현대의 공기오염 문제 중 하나인 초미세먼지와 브레이크 마모 먼지를 효과적으로 줄여줄 수 있는 혁신적인 자동차 기술이 한국에서 탄생했습니다. 이번에 개발된 ‘공기청정 자동차’는 달리면서 동시에 공기를 정화해주는 새로운 시대의 차량으로 주목을 받고 있습니다.

이 기술은 한국기계연구원이 개발했으며, 친환경에너지연구본부 도시환경연구실 한방우 실장 연구팀의 노력으로 완성되었습니다. 이들은 자동차가 운전 중 발생하는 주행 풍을 활용하여 차량 앞으로 들어오는 초미세먼지를 95% 이상 제거하고, 브레이크 마모 먼지까지 즉시 포집할 수 있는 시스템을 구축했습니다.

‘공기청정 자동차’는 차량 전면부에 설치된 ‘그릴형 집진 장치’와 브레이크 뒤쪽의 ‘캘리퍼형 집진 장치’, 주차 중 공기를 정화할 수 있는 무선 전력 전송 기술로 구성되어 있습니다. 이 시스템은 자동차가 달릴 때 발생하는 풍력을 그대로 활용하여, 들어오는 미세먼지를 전기적으로 집진판에 붙여 제거합니다. 탄소섬유 같은 가늘고 강한 재료의 사용으로 최소한의 전류로도 높은 효율성을 발휘하며, 오존 생성이라는 부작용을 줄였습니다.

특징적인 점은 별도의 고출력 송풍장치가 필요없어 에너지를 효율적으로 사용한다는 것입니다. 주차 공간에 설치된 무선 전력 공급설비와 연동해 차량의 기존 팬을 작동시키면 정차 상태에서도 주변 공기를 정화할 수 있습니다. 성능 테스트 결과, 시속 30㎞에서 초미세먼지(PM2.5) 제거율은 95% 이상, 미세먼지(PM2.5~10)는 99% 이상을 기록했습니다. 또한 시속 50㎞에서도 유사한 성능이 나타나며, 한 대의 자동차가 한 시간 동안 정화할 수 있는 공기량은 약 1800㎥에 달합니다.

시험 차량으로는 카니발과 쏘나타 등이 사용되었으며, 이들의 연비 변화도 장착 전후로 1% 이내에 그쳤습니다. 브레이크 마모 먼지는 자연스럽게 발생하는 전기를 이용해 즉시 포집되며, 국제 표준 WLTC 조건에서 1㎞ 주행 시 22.2㎎의 먼지를 포집할 수 있습니다. 약 450㎞를 주행하면 대기 중으로 퍼지기 전에 10g가량을 잡아냅니다.

전기차의 보급 증대로 브레이크와 타이어에서 발생하는 ‘비배기 미세먼지’ 문제도 꾸준히 주목을 받고 있습니다. 유럽의 자동차 환경규제 ‘EURO 7’은 브레이크에서 발생하는 미세먼지를 규제 대상에 포함하고 있는 만큼, 이러한 기술은 더욱 중요해집니다.

한방우 실장은 “자동차가 움직일 때 도로 주변의 미세먼지를 정화하고 브레이크 마모 먼지까지 발생 지점에서 줄일 수 있다는 것이 이 기술의 큰 장점”이라며 “도시 대기질 개선에 기여할 수 있도록 공기청정 기술을 더욱 확대해 나가겠다”고 밝혔습니다. 이 연구 결과는 ‘Tribology International’과 ‘Atmosphere’ 학술지에 게재되었으며, 국내와 미국, 독일 등에서 다수의 특허가 출원되어 있습니다. 이러한 혁신적인 기술은 자동차 산업뿐만 아니라 환경 보호 분야에도 큰 발전을 가져올 것으로 기대됩니다.