한국건설기술연구원(원장 김병석)이 미세먼지로부터 학생 안전을 지키면서 소음까지 잡은 교실 환경 유지 관리 시스템을 개발했다고 29일 밝혔다.
건설연 환경연구본부 장춘만 박사팀이 공기청정, 냉난방 및 환기 기능을 모두 수행할 수 있는 고성능 공기조화기와 기류 제어 시스템을 개발했다.
개발 공기조화기는 산화아연 코팅 항균·항바이러스 필터를 포함해 안전한 살균 공기를 교실에 공급할 수 있다.
개발 기류 제어 시스템은 교실 공급 청정 공기를 실내에 균일 분포시킬 수 있도록 환기 디퓨저(배기구) 위치를 최적 설계했다.
낮은 에너지를 사용하면서 교실 내부 미세먼지를 상시 저감시킬 수 있는 식물 토양 정화장치도 개발기술에 포함된다.
식물의 잎뿐만 아니라 토양 자체도 미세먼지를 제거하는 필터로 이용된다. 토양층 사이로 실내 공기를 통과시켜 미세먼지를 고성능 포집하는 방식은 세계 최초로 시도된 것이다.
토양층을 공기 정화필터로 사용하면 약 40%의 탁월한 미세먼지 정화 효과를 보이며, 건조한 겨울철에는 토양의 수분 함수량 덕분에 쾌적한 실내 습도도 유지할 수 있다. 이런 식물 토양 정화필터를 학교 중앙공급 방식 냉난방, 청정 공기정화 및 환기장치 시스템 일체에 적용한 것은 세계 최초다.
연구팀은 2개 교실과 복도를 포함한 학교 실환경 실증 테스트 베드를 구축, 약 2년간 성능 평가를 진행했다.
교실 복도 측면 바닥에 환기 디퓨저를 설치해 진행한 공기조화기 및 기류 제어 시스템 미세먼지 저감 측정에서는 13분만에 초미세먼지 나쁨(65㎍/㎥)에서 좋음(15㎍/㎥) 상태로 변화했다. 디퓨저를 교실 천장에 설치하는 기존 방식에서는 미세먼지 농도 개선에 20분이 필요하다.
개발 기술은 소음도 잡았다. 기존 교실에는 공기청정기 등에서 평균 55데시벨(㏈) 이상 소음이 발생하는데, 건설연의 소음저감 기술을 적용해 실내 소음을 40㏈ 이하로 유지할 수 있다.
연구진은 시작품을 충남 예산군 소재 수덕초등학교 2개 교실에 적용했다. 중앙공급 방식 시스템은 초등학교 외에도 다중이용시설, 사무실 등 공기 정화장치를 사용하는 다양한 시설에 활용될 수 있다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
