멜트블로운공법

[신상 건설기술 랜덤박스] 필터에 소금을 더했더니 더 잘 걸러낸다고? 이거 맞아?

현대 사회에서 미세먼지와 실내 공기 질 관리는 건강을 지키기 위한 필수적인 요소가 되었습니다. 최근 한국건설기술연구원에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 유기 소금을 활용한 차세대 헤파 필터 기술을 선보였습니다. 오스팜 헤파 필터라 불리는 이 기술은 우리가 흔히 섭취하는 무기 소금이 아닌, 인체에 무해한 유기 소금을 주원료로 삼고 있다는 점에서 매우 혁신적입니다. 일반적인 소금은 체내에 축적될 경우 건강에 해로울 수 있지만, 유기 소금은 이러한 우려를 덜어주면서도 강력한 정화 기능을 수행하여 쾌적한 실내 환경 조성을 돕습니다. 오스팜 헤파 필터의 제작 방식은 솜사탕을 만드는 원리와 유사한 멜트블로운 공정을 통해 이루어집니다. 이는 고분자 합성 수지 알갱이를 고열로 녹여 액체 상태로 만든 뒤 고압으로 분사하여 미세한 섬유 조직을 형성하는 정밀한 공법입니다. 이 과정을 통해 유기 소금이 필터 표면에 고르게 포진하며, 소재 자체가 가진 독특한 물리적 기여 덕분에 공기 중 오염 물질이 필터 내부에서 번식하는 것을 근본적으로 차단할 수 있습니다. 단순한 먼지 포집을 넘어 미생물의 활동까지 억제한다는 점이 이 기술의 핵심 경쟁력이라 할 수 있습니다. 필터의 성능은 입자 포집률에 따라 등급이 나뉘는데, 이번에 개발된 기술은 최고 수준인 H14 등급을 자랑합니다. H14 등급은 공중에 부유하는 미세 오염 물질을 99.9% 이상 걸러낼 수 있는 성능을 의미합니다. 일반적으로 머리카락 두께가 60마이크로미터인 것과 비교했을 때, 육안으로는 확인하기 힘든 0.3마이크로미터 크기의 초미세먼지까지 완벽하게 차단해냅니다. 이러한 강력한 여과 성능은 대기 오염이 심한 도심 지역이나 정밀한 공기 질 관리가 필요한 의료 시설 등 다양한 건설 현장 및 주거 환경에서 그 진가를 발휘할 것입니다. 기존의 구리 항균 필터는 주로 구리 성분을 활용해왔으나, 시간이 지나면서 구리 입자가 탈락하거나 성능이 점차 저하되는 한계가 있었습니다. 반면 오스팜 헤파 필터는 필터 조직 내부에 성분이 안정적으로 결합되어 있어 항균, 항바이러스, 항곰팡이 기능을 장기적으로 유지할 수 있습니다. 이는 사용자의 건강뿐만 아니라 필터 자체의 수명을 연장하고 유지 관리의 편의성을 높이는 경제적인 이점으로도 이어집니다. 깨끗한 공기를 마시는 것만으로도 신체적인 활력을 얻을 수 있기에, 이와 같은 고기능성 필터의 도입은 미래 건축 기술의 중요한 지향점이 될 것입니다. 한국건설기술연구원 연구진은 단순히 필터 개발에 그치지 않고, 질병관리청과 협력하여 실내 공간에서의 호흡기 감염병 전파 위험을 예측하는 시스템까지 연구하고 있습니다. 특정 공간에서 환기가 공기 질 개선에 미치는 영향을 시뮬레이션함으로써, 더욱 과학적이고 체계적인 방역 체계를 구축하는 것이 목표입니다. 이러한 통합적인 기술력은 우리가 생활하는 건축물을 단순한 거주 공간을 넘어 바이러스로부터 안전한 청정 구역으로 진화시킬 것입니다. 상용화가 가속화되어 더 많은 이들이 안전하고 쾌적한 환경에서 건강한 일상을 누릴 수 있기를 기대해 봅니다.

승승장비 - 한국생산기술연구원 장비 [멜트블로운 부직포 방사장치]

멜트블로운 공법은 용융 상태에서 성형 가공이 가능한 열가소성 고분자 수지를 활용해 약 1에서 3마이크로미터 내외의 극세사로 구성된 부직포를 제조하는 첨단 기술입니다. 공정의 시작은 원료 투입과 용융 압출이며, 이후 다이에서 뿜어져 나오는 고온 고압의 공기를 통해 미세한 섬유를 방사하게 됩니다. 이렇게 만들어진 섬유는 정전 처리나 표면 처리를 거친 후 타공과 권취 과정을 거쳐 비로소 최종적인 부직포 형태로 완성됩니다. 이 공정은 아주 미세 기공을 균일하게 형성하는 것이 핵심이며, 이를 통해 고성능 필터의 기초가 되는 극세사 구조를 구현할 수 있습니다. 이 기술로 제조된 부직포는 미세 기공이라는 특징 덕분에 공기 정화용 필터나 우리가 흔히 사용하는 마스크 소재, 그리고 수처리 필터의 핵심 원료로 최우선적으로 활용됩니다. 또한 섬유 자체가 가진 고유한 벌키성 덕분에 자동차용 내장재나 건축 토목용 흡차음재, 농어업용 부직포 등 산업 전반의 다양한 요소에서 필수적인 역할을 담당하고 있습니다. 최근에는 기술의 발전으로 단일 소재뿐만 아니라 서로 다른 두 종류의 고분자 수지를 결합한 사이드 바이 사이드(Side-by-side)나 시스-코어(Sheath-Core) 형태의 복합 부직포 제조도 가능해졌습니다. 이러한 복합 섬유 형태는 소재의 기능을 극대화하여 더욱 폭넓은 산업 분야로의 확장을 가능하게 합니다. 멜트블로운 설비는 대규모 장치 산업의 특성상 설치와 유지에 고가의 비용이 발생하여 개별 기업이 모든 인프라를 갖추기에는 현실적인 어려움이 따릅니다. 이에 따라 국가 연구기관에서는 대기업은 물론 중소 및 중견기업들이 소재 개발에 매진할 수 있도록 공공 인프라를 통한 기술 지원을 아끼지 않고 있습니다. 특히 팬데믹과 같은 국가적 위기 상황에서 마스크 소재의 안정적인 공급과 차세대 필터 기술 개발에 기여한 성과는 이 기술의 중요성을 다시 한번 확인시켜 주었습니다. 앞으로도 우수한 여과 성능과 낮은 차압을 동시에 갖춘 필터 소재 개발을 통해 우리 삶의 안전과 쾌적함을 높이는 데 기여할 것으로 기대됩니다.

[신상 건설기술 랜덤박스] 필터에 소금을 더했더니 더 잘 걸러낸다고? 이거 맞아?

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