도로를 달리면서 주변 공기 속 미세먼지를 제거하고, 브레이크 마모 먼지가 발생하기도 전에 잡아내는 '공기정화 자동차'가 국내에서 나왔다.
한국기계연구원은 한방우 친환경에너지연구본부 도시환경연구실 실장이 이끄는 연구팀이 도심 곳곳을 누비며 공기를 정화하는 공기정화 자동차 기술을 개발했다고 28일 밝혔다. 이번 기술은 기계연 5대 대표 브랜드 '에어파이브'(AirFive) 의 주요 성과 중 하나다.
공기정화 자동차는 △그릴형 집진 기술 캘리퍼형 집진 기술 △주차 중 공기정화를 위한 무선 전력 전송 기술로 구성됐다.
그릴형 집진 기술은 자동차 그릴을 통해 들어오는 미세먼지에 전기를 띠게 한 뒤, 먼지가 집진판에 붙게 하는 방식으로 먼지를 제거하는 기술이다. 아울러 주행 중 발생하는 주행풍을 활용해 별도의 고출력 송풍장치 없이 공기를 정화한다. 주차 공간에는 무선 전력 공급 설비를 설치할 수 있도록 했다. 설비가 설치된 주차 공간에서는 자동차가 라디에이터 팬을 가동해 주변 공기를 정화한다. 정차 중일 때도 공기를 정화하는 것이다.
브레이크 마모 먼지도 직접 포획한다. 브레이크 패드와 디스크의 마찰 과정에서 먼지가 자연스럽게 전기를 띠는 특성을 활용했다. 별도의 하전 장치나 흡입용 팬을 설치하지 않았다.
연구팀이 실제 카니발, 쏘나타 등 서로 다른 차종에 공기정화 장치를 장착한 뒤 실험한 결과, 차량 1대가 1㎞를 주행할 때 22.2mg의 브레이크 마모 먼지를 포집했다. 450㎞를 주행할 경우 약 10g의 마모 먼지를 포집하는 셈이다.
그릴형 집진 장치는 시속 30㎞에서 초미세먼지(PM2.5)는 95% 이상, 미세먼지(PM2.5-10)를 99% 이상 제거했다. 시속 50㎞에서도 같은 수준의 성능을 유지했다. 차량 1대는 시간당 약 1800㎥의 공기를 정화한 것으로 나타났다. 카니발과 쏘나타 모두 장치 장착 전후 연비 변화는 1% 이내였다.
연구를 이끈 한 실장은 "자동차가 이동하면서 도로 주변 미세먼지를 정화하고 브레이크 먼지까지 발생 지점에서 줄이는 게 이번 기술의 특징"이라며 "기계연 5대 대표브랜드와 연계해 도심 대기질 개선에 기여할 수 있는 공기정화 기술의 활용을 확대하겠다"고 했다.
연구팀은 관련 연구 성과를 국제학술지 '앳모스피어'(Atmosphere) 등에 게재하고 한국, 미국, 독일 등에서 특허를 출원했다.
