국내 연구진이 공기질 개선은 물론 바이러스까지 제거할 수 있는 기술을 개발해 기업에 이전하고, 사업화를 앞두고 있어 주목받고 있다.

한국에너지기술연구원(원장 김종남) 에너지ICT융합연구단은 ‘광열효과 기반 헤파필터’를 개발했다.

연구팀은 최초로 광열효과 기반 필터를 이용해 포집된 코로나와 같은 바이러스, 세균을 99% 사멸시키고, 포집된 필터에서 발생 가능한 바이러스의 2차 증식을 원천적으로 방지할 수 있다고 밝혔다.

실내외에서 유입·발생하는 미세먼지, 바이러스 등 각종 유해물질들을 해결할 수 있는 공기청정기 및 열회수환기장치에 대한 수요가 높아지고 있지만 공기정화시스템에 설치된 헤파필터는 오염물질이 쌓이면서 곰팡이, 세균, 바이러스가 서식할 수 있는 유리한 환경을 만들어 다시금 실내로 확산돼 2차 오염을 유발할 수 있다.

2차 오염을 막기 위해 바이러스, 박테리아를 제거하는 자외선(UV)을 이용하고 있지만 이를 헤파필터에 직접 조사할 경우 필터의 부식이 발생해 수명이 급감하고, 또 환기장치 내부 부품의 부식도 유발해 공기의 흐름이 있는 부분에만 자외선을 조사하고 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 연구팀은 기존 열회수환기장치에 적용 가능한 광열효과 살균기술로 코로나19와 같은 바이러스를 99% 이상 사멸할 수 있는 기술을 개발했다.

이 기술은 상용 헤파필터에 금속 나노입자 또는 탄소나노튜브와 같이 광열효과를 일으키는 물질을 코팅해 광열 헤파필터를 제작하는 것이다.

여기에 인체에 무해한 가시광선 대역의 LED를 조사해 약 10~15초 내에 60도 이상까지 발열시키면 바이러스 및 박테리아가 사멸한다.

이와 함께 연구팀은 필터 전반에 걸쳐 광열효과를 발휘하기 위한 LED 기반 면 발광시스템 설계를 적용해 필터 전반에 균일도 95% 이상 수준으로 가시광을 조사하도록 했는데 이로 인해 부가적으로 기존 열회수환기장치의 문제점인 필터 표면의 습기제거와 면 발광시스템의 열에너지를 이용해 결로방지 효과까지 기대할 수 있다.

이 기술은 시스템을 모듈 형태로 제작해 신규 장비뿐만 아니라 기존 설치 장비의 성능도 쉽게 개선할 수 있어 적용성이 매우 뛰어난 장점이 있는데 이미 환기시스템 전문업체인 크린테크(주)에 기술 이전돼 상용화 준비 중이다.

크린테크는 현재 광열필터 제작을 위한 설비 구축을 진행 중이며, 기술인증 및 시험평가를 거쳐 올해 제품 출시를 앞두고 있다.