절감한다.
우수성을 인정받은 이 기술은 지난 2월 조달청의 혁신제품으로 지정되고 올해 국제전기집진기학회에서 권위 있는 ‘프레더릭 G. 코트렐 상’을 수상하기도 했다.
㈜KC코트렐, ㈜와이티시스템, ㈜세기 등 초세먼지먼지 저감 전문 기업에도 기술이전돼 본격적인 상용화가 진행 중이다.
지하철 터널의 미세먼지를 낮은 비용에 친환경적으로 제거할 수 있게 되며 지하철 이용객과 종사자에게 더욱 안전한 환경을 제공할 것으로 기대된다.
류석현 기계연 원장은 “세계 최고 수준의 미세먼지 저감기술을 개발했고 그 안정성과 효과를 입증했다”며, “앞으로도 더 많은 공공시설에 확대 적용해 국민 건강 증진에 기여하겠다”고 강조했다.
황판식 과기부 연구개발정책실장은 “국가 연구개발 성과물이 논문에 머무르지 않고 국민생활에 직접적인 편익을 제공하는 진정한 기술사업화의 실현이라는 점에서 매우 뜻깊다”고 평가했다.
박필우 대전교통공사 기술이사는 “중앙정부의 지하철 터널 초미세먼지 저감기술 연구에 참여하게 돼 영광”이며 “앞으로도 공공의 이익을 위한 기술개발 연구에 필요한 지원을 아끼지 않겠다”고 말했다.
김중곤 기자 kgony@cctoday.co.kr