다중시설 실내공기 중 병원체 제거 소재
미세먼지로 인해 실내 환기가 어려워지면서 실내 공기 오염은 우리 건강을 위협하는 심각한 요인이 되고 있습니다. 결핵이나 메르스와 같은 치명적인 질질병들이 실내 공기를 통해 전염될 수 있다는 사실은 대중에게 큰 공포를 안겨줍니다. 2018년 이후 실내공기질 관리법이 시행되고 있지만, 기존의 필터 기술은 세균과 바이러스를 완벽하게 제거하는 데 뚜렷한 한계를 보입니다. 필터에 포집된 세균이 오히려 습기와 먼지를 먹고 증식하며 악취를 유발하거나 새로운 세균 공급원이 되는 부작용이 발생하기 때문입니다. 기존의 대안들도 완벽한 해결책이 되지는 못하고 있습니다. 항균 소재를 입힌 필터는 장기적인 성능 유지가 어렵고, 자외선 살균법은 빛이 도달하는 거리가 짧아 많은 장비가 필요하다는 단점이 있습니다. 살균 효과가 탁월한 플라즈마나 오존 역시 독성 물질인 오존 배출 문제로 인해 실사용에 제약이 따랐습니다. 이러한 근본적인 문제를 해결하기 위해 한국재료연구원은 저온 플라즈마와 다공성 세라믹, 그리고 저온 촉매 소재를 융합한 차세대 필터 기술을 개발하여 다중이용시설의 공기 안전성을 높이고 있습니다. 이 새로운 필터 시스템은 크게 플라즈마 발생부와 오존 제거부라는 두 가지 핵심 구조로 나뉩니다. 플라즈마 발생부에서는 전극과 통기성 절연 세라믹이 교대로 배치되어 강한 전계를 유도하고 표면 플라즈마를 형성합니다. 이때 공기 중의 산소를 이용해 다량의 오존을 발생시키는데, 유입된 병원체는 세라믹 유전체에 포집된 후 이 오존에 의해 철저히 파괴됩니다. 이는 단순히 먼지를 거르는 수준을 넘어 병원체를 근본적으로 박멸하는 메커니즘을 갖추고 있어 기존 필터의 한계를 뛰어넘는 성능을 보여줍니다. 살균 과정에서 발생하는 오존의 독성 문제는 고효율 저온 활성 복합 촉매를 통해 해결했습니다. 오존 제거부는 병원체를 파괴하고 남은 잔류 오존을 인체에 무해한 산소로 전환하여 배출합니다. 특히 이 기술은 초속 2m 이상의 빠른 공기 흐름 속에서도 안정적으로 플라즈마를 생성하며, 99% 이상의 높은 병원체 제거 효율을 유지합니다. 넓은 표면적을 가진 특수 설계된 촉매는 고풍속 환경에서도 오존을 효과적으로 제거하여 사용자의 안전을 보장하며, 실내 공기질 관리의 새로운 기준을 제시하고 있습니다. 본 기술의 또 다른 장점은 뛰어난 경제성과 호환성에 있습니다. 복잡한 특수 설비 없이도 기존 공조 시스템에 바로 설치가 가능하며, 가로세로 10cm 크기의 표준 모듈 단위로 설계되어 시설 규모에 맞게 다양하게 응용할 수 있습니다. 특정 모듈이 고장 나거나 수명이 다했을 때 해당 부분만 교체하면 되므로 유지보수 비용도 매우 저렴합니다. 날로 심각해지는 공기 오염 상황에서 이 기술은 병원이나 지하철 같은 시설의 2차 감염을 예방하고 깨끗하고 안전한 공기를 제공함으로써 국민 건강 증진에 이바지할 것입니다.
