초미세먼지 잡는 공기청정기 원리는? 이것 알면 제품 선택 결정장애 해소

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ⓒ게티이미지뱅크

1급 발암물질로 알려진 미세먼지. 연일 계속되는 최악의 미세먼지로 인해 고통받는 사람들이 늘고 있는데요. 글로벌 대기오염 조사기관 에어비주얼에 따르면 지난해 전 세계 초미세먼지(PM 2.5) 오염도를 분석한 ‘2018 세계 대기질 보고서’에서 한국이 경제협력개발기구(OECD) 회원국 중 초미세먼지 농도 2위에 이름을 올렸습니다. 초미세먼지가 높은 100대 도시 중에는 44개 도시가 국내에 있는 도시였습니다.

먼지와 미세먼지는 구분됩니다. 먼지는 대기 중에 떠다니는 입자상 물질로 입자의 크기에 따라 50㎛ 이하인 총먼지(TSP, Total Suspended Particles)와 입자크기가 매우 작은 미세먼지(PM, Particulate Matter)로 구분합니다. 미세먼지는 지름이 10㎛보다 작은 미세먼지(PM10, 머리카락 지름의 약 1/6)와 지름이 2.5㎛ 보다 작은 미세먼지(PM2.5, 머리카락 지름의 약 1/25)로 구분됩니다.

미세먼지(PM10)는 입자의 지름이 매우 작아 코, 구강, 기관지에서 걸러지지 않고 우리 몸속까지 스며듭니다. 같은 농도에서 입자크기가 작은 PM2.5는 PM10보다 넓은 표면적을 갖기 때문에 다른 유해물질들이 더 많이 흡착될 수 있으며, 기관지에서 다른 인체기관으로 이동할 가능성이 높습니다.



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미세먼지 구성성분은 발생 지역이나 계절, 기상조건 등에 따라 달라질 수 있습니다. 하지만 일반적으로 대기오염물질이 공기 중에서 반응해 형성된 황산염, 질산염 등의 덩어리와 석탄·석유 등 화석연료를 태우는 과정에서 발생하는 탄소류 및 검댕, 지표면 흙먼지 등에서 생기는 광물 등으로 구성됩니다. 이같은 발암물질 성분이 우리 폐나 뇌로 유입되면 천식, 호흡기, 심혈관계 질환을 일으킵니다. 최악의 경우 암이 발생하거나, 뇌건강에도 악영향을 미칩니다.

공기청정기 구매자들도 늘고 있습니다. 공기청정기 시장은 2016년 100만대, 2017년 150만대, 2018년 약 210만대 규모로 급속히 커지고 있는데요. 미세먼지·황사가 심할 때에는 가급적 외출을 자제해야 하는데, 창문을 열어둘 수 없기 때문에 실내 공기질은 더욱 악화됩니다. 생활 속 미세먼지를 방지하기 위해 실내에‘공기청정기’를 구매하는 이들이 늘고 있습니다. 공기청정기를 구매하려는 소비자들은 정작 공기청정기 원리와 기술에 대해서는 잘 알지 못합니다. 제품 구매 전에 공기청정기 원리에 대해서도 알아두면 좋습니다.

공기 중에 건강에 해로운 여러 오염물질이 존재하는데요. 공기청정기는 오염물질을 제거하기 위한 수단으로 사용됩니다. 오염물질 제거 원리의 핵심은 필터입니다. 필터를 사용해 미세먼지 등 오염물질을 여과·흡착해 걸러내는 방식, 전기적으로 오염물질을 제거하는 방식이 존재합니다.

다음 표와 같이 공기청정기가 분류됩니다. 공기청정기는 크게 기계식, 전기식 등이 있습니다.



출처: 한국공기청정협회

기계식 공기청정기의 원리는 필터를 이용해 공기 중에 떠다니는 먼지나 불순물을 걸러서 정화하는 방식입니다. 공기청정기 중 가장 보편적입니다. 필터는 초미세먼지 제거가 가능한 공기청정기 헤파필터와 유해가스 제거용인 탈취필터가 기본 구성을 이룹니다. 제품, 업체에 따라 다양한 기능성 필터가 장착돼 있습니다.

공기청정기 에어필터는 보통 섬유필터가 사용됩니다. 불규칙하게 배열된 섬유로 구성된 공기청정기로 유입되는 오염물질은 섬유에 의해 차단돼 걸러집니다. 머리카락, 작은 오염물질, 큰 먼지 등을 걸러주는 프리필터, 공기 중 유해가스를 제거해주는 탈취필터, 초미세먼지, 황사 등을 걸러내는 헤파필터 등으로 구성됩니다.



출처: 한국공기청정협회

전기식 공기청정기는 전기적 방전 원리를 이용한 방식인데요. 강력한 집진력을 가진 집진판으로 오염된 공기를 정화하는 방식입니다. 집진판에 고전압 볼트를 걸어 전극에서 전자가 생성, 전극 주위로 플라즈마가 형성돼 공기청정기로 유입된 오염물질 입자들이 전하를 띠게 되고 전하를 띤 오염입자는 집진판으로 들러붙어 제거됩니다.



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참고로 미세먼지나 초미세먼지 제거를 위해서는 헤파필터가 중요합니다. 미세먼지까지 걸러낼 수 있는 필터가 바로 헤파필터이기 때문입니다. 헤파는 ‘High efficiency particulate air’의 약자입니다.



유럽 헤파 인증 기준

헤파필터는 0.3 마이크로미터 크기의 미세먼지를 걸러주는 필터를 말합니다. 헤파필터는 0.3 마이크로미터 크기의 먼지를 99.75% 이상 잡아내며, 2.5 마이크로미터 이하의 초미세먼지까지 걸러냅니다.



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다양한 성능 제품이 많다보니, 소비자들은 어떤 제품을 고를지 망설여집니다. 최근 LG전자, 삼성전자, 위닉스, 코웨이, 세스코, 청호나이스, 쿠쿠홈시스, 교원, SK매직 등 국내 기업을 비롯해 스웨덴 공기청정기 기업 블루에어, 중국 샤오미 등도 공기청정기를 판매하면서 경쟁이 치열한데요. 소비자들은 기능도, 가격도 제각각인 제품 중 무엇을 선택할 것인지 고민이 많습니다.

헤파필터 유무, 각종 정부 인증 등을 확인하는 것도 도움이 됩니다. 일례로 CA마크가 있는데요. CA마크는 한국공기청정기협회에서 발급하는 인증마크로 공기정화능력·풍량·소음발생여부·유해물질제거율 등의 종합테스트를 통과한 제품만 받을 수 있습니다. 헤파필터 등급도 확인하면 좋습니다. 먼지필터는 유럽 인증기준에 의거하여 0~14등급까지 있는데 이 중 13~14등급의 필터를 헤파필터로 보통 칭합니다.



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필터교체주기도 체크해야 합니다. 에너지소비효율 등급도 참조하면 도움이 되겠죠. 공기청정기는 에너지소비효율등급표시제 대상 제품입니다. 유지관리비용 최소화를 위해 1등급 제품을 사용하면 도움이 되겠습니다. 오존발생량도 확인하면 좋습니다. 오존은 인체에 유해합니다. 제품 선택 시 제품 오존발생량을 확인하면 좋습니다. 오존발생량은 WHO 권고 기준치인 0.03ppm 이하 제품을 선택하시는 것이 좋습니다.

CA(실내공기청정기 단체표준) 인증과 필터를 확인해보는 것도 도움이 됩니다. 제품 성능의 경우 공기청정기에 CA인증을 확인함으로써 알아볼 수 있습니다. CA인증은 한국공기청정기협회에서 제품의 집진효율, 탈취효율, 오존 발생량, 소음 등의 기능을 심사하여 적합 판정을 받은 제품에 인증을 부여하는 제도입니다. 인증된 제품에는 CA 인증마크가 부착이 되어 집니다. 이 외에도 KS마크 인증, 환경마크 등을 확인하시는 것도 도움이 됩니다.



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단위면적에 맞게 필터가 오염물질을 잘 걸러낸다면, 제품 차이가 크지 않다는 일부 전문가들 의견도 있습니다. 하루종일 실내에서 공기청정기를 가동한다면 중요한 변수로는 소음도 있습니다. 보통 일반 가정에서는 50데시벨(dB) 이하 제품이 적절합니다. 속삭이는 소리는 30dB, 도서관 내부는 약 40dB 소음입니다. 제품에 표기된 소음은 제품의 공기 청정 설정 강도를 최대치로 했을 때의 소음 크기를 말하는데요. 제품 구매시 확인하시는 것도 도움이 됩니다.

실내에 두는 가전제품이다보니 디자인, LED밝기, 터치패널, 리모콘 유무, 야간모드 기능, 바람속도 조정 등 다양한 변수를 고려하시는 분들도 계십니다. 최근에는 앱을 통해 사물인터넷 기능을 하여 자체적으로 내장된 공기질 모니터 센스를 통해 언제 어디서나 실내 공기질 변화를 측정 가능하게 되었습니다. 시간별, 일별 확인도 가능해졌는데요. 스마트폰을 통해 한 눈에 실내 공기질을 체크할 수 있게 되었습니다.

정부가 뚜렷한 미세먼지 대책을 내놓지 못하다보니, 국민들은 ‘우선 숨은 쉬고 살자’는 생각도 덩달아 커지는 것 같습니다. 미세먼지 언제쯤 걷힐까요. 북서풍을 탓해야 할까요. 맑은 공기를 마실 수 있는 봄이 오길 기다려봅니다.

테크플러스 에디터 장윤형

tech-plus@naver.com

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