KAIST 신소재공학과 김일두교수팀 나노섬유 폴리머미세채널 결합

KAIST 우성윤 박사과정, 김일두·이승섭 교수, 채지환 박사과정, A2US 소속 유지연 연구원, (상단)조유장 박사(왼쪽부터)./KAIST

[도시경제채널 = 유주영 기자] KAIST 연구진이 필터 없이도 초미세먼지를 99.9% 제거하는 물 기반 공기정화 기술을 개발했다.

국내 연구진이 나노 물방울을 활용해 필터 없이도 초미세먼지를 거의 완벽에 가깝게 제거하는 공기정화 기술을 개발했다.

한국과학기술원(KAIST)은 8일 신소재공학과 김일두 교수와 기계공학과 이승섭 교수 공동연구팀이 나노 물방울 정전분무 기술과 스스로 물을 끌어올리는 나노 스펀지 구조를 결합한 물 기반 공기청정기 기술을 개발했다고 밝혔다.

이 기술은 필터를 사용하지 않으면서도 PM 0.3 이하 극초미세먼지까지 신속하게 제거하고, 오존 발생 없이 초저전력으로 작동하는 것이 특징이다. 기존 헤파 필터 방식으로 제거가 어려운 초미세먼지도 효과적으로 처리한다.

장치 내부에는 고전압 전극과 고흡습 나노섬유, 폴리머 미세채널을 결합한 구조를 적용해 펌프 없이 물을 자동 공급하는 자기펌핑 시스템을 구현했다. 이를 통해 장시간 사용해도 성능 저하 없이 안정적인 분무가 가능하다.

실험 결과 0.1㎥ 챔버에서 PM0.3~10 입자를 20분 내 99.9% 제거, PM0.3 극초미세먼지는 5분 내 97% 제거했다. 50시간 연속 구동과 30회 반복 테스트에서도 성능 저하가 없었으며, 소비전력은 약 1.3W로 기존 공기청정기의 약 1/20 수준에 그쳤다.

연구팀은 필터 교체 비용과 소음을 줄일 수 있어 실내 공기정화는 물론 차량, 클린룸, 휴대형·웨어러블 기기 등으로의 확장 가능성도 크다고 설명했다.

이번 연구 성과는 국제 학술지 **‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’**에 지난달 게재됐다. 해당 기술은 이승섭 교수 연구실 창업기업 A2US를 통해 사업화를 추진 중이며, 내년 제품 출시를 목표로 한다.

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