2차 오염도 방지할 수 있어
크린테크(주), 광열 필터 올해 출시 예정
(내외방송=정지원 기자) 코로나19 같은 바이러스를 99% 이상 사멸시킬 수 있는 기술이 개발됐다.
한국에너지기술연구원 에너지ICT융합연구단은 4일 "광열효과를 기반으로 한 헤파 필터를 개발해 포집된 코로나 등의 바이러스와 세균을 99.9% 사멸시키고, 바이러스의 2차 증식을 막을 수 있게 됐다"고 밝혔다.
광열효과란 물질에 빛에너지를 쏘면 물질의 특성에 따라 그 에너지를 흡수해 열에너지로 변환되는 효과로 ▲약물전달 ▲세포 사멸 ▲센서 ▲태양전지 등 다양한 분야에서 활용 가능한 기술이다.
미세먼지나 각종 바이러스 등으로 최근 공기청정기와 열회수환기장치(공동주택내 환기 장치)에 대한 수요가 높아지고 있다.
이러한 장치에 사용되는 헤파필터는 오염물질이 쌓이면서 곰팡이나 세균, 바이러스가 서식할 수 있는 환경이 조성돼 실내에 2차 오염을 유발할 수 있다.
보통 오염을 막기 위해 자외선(UV)을 이용하는 기능이 탑재돼 있지만, 헤파필터에 직접 조사될 경우 부식이 발생해 수명이 급격히 짧아진다.
또 환기장치 내부 부품의 부식도 유발할 수 있어 공기의 흐름이 있는 부분에만 자외선을 조사하고 있는 실정이다.
연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 열회수환기장치에 적용할 수 있는 광열효과 살균 기술로 코로나19와 같은 바이러스를 99% 이상 사멸시킬 수 있는 기술을 개발했다.
이 기술은 헤파필터에 금속 나노 입자나 탄소 나노 튜브처럼 광열효과를 일으키는 물질을 코팅해 광열 헤파 필터를 제작하는 것이다.
여기에 인체에 무해한 가시광선의 LED를 쏴 10~15초 동안 60도 이상까지 발열시키면 바이러스와 세균 세포가 사멸한다.
또 연구팀은 필터 전반에 광열효과를 발휘하기 위해 LED 기반 면 발광 시스템 설계를 적용해 균일도가 95% 이상으로 가시광을 쐈다.
이로 인해 부가적으로 기존 열회수환기장치의 문제점인 필터 표면의 습기 제거와 면 발광 시스템의 열에너지를 이용해 결로방지 효과도 얻을 수 있다.
이렇게 연구팀이 개발한 광열 헤파 필터를 이용해 필터에 포집된 인플루엔자와 코로나19 바이러스에 10~15분 정도 가시광선을 쏘면 바이러스가 각 99.9%, 99% 이상 사멸됐다.
특히 코로나19 바이러스는 70도 이상의 온도로 쏘면 99.9% 이상 사멸한다는 것을 확인했다.
이 기술은 시스템을 모듈 형태로 제작해 신규 장비뿐만 아니라 기존 설치 장비의 성능도 쉽게 개선할 수 있어 적용성이 매우 뛰어나다.
현재 크린테크(주)는 광열 필터 제작을 위해 설비 구축을 진행하고 있으며 기술 인증과 시험 평가를 거쳐 올해 제품 출시를 앞두고 있다.
류승환 선임연구원은 "실내 공기 질 향상을 위해 최근 고성능 헤파 필터를 이용한 환기장치로 코로나19를 비롯한 실내 오염원을 99.9% 이상 필터에 포집할 수 있다"고 말했다.
이어 "광열 헤파 필터 기술을 적용하면 필터에 포집된 바이러스를 99.9%까지 제거 가능하며 필터에서 세균이나 바이러스가 증식하지 않아 2차 오염까지 방지할 수 있다"고 덧붙였다.
이 연구는 산업연계형 사업의 일환으로 수행됐으며 국제 학술지 'Scientific Reports' 2월호에 게재됐다.