과학기술 정부출연연구기관(출연연)인 한국기계연구원(원장 류석현)이 '공기정화 자동차' 기술을 개발·공개했다. 달리면서 도로변 미세먼지를 제거한다. 자체 브레이크에서 발생하는 먼지 역시 배출 전에 잡아낸다. 도심 곳곳을 누비는 '이동형 공기정화 장치'다.
기계연은 한방우 도시환경연구실장팀이 기관 5대 대표브랜드 '에어파이브(AirFive)'의 주요 연구성과 중 하나로 이 기술을 개발했다고 28일 밝혔다.
개발 기술은 그릴형 및 캘리퍼형 집진 기술, 주차 중 공기정화를 위한 무선 전력 전송 기술로 구성된다. 카니발, 쏘나타 등 서로 다른 차종에 실제 장착해 성능도 검증했다.
그릴형 집진 장치는 자동차 그릴로 들어오는 미세먼지에 전기를 띠게 해, 전기적 힘으로 집진판으로 포집하는 식이다. 적은 전류로 미세먼지를 처리하면서 오존 발생을 최소화했으며, 주행 중에는 주행풍을 활용해 별도 송풍장치 없이 공기를 정화한다. 무선 전력 공급 설비가 설치된 주차 공간에서는 기존 라디에이터 팬을 가동해 정차 중에도 주변 공기를 정화할 수 있다.
성능 평가 결과, 시속 30㎞에서 초미세먼지(PM2.5)를 95% 이상, 미세먼지(PM2.5-10)를 99% 이상 제거했다. 시속 50㎞에서도 같은 수준을 유지했으며, 차량 한 대가 시간당 약 1800㎥ 공기를 정화할 수 있었다. 카니발과 쏘나타 모두 장치 장착 후 연비 변화는 1% 이내였다.
브레이크 먼지는 캘리퍼 뒤쪽에 설치한 집진 장치로 발생 지점에서 직접 포집한다. 브레이크 패드와 디스크의 마찰 과정에서 먼지가 자연스럽게 전기를 띠기에 별도 하전 장치나 흡입 팬 없이 전기적 힘으로 먼지를 잡아낸다. 국제표준 조건에서 1㎞ 주행 시 22.2마이크로그램(㎎)의 브레이크 마모 먼지를 포집했다. 이는 약 450㎞ 주행 기준 약 10g에 해당한다.
한방우 실장은 이 기술에 대해 “기계연 5대 대표브랜드 에어파이브와 연계해 도심 대기질 개선에 기여할 수 있는 공기정화 기술 활용을 확대해 나가겠다”고 밝혔고, 이건희 선임연구원은 “실차 적용을 통해 성능을 확인한 만큼, 앞으로 실도로 성능과 장기 내구성을 검증해 기술을 고도화하겠다”고 말했다.
한편 이번 연구성과는 국제학술지 '트라이볼로지 인터내셔널' '앳모스피어' 등에 게재됐다. 국내와 미국, 독일 등에 다수 특허도 출원했다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
