소수성 소재와 친수성 소재를 조합...에어필터 설계의 새로운 방향 제시
국립 한밭대학교 최원산 교수(화학생명공학과) 연구팀이 유비쿼터스 소재를 활용한 고성능 야누스 에어필터(PM2.5/PM0.3)를 개발했다고 밝혔다.
미세먼지의 대부분은 물을 좋아하는 친수성의 특성을 갖고 있어 소수성(물을 싫어하는 성질)보다는 친수성 소재의 에어필터에서 훨씬 뛰어난 제거효율을 나타낸다.
때문에 친수성 소재가 고성능 에어필터에 적극 활용돼 왔고, 학계 및 산업계에서는 고성능 에어필터 구현을 위해 극성이 높은 다양한 친수성 소재 개발에 매진해왔다.
최 교수 연구팀은 친수성의 미세먼지가 친수성 필터를 만나면 빠른 속도로 흡착되지만, 소수성의 필터를 만나면 흡착 속도가 느려지면서 미세먼지가 친수와 소수의 경계면에서 지연되고, 이로 인해 친수 부분에 더 많이 흡착된다는 사실을 확인했다.
연구팀은 이를 이용해 고성능 에어필터에서는 금기시 되던 소수성 소재를 친수성 소재와 조합해 최적의 조합비율을 갖는 고성능 ‘야누스 에어필터’ 를 개발해 친수성 에어필터 대비 획기적인 성능 향상을 구현했다.
특히 기존의 에어필터는 고가의 장비 및 소재를 사용했지만 연구팀에서 사용한 소재는 주변에서 흔히 볼 수 있는 스펀지 및 면 수건으로, 간단한 처리를 통해 고성능 에어필터로 변신시킬 수 있었다.
최원산 교수는 “향후 에어필터 설계 및 제작 시 반드시 고려되어야 할 새로운 방향 및 기준을 마련한 것에 큰 의미가 있다” 고 전했다.
/대전 한권수기자
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