기계硏, ‘소형 전기집진 공기청정 모듈’ 개발 추진…인도 철도시장 본격 진출

미세먼지가 심한 인도 열차에서도 공기청정 성능을 오래 유지할 수 있는 국산 소형 공기청정 기술이 개발된다. 기존 필터가 쉽게 막히는 문제를 줄이고, 기존 열차 공조장치에도 별도 구조 변경 없이 설치할 수 있는 것이 특징이다.

한국기계연구원(원장 류석현) 친환경에너지연구본부 도시환경연구실 김상복 책임연구원, 박인용 책임연구원, 김영훈 선임연구원 연구진은 기계연구원 공기청정 기술 대표브랜드 ‘에어파이브(Air Five)’의 일환으로 기계연구원 패밀리기업 티에이치엔과 함께 인도 열차에 적용할 소형 전기집진 공기청정 모듈 개발에 착수했다.

연구진이 개발하는 전기집진 공기청정 모듈은 공기 중 미세먼지에 전기를 띠게 한 뒤 집진판에 붙여 제거하는 기술이다. 기존 여과식 필터는 미세먼지 농도가 높을수록 필터가 빠르게 막혀 수명이 짧아지고 공기 저항이 증가하는 반면, 전기집진 방식은 공기가 통과하는 통로가 쉽게 막히지 않아 고농도 미세먼지 환경에서도 많은 양의 공기를 안정적으로 정화할 수 있다.

특히 이번 기술은 기존 열차 공조장치의 구조를 변경하지 않고 설치할 수 있는 소형 모듈 형태로 개발되며, 기존 고성능 여과식 공기청정 기술에 준하는 MERV(Minimum Efficiency Reporting Value : 공기 필터가 미세입자를 얼마나 효과적으로 제거하는지를 나타내는 등급으로, 숫자가 높을수록 제거 성능이 우수함) 15 수준의 미세먼지 저감 성능을 확보하는 것을 목표로 한다. 연구진은 미세먼지가 심한 인도 열차의 운행 환경을 고려해 높은 미세먼지 저감 성능을 확보하고, 현지 열차 실증을 통해 실제 운행 조건에서 기술의 성능과 안정성을 검증할 계획이다.

이번 연구는 인도 철도 기업이 열차 객실용 공기청정 기술 개발을 제안하면서 본격화됐다. 대기 중 미세먼지 농도가 높은 인도의 환경 특성을 고려해 외부에서 유입되는 미세먼지를 효과적으로 제거하고, 열차 객실 내부의 쾌적한 공기환경을 유지하는 것이 연구의 핵심이다.

연구진은 개발된 공기청정 모듈을 인도 현지 열차에 설치해 미세먼지 제거 성능과 내구성, 에너지 효율 등을 검증할 예정이다. 특히 장기간 운행 환경에서도 공기청정 성능이 안정적으로 유지되는지를 확인하고, 고농도 미세먼지와 현지 기후·대기환경에서 발생할 수 있는 문제점을 분석해 인도 철도 환경에 적합한 공기청정 기술로 발전시킬 계획이다.

또한 연구진은 전남대학교와 협력해 공기를 통해 전파될 수 있는 감염 매개 물질을 처리하는 기능을 전기집진기에 적용할 예정이다. 이를 통해 미세먼지 제거뿐만 아니라 감염 매개 물질까지 관리할 수 있는 대중교통 실내 공기질 관리 기술을 확보하고 관련 성능을 검증할 계획이다.

향후 개발 기술은 열차뿐만 아니라 공항과 병원, 정부·공공기관 등 다양한 다중이용시설의 공조시스템에도 적용할 수 있을 것으로 기대된다. 연구진은 현재 인도 정부기관과 공공기관, 대형병원 등을 대상으로 현장 적용을 추진하고 있으며, 현지 실증을 통해 성능과 신뢰성을 확보한 뒤 적용 범위를 확대할 계획이다.

특히 인도 현지 실증이 성공적으로 마무리되면 태국과 베트남 등 미세먼지 농도가 높은 동남아시아 국가의 철도와 공공시설 시장으로도 기술을 확대 적용할 수 있을 것으로 전망된다. 이를 통해 기계연구원은 공기청정 기술 대표브랜드 ‘에어파이브’의 적용 분야를 철도 등 해외 교통·공공시설 분야로 확대하고, 국내 공기청정 기술의 글로벌 시장 진출 기반을 마련할 계획이다.

기계연구원 친환경에너지연구본부 도시환경연구실 김상복 책임연구원은 “이번 연구는 국내에서 개발한 공기청정 기술을 미세먼지 농도가 높은 인도의 열차에 직접 적용해 성능과 신뢰성을 검증한다는 데 의미가 있다”며 “현지 실증을 성공적으로 마무리하고 향후 철도뿐만 아니라 병원과 공항, 공공시설 등 다양한 공조시장으로 적용 범위를 확대해 국내 공기청정 기술의 해외시장 진출에 기여할 계획”이라고 밝혔다.