국내 연구진이 초미세먼지를 효율적으로 걸러낼 수 있는 나노 섬유 필터(사진)를 개발했다.
한국생명공학연구원은 스마트IT융합시스템연구단이 전남대학교 고분자융합소재공학부와 공동연구를 통해 초미세먼지를 포집할 수 있는 나노 섬유 기반 초미세먼지 필터를 개발했다고 29일 밝혔다.
현재 상용화 된 미세먼지 헤파필터는 수십 마이크로미터 크기의 섬유를 기반으로 하는 필터링 방식으로 미세먼지 포집 효율이 좋아 널리 사용되고 있다. 하지만 필터 입구와 출구의 압력차로 나타나는 압력 손실이 높아 공기를 정화하는데 필요한 송풍 장치의 전력 소모량이 크고 소음과 진동 등이 발생한다는 한계가 있었다.
연구진은 '반응성 이온 에칭 공정 기술'(RIE)을 전기방사 된 고분자 나노 섬유 소재에 적용해 섬유의 두께를 줄이고 동시에 주입된 산소 가스를 통해 미세먼지가 더 잘 붙도록 화학적으로 표면을 처리했다. 이를 통해 기존 섬유 기반 미세먼지 포집 필터보다 성능을 약 25% 높였으며, 기존 상용 헤파필터와 동일한 수준인 95%의 집진 효율을 가지면서 압력 손실은 30% 낮췄다. 이를 차량용 공기청정기로 활용한 실험결과, 낮은 소비전력으로도 약 70μg/m3의 농도로 오염된 자동차 실내를 16분 만에 효과적으로 정화할 수 있는 것으로 나타났다.생명연은 "차량용 공기청정기 필터 뿐만 아니라 스마트 마스크, 윈도우 필터 등에 응용될 수 있다"며 "고효율 이차전지 필터나 특수 의료용 섬유 소재 등 다양한 분야로 확장할 수 있을 것"이라고 전망했다.이번 연구결과는 화학공학 분야 국제 학술지 '케미컬 엔지니어링 저널'(Chemical Engineering Journal)에 게재됐다.
남도영기자 namdo0@
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