지속적으로 증가하는 도시 대기 오염 문제에 대응하기 위해 한국기계연구원은 차량의 주행 중 미세먼지와 브레이크 마모 먼지를 제거할 수 있는 혁신적인 기술을 개발하였습니다. 이 새로운 기술은 차량에 설치된 집진 장치가 도로를 달리면서 대기 중 미세먼지와 브레이크에서 발생하는 마모 먼지를 효과적으로 포집하여, 주행 시간당 1800㎥의 공기를 정화할 수 있게 합니다.

한국기계연구원의 한방우 도시환경연구실장을 이끌고 있는 연구팀은 자동차의 앞쪽 그릴에 설치된 전기 집진 장치를 통해, 미세먼지가 전기적으로 충전되어 집진판에 달라붙도록 하였습니다. 이 과정에서 사용된 탄소 섬유는 전류 소비를 줄이고 오존 생성을 최소화하는 역할을 합니다. 연구팀은 이 기술의 효과를 카니발과 쏘나타라는 두 종류의 차량에 실제로 장착하여 검증하였습니다.

시속 30㎞에서 주행할 때, 이 기술은 초미세먼지(PM2.5)를 각각 99.2%와 99.0%, 지름 2.5~10㎛의 먼지를 각각 99.9%와 99.8% 이상 제거할 수 있었습니다. 한 차량이 주행하면서 정화하는 공기의 양은 40평형 공기청정기 두 대가 처리할 수 있는 양과 동일합니다.

전기차 시대에도 여전히 문제로 남아 있던 브레이크 마모 먼지에 대해서는, 연구팀은 바퀴의 브레이크 부근에 집진 장치를 설치하였습니다. 이 장치는 자연스럽게 전기적으로 충전된 브레이크 먼지를 흡입하지 않고도 전기적인 힘으로 포집합니다. 쏘나타 차량에서 1㎞ 주행 당 평균 22.2㎎의 브레이크 마모 먼지를 잡아낼 수 있으며, 이는 450㎞를 주행할 때 약 10g에 해당합니다.

이와 같은 공기 청정 기술을 자동차에 추가하면 연비가 떨어질까 염려했지만, 연구 결과는 카니발의 경우 0.77%, 쏘나타의 경우 0.07% 정도의 소량 감소를 보이며, 이는 시험 허용 오차 범위 내에서 확인되지 않았다고 밝혔습니다.

이 기술은 도시 대기 중 미세먼지와 브레이크 마모 먼지를 줄이는 효과적인 수단으로 인식되고 있으나, 다양한 도로 환경에서의 성능과 장기간 운행 시의 내구성을 추가 검증해야 할 필요가 있습니다. 연구팀은 앞으로도 이 기술이 얼마나 혁신적인 대기 정화 솔루션으로 자리잡을 수 있는지를 확인하기 위한 더 많은 실험과 개발을 계획하고 있습니다. 이러한 연구는 도시의 공기 질 향상과 환경 보호에 크게 기여할 것으로 기대됩니다.