KISTI의 과학향기

본격적인 겨울철에 들어서면서 예전에는 미처 생각하지 않았던 걱정거리가 생겨났다. 연일 TV나 신문 등에서 터져 나오는 실내 공기의 유해성 때문이다. 특히 겨울철은 바깥 보다 실내에서 보내는 시간이 늘어나고 주거형태 또한 대부분 아파트로 바뀌면서 밀폐된 주거 공간이 늘고 있는 점도 이러한 걱정을 더욱 부채질 한다.가정의 실내 공기 오염은 일일이 헤아릴 수 없을 만큼 그 종류도 가지각색이다.폐기능 손상, 면역 기능을 약화시키는 각종 미세 먼지부터 시작해 아황산가스(SO2-오염된 대기오염이 실내에 유입), 일산화탄소(Co-실내 흡연), 이산화질소, 포름알데히드, 석면 등. 특히 최근에는 애완동물을 집안에서 기르는 가정이 크게 늘어나면서 털이나 진드기로 인해 가정의 공기 오염 요소가 지속적으로 증가하고 있다. 이런 이유로 공기 청정기에 대한 일반인의 관심도가 증폭되고 있는 것이다.



공기 청정기의 원리는 먼저, 실내의 오염된 공기를 자연대류 또는 송풍기를 이용해 공기청정기 내부로 흡입한다. 그 다음 다양한 기능의 청정 장치를 이용, 정화된 공기로 변화시키고 오염 물질을 포집한다. 마지막으로 정화된 청정공기를 실내에 공급하고 실내를 쾌적한 상태로 변화시킨다.



공기 청정기는 주로 필터 방식과 전기 집진 방식이 사용되고, 이 두 가지 방식을 결합한 방식도 있다.



필터 방식은 오염된 공기를 팬으로 흡입하고, 필터에 의해 미세한 먼지나 세균류를 집진하며, 체취나 담배 냄새를 탈취한다. 기본적으로 입자가 큰 섬유먼지 등을 걸러주는 1단계 프리 필터가 달려 있고, 2단계로 초극세 섬유를 이용해 강한 정전기로 미립자를 집진하는 헤파(HEPA) 필터나 유엘피에이(ULPA) 필터가 부착돼 있다. 또 필터에 나노실버 기술을 응용해 살균력과 탈취력을 강화하기도 하며, 활성탄을 사용해 냄새를 없애 주기도 한다.

헤파 필터는 공기 중 0.3마이크로미터(1μm=1mm의 1,000/1)의 미세먼지를 대부분 제거해주며, 유엘피에이는 공기 중 0.1마이크로미터의 미세한 먼지 속에 있는 진드기, 곰팡이, 박테리아, 바이러스까지 제거해 준다. 하지만 이 방식은 주기적인 필터 교체가 필요하다. 프리 필터의 경우 3~4개월에 한번 정도 교체를 해줘야 하고 미세 먼지를 걸러주는 헤파 필터와 냄새를 제거해 주는 황성탄 필터는 1년에 한번 정도 교체를 해줘야 한다. 교체시기를 놓칠 경우 포집된 세균이 오히려 번식돼 인체에 더 해로울 수 있다.



전기 집진 방식은 전기적인 방전원리를 이용한다. 기계 내부를 휘감고 있는 머리카락 모양의 방전사 사이로 수만 볼트의 직류 전압이 흐르면 주변에 전위계가 형성되고 흡입된 공기가 전위계를 통과하며 부유 물질을 순간적으로 소각시키는 원리를 이용한다. 미세먼지까지 집진되므로 효과가 뛰어나지만 청소를 제때 하지 않으면 집진기에 있는 먼지가 오히려 다시 배출된다는 단점이 있다.



마지막으로 필터 방식과 고압 살균 방식을 결합시키기도 하는데, 필터 방식과 고전압 발생기를 이용한 플라스마 방전으로 양이온과 음이온을 생성시켜 세균, 곰팡이 등의 오염물질을 정화, 살균하는 방식이다. 즉 필터방식과 집진 방식을 결합한 방식이다.



제품에 따라 틀리지만 이들 방식의 공기청정기는 보통 90%이상의 정화율을 나타낸다고 한다. 그렇다고 무턱대고 공기청정기를 구입하는 우(愚)를 범하지는 말자. 사용 환경이나 사용 방법을 꼼꼼히 살피는 지혜가 필요하다. 특히, 여러 가지 유해물질이 복합된 담배 연기나 휘발성 유기 화합물, 인체나 의복 등에서 떨어져 나오는 분진 알레르기와 피부병을 유발하는 꽃가루, 황사, 공기 중에 떠도는 박테리아 및 미생물, 가스레인지에서 발생하는 일산화탄소 등의 오염물질을 제거하는 성능이 있는지 따져 보는 것이 좋다.



한편, 음이온을 발생하는 공기 청정기의 경우 필연적으로 오존이 발생하게 되는데 오존은 공기 중의 악취제거나 세균 살균효과를 나타내지만 밀폐된 실내에서 과다할 경우 오히려 호흡기 질환 등의 해를 끼칠 수 있다. 따라서 음이온 발생 장치가 있는 공기청정기는 인체에서 가급적 멀리 떨어진 곳에 설치해 사용하는 것이 좋다는 전문가들의 지적이다.



불과 10~20년 전만해도 물을 사서 마신다는 생각 못했지만 지금은 일반화 돼 있는 것처럼, 바야흐로 실내에서도 오염되지 않은 맑고 깨끗한 공기를 사먹어야 하는 시대가 도래한 듯 하다.(과학향기 편집부)