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정성화 경북대 교수연구팀, 섬유 미세먼지 제거효율 2배 이상 필터 소재 개발
정성화 경북대 교수연구팀, 섬유 미세먼지 제거효율 2배 이상 필터 소재 개발
  • 김현목 기자
  • 승인 2020년 09월 22일 19시 07분
  • 지면게재일 2020년 09월 23일 수요일
  • 17면
  • 댓글 0
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정성화 경북대 화학과 교수.

정성화 경북대 화학과 교수 연구팀이 면이나 폴리에스터 같은 섬유에 제올라이트를 코팅하면 섬유의 미세먼지 제거효율을 2배 이상 높일 수 있다는 연구결과를 발표했다.

제올라이트는 실리콘·알루미늄·산소를 주요 성분으로 가진 다공성 광물질로 촉매·흡착제·세제·동물사료 등에 쓰인다.

천연 제올라이트 외에 합성 제올라이트도 용이하게 생산·유통되고 있다.

정 교수 연구팀은 제올라이트를 섬유에 소량 도입, 섬유의 미세먼지 제거효율이 면 같은 섬유 대비 2배 이상으로 향상되는 필터제조 기반기술을 개발했다.

기존에도 다공성 물질을 도입한 필터의 성능개선 연구가 있었으나 제올라이트를 적용한 경우는 없었다.

제올라이트는 동물사료나 식품포장재의 첨가제로 사용될 정도로 비교적 무해하면서 쉽게 구할 수 있다는 장점이 있다.

연구팀은 미세먼지 표면의 전하를 띠는 성분이 전하분리 효과가 큰 제올라이트와 정전기적 상호작용을 할 것으로 기대했다.

전하분리는 양전하와 음전하로 분리되는 성질을 뜻한다.

또한 제올라이트는 특유의 다공성 구조로 넓은 표면적을 지녀 반응성도 뛰어날 것으로 보인다.

실제 제올라이트가 코팅된 섬유 필터에 심하게 오염된 공기를 통과시켰을 경우 12시간 이상 안정적으로 80% 이상의 미세먼지들을 제거하는 것을 확인했다.

순수 면의 경우 초미세먼지 제거율이 35% 수준이나 소량의 제올 라이트를 도입하자 제거율이 80% 이상으로 크게 향상됐다.

반면 착용감에 영향을 주는 압력강하 증가도 무시할 만한 수준으로 나타났다.

제올라이트 코팅에도 불구하고 압력강하는 27Pa에서 37Pa로 소폭 증가했고 12시간 후에도 38Pa을 기록했다.

38Pa의 압력 강하는 시판되는 KF80 마스크의 175Pa 대비 22% 수준이다.

연구팀은 이번 연구결과를 바탕으로 필터 최적화와 실제 조건에서의 현장테스트와 문제점 해결 등 후속연구를 진행할 계획이다.

한편 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구지원 사업으로 진행됐다.
 

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김현목 기자 hmkim@kyongbuk.com

대구 구·군청, 교육청, 스포츠 등을 맡고 있습니다.


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