[대한민국 희망 프로젝트]<609>공기청정기

서울 롯데하이마트 대치점에서 고객이 프리미엄 공기청정기를 살펴보고 있다.<전자신문DB>

공기청정기는 이제 필수가전이 됐습니다. 적지 않은 가정에서 공기청정기를 1대 이상 들여와 사용합니다. 예전 같으면 아예 사용하지 않는 경우도 많았는데 이제는 거실과 방마다 공기청정기를 따로 두는 소비자까지 생겼습니다. 대기질에 대한 사회적 관심이 커졌기 때문입니다. 학교 교실이나 공공장소에서도 공기청정기가 설치된 모습을 어렵지 않게 볼 수 있습니다. 오늘은 공기청정기가 어떻게 미세먼지를 제거하는지 그 원리를 알아보겠습니다.

Q:공기청정기는 어떤 원리로 미세먼지를 없앨 수 있나요?

A:모터와 팬(FAN), 미세먼지 필터가 있으면 공기를 청정할 수 있는 구조가 갖춰집니다. 쉽게 설명하자면 선풍기에 필터를 다는 것과 비슷합니다. 간단한 구성 덕분에 온라인상에서는 일반인이 직접 자작 공기청정기를 제작하는 영상도 볼 수 있습니다.

공기청정기 속 팬이 돌면서 주변의 공기를 끌어 모읍니다. 이를 미세먼지 필터를 통해 다시 외부로 배출시키는 게 공기청정기 작동 원리입니다. 필터를 통과한 깨끗한 공기가 다시 밖으로 나가 실내 공간을 채웁니다. 실내 나쁜 공기를 줄이는 동시에 깨끗한 공기로 채우는 셈입니다.

이 과정에서 공기청정기를 통과하는 미세먼지가 필터 대신 다른 틈새로 빠져나가지 않도록 꼼꼼하게 만드는 것도 중요합니다. 미세먼지가 워낙 작은 입자여서 요리조리 빠져나가기 쉽기 때문입니다. 그럴 경우 공기청정 효율성이 덩달아 떨어집니다.

LG전자 퓨리케어 공기청정기 집진필터 설명.(자료=LG전자)

Q:공기청정기가 혼자서 '왱~' 하고 작동해요.

A:공기청정기에는 'PM 센서'라는 것이 탑재됩니다. PM은 미립자 물질의 줄임말입니다. 미세먼지와 같이 극히 작은 물질을 감지합니다. 공기청정기에는 눈과 다름없습니다. 주변 공기 질을 체크하고, 미세먼지가 많다고 인식되면 자동적으로 공기청정기를 작동시킵니다.

PM 센서가 미세먼지를 감지하는 일반적인 방법은 공기 중에 레이저를 쏘는 것입니다. 레이저를 통과하는 미세입자로 인해 레이저에 변화가 생기는데, 이 변화를 토대로 공기 중 미세먼지 양을 가늠합니다.

미세먼지가 많으면 팬을 빠르게 회전해 더 많은 공기를 빨아들입니다. 반대로 공기 상태가 양호하면 팬 회전속도를 저속으로 유지합니다. 팬이 빠르게 돌 때에는 '주변에 미세먼지가 많구나'라고 생각하면 됩니다.

PM 센서를 설명할 때 'PM 1.0' 'PM 2.5'라는 표현을 쓰기도 합니다. 뒤에 붙은 숫자는 PM 센서가 감지할 수 있는 미세먼지 크기를 말합니다. PM 2.5 센서는 지름이 2.5㎛인 미세먼지를 검출합니다. PM 1.0 센서는 지름 1㎛ 이하 초미세먼지를 인식합니다. 보통 숫자가 높으면 성능도 높은데, PM 수치는 낮을수록 성능이 더 우수합니다.

삼성전자 무풍큐브 공기청정기 설명 이미지.(자료=삼성전자)

Q:마이크로미터(㎛)는 얼마나 작아요?

A:먼지는 지름에 따라 부유먼지, 미세먼지, 초미세먼지 등으로 나눕니다. ㎛는 1㎜를 1000개로 나눈 뒤 그 중에 하나 크기에 불과해요. 1㎜도 잘 보이지 않는데 이걸 1000분의 1로 나눈 크기라니 눈에 보이지도 않겠죠? 머리카락 굵기가 50~100㎛라고 해요. 먼지 지름이 10㎛ 이하일 때는 '부유먼지'라고 합니다. 먼지 중에 그나마 큰 편이에요. 2.5㎛ 이하여야 우리가 말하는 '미세먼지'라고 합니다. 이보다 작은 지름 1㎛ 이하 먼지는 '초미세먼지'라고 합니다. 이 작은 먼지가 우리 몸에 쌓여 나중에 건강 문제를 일으킬 수 있습니다.

Q:공기청정기 필터는 어떻게 생겼어요?

A:공기청정기 필터를 살펴보면 제조사마다 구성도 다르고 명칭도 조금씩 달라요. 집진필터가 미세먼지를 걸러내는 핵심 역할을 합니다. 이에 앞서 프리필터라는 것이 전면에 부착됩니다. 미세먼지를 걸러내지는 못하지만, 동물 털, 보푸라기, 머리카락, 큰 먼지를 사전에 걸러줍니다. 수명이 짧은 집진필터와 달리 오랫동안 사용할 수 있어요. 탈취 필터나 항균 필터를 함께 탑재해 악취를 없애거나 유해균을 제거하기도 해요.

집진필터는 미세먼지와 초미세먼지를 걸러냅니다. 육안으로는 확인이 어렵지만 집진필터는 미세먼지를 제거하기 위해 필터 구조가 굉장히 촘촘하고 복잡합니다. 이를 통과하는 미세먼지는 복잡한 구조에 걸려 공기 중으로 배출되지 못합니다.

집진필터를 헤파(HEPA) 필터라고 부르는 제조사도 있습니다. 헤파필터의 경우 미세먼지를 거르는 성능에 따라 세미헤파, 헤파, 울파(ULPA)로 분류합니다. 시중에는 H13 등급의 헤파필터를 대중적으로 사용합니다. H13 등급 필터는 0.3㎛ 크기 먼지 99.95%를 제거할 수 있는 것으로 알려졌습니다.

◇'미세먼지에 관한 거의 모든 것' 김동식·반기성 지음, 프리스마 펴냄

미세먼지 문제는 미세먼지를 제대로 아는 것에서부터 시작해서 그것을 해결하려는 국민과 정부의 강력한 의지가 있어야만 해결할 수 있다. 이 책은 미세먼지를 공부하는 학생이나 미세먼지에 관심이 있는 일반인뿐만 아니라 정책입안자에게도 큰 도움이 될 것이다.

◇'초미세먼지 측정기술의 현재와 미래' 박기홍·김영준 지음, GIST PRESS(광주과학기술원) 펴냄

미세먼지 측정기술을 집중적으로 다룬 서적이다. 책은 다양한 미세먼지의 물리화학적 특성 및 독성 등에 관한 지상 측정기술과 원격, 항공, 인공위성 등을 활용한 입체 측정기술을 소개한다. 앞으로 미세먼지 모니터링 연구개발 방향과 전망을 함께 기술했다.

이영호기자 youngtiger@etnews.com