▲ (주)테크엔의 ‘필터 자동 클리닝 공기정화 시스템을 갖춘 LED 가로등’의 실증 모습.(사진:박소원 기자)     © 한국건축신문

최근 미세먼지가 전 국민을 공포에 떨게 하고 있다. 미세먼지가 대기를 오염시키는데 그치지 않고 암, 폐질환, 천식 등 각종 질병을 일으킨다는 사실이 과학적으로 확인되었기 때문이다. 이런 미세먼지 문제를 해결하기 위해서 (주)테크엔이 ‘필터 자동 클리닝 공기정화 시스템 갖춘 LED 가로등’으로 ‘발명특허’를 획득하고 양산에 들어갔다. 조명을 통해 사회문제를 해결하는 길을 모색한 (주)테크엔의 혁신적인 LED 가로등과 보안등에 대해 살펴보자.

LED 가로등과 공기정화시스템을 하나의 몸체에 일체화한 제품
쌓인 미세먼지를 자동으로 제거하는 필터 자동 클리닝 기능 갖춰
미세먼지 문제 해결에 탁월한 효과 발휘, 유지·보수 비용도 절감

전문가들이 말하는 바에 따르면 우리가 흔히 ‘미세먼지’라고 부르는 ‘미세먼지’는 사실 ‘먼지’가 아니라고 한다. 그렇다면 ‘미세먼지’의 진짜 정체는 무엇일까?

먼지는 입자의 크기에 따라 미세먼지와 초미세먼지로 구분된다. 세계보건기구는(WHO)는 지름 10마이크로미터(㎛) 이하는 미세먼지, 지름 2.5㎛ 이하는 초미세먼지라고 정해놓았다.

미세먼지가 발생하는 원인은 매우 다양하다. 일부 미세먼지는 산불이나 황사 등을 통해서 자연적으로 발생하기도 한다. 그러나 대부분의 미세먼지는 석유, 석탄과 같은 화석연료를 태우거나 자동차 매연가스에서 나오는 대기오염물질에서 만들어지는 것으로 알려졌다.

◆국가적인 문제로 떠오른 ‘미세먼지’
더욱 문제가 되는 것은 미세먼지 입자에는 보통 금속, 질산염, 황산염, 타이어 고무, 매연 같은 물질들이 포함돼 있다는 사실이다. 이런 물질들은 기관지를 거쳐 폐에 흡착돼 호흡기 질환을 일으키는 것으로 파악이 됐다.

초미세먼지와 미세먼지는 박테리아 병원균에 대한 항체를 무력화해 폐렴을 유발한다. 또 혈관으로 흡수돼 뇌졸중, 심장질환 등을 일으키기도 한다. 최근 연구에 따르면 미세먼지는 호흡기와 직접적 연관이 없는 간, 비장, 중추 신경계, 뇌, 심지어 생식 기관까지 손상할 수 있는 것으로 알려졌다.

미세먼지와 대기 오염에 가장 취약한 것은 아이들이다. 6년간 실시된 주요 연구에 따르면, 대기가 오염된 도시에 사는 어린이는 정상인보다 폐활량이 최대 10%까지 작다. 또 이 같은 폐 기능 이상은 영구적으로 지속한다.

이런 미세먼지가 가장 무서운 이유는 사람의 목숨을 좌우하기 때문이다. 예를 들어 유럽에서는 매년 40만 명이 넘는 사람이, 인도에서는 62만 명이 대기 오염으로 조기 사망한다.

세계보건기구(WHO)는 전 세계 인구의 92%가 대기 오염으로 인한 영향을 받고 있다고 보고했다. 또한 이로 인해 해마다 600만 명 이상이 목숨을 잃고 있다고 경고했다. 유니세프(UNICEF)도 해마다 전 세계 어린이 60만 명 대기오염으로 사망한다고 보고했다.

한편 환경부가 최근 미국 항공우주국(NASA)과 합동으로 서울시 내 대기질을 분석한 결과 미세먼지 기여율은 한국 내(52%), 국외(48%)로 나타났다. 또 다른 조사결과 전국적으로 미세먼지의 주요 배출원으로 공장 등 사업장(38%)이 가장 컸으며, 건설 및 선박(16%), 발전소(15%) 등이 뒤를 이었다.또 낡은 경유차량(11%)도 미세먼지 배출의 주요 원인으로 지목됐다.

이에 한국 정부는 환경부 등 12개 관계부처가 합동으로 '미세먼지 관리 종합대책'을 논의하고, 2022년까지 미세먼지 국내 배출량 30% 감축을 위한 로드맵을 발표했다. 그러나 근본적인 대책으로는 미흡하다는 지적이다.

특히 도로에서 발생하는 2차 미세먼지를 줄이기 위해선 "장기적으로 도심 내 운행차량을 줄이는 노력" 외에는 이렇다 할 뾰족한 대책이 제시되지 못하고 있는 것이 현실이다.

◆‘자동으로 미세먼지를 제거하는 LED 가로등’ 등장
이런 가운데 LED 가로등 및 보안등 전문업체인 (주)테크엔(대표이사 : 이영섭)이 도로의 미세먼지 문제 해결에 관심을 갖고 공기정화 기능을 갖춘 LED 가로등을 개발해 특허를 받은 바 있다.

그러나 기존의 제품은 공기정화 필터를 빗물로 세척해서 다시 사용하도록 한 제품으로, 실제 현장에 적용해 본 결과 필터가 원활하게 세척되지 못하는 문제점이 발견됐다.

이에 (주)테크엔의 이영섭 대표이사는 새로 ‘필터 자동 클리닝 공기정화 시스템을 구비한 LED 가로등’을 개발해서 ‘발명특허’를 획득했다.

이번에 새로 특허를 획득한 ‘필터 자동 클리닝 공기정화 시스템을 구비한 LED 가로등’은 몇 가지 면에서 차별화가 된다.

첫째, LED 가로등과 보안등의 몸체 안에 공기정화용 필터와 필터 자동 클리닝 시스템이 일체형으로 장착돼 있다.

둘째, LED 가로등 몸체의 위쪽에는 공기(미세먼지)를 빨아들이는 흡입구가 있고, 몸체의 아래쪽에는 몸체 안의 ‘필터 자동 클리닝 공기정화 시스템’을 통해 미세먼지가 걸러진 공기를 내보내는 공기배출구가 있다.

셋째, LED 가로등 몸체 안에 장착된 ‘필터 자동 클리닝 공기정화 시스템’에는 소형 모터(송풍팬)가 있다. 이 모터는 미세먼지의 농도를 측정하는 센서가 제공하는 미세먼지의 농도에 따라서 1단계값(좋음 : 정지), 2단계값(보통), 3단계값(나쁨), 4단계값(매우 나쁨) 등 4단계의 미리 설정된 속도로 회전한다.

넷째, 공기정화시스템은 공기정화모드에서는 송풍팬만 작동하고 공기정화장치에 해당하는 작동부분은 가동되지 않는다. 송풍팬의 작동에 필요한 전력은 태양광전지로 축전된 배터리 전원이나 일반 전원(한전 전원)으로 작동할 수 있다.

다섯째, 공기정화시스템에 미세먼지가 쌓이면 공기정화장치의 필터 아래쪽에 접해 있는 브러쉬가 자동으로 회전하면서 필터에 쌓인 미세먼지를 털어준다. 이렇게 털어진 미세먼지들은 브러쉬 부분 아래쪽에 있는 포집케이스에 모인다.

여섯째, 포집케이스에 쌓인 미세먼지는 흡입팬가 작동되면서 공기배출구를 통해서 가로등주 아래쪽에 설치된 미세먼지 수집부로 보내진다. 미세먼지를 아래쪽으로 내보내는 시기는 필터 위쪽과 아래쪽에 설치된 빛을 내는 부분(발광부)과 빛을 감지하는 부분(수광부)에 감지되는 빛의 양을 기준으로 빛을 통과하는 양에 따라 필터에 끼어 있는 미세먼지의 밀도를 측정해서 결정한다.

일곱째, 공기정화필터 재활용 모드는 1시간마다 5분씩 작동하도록 설정해서 주기적으로 작동이 되도록 한다.

이처럼 이번에 (주)테크엔이 새로 개발한 ‘필터 자동 클리닝 공기정화 시스템을 갖춘 LED 가로등’은 도로에 설치된 LED가로등 주변의 미세먼지들을 근본적으로, 자동적으로, 손쉽게 제거할 수 있는 획기적인 조명장치이다.

이 ‘필터 자동 클리닝 공기정화 시스템을 갖춘 LED 가로등’이 도로에 많이 설치되면 될수록 도로 상의 미세먼지는 그만큼 많이 제거될 수 있다. 또한 공기정화장치에 내장된 필터에 쌓인 먼지를 제거하기 위해서 사람이 일일이 청소를 해주지 않아도 되기 때문에 미세먼지 제거를 위해 별도의 인력이나 비용을 들이지 않아도 된다는 것이 장점이다.

이런 이유 때문에 ‘필터 자동 클리닝 공기정화 시스템을 갖춘 LED 가로등’은 특허를 획득했다는 소식이 알려지자마자 전국의 지자체들을 중심으로 문의와 상담이 밀려들고 있는 것으로 알려졌다.

이에 따라 (주)테크엔은 지난 11월 중순에 대구·경남 일대의 지방자치단체 관계자들과 지역언론매체들을 초청해서 제품을 소개하는 이벤트를 열기도 했다.

(주)테크엔의 ‘필터 자동 클리닝 공기정화 시스템을 갖춘 LED 가로등’은 가로등을 단순히 도로의 어둠을 밝히는 역할에서 벗어나 ‘미세먼지’라는 국가적인 이슈를 해결하고, 국민들의 ‘미세먼지’에 대한 공포를 근본적으로 해소하는데 적극적으로 나선 ‘좋은 사례’라고 할 수 있다.

현재 ‘필터 자동 클리닝 공기정화 시스템을 갖춘 LED 가로등’은 LED 가로등과 LED 보안등, LED 투광등 모델이 나와 있다. 머지않아 LED 터널등도 나올 예정이다. 

한편 (주)테크엔의 이영섭 대표이사는  “어느날 대구 시내 버스정류장을 지나다가 손수건으로 입과 코를 가리고 있는 어르신을 보고 미세먼지를 막아낼 제품 개발을 시작하게 되었다”고 말했다. 

이를 계기로 이영섭 대표이사는 1년여 기간동안 설계와 연구를 거쳐서 이 신제품을 개발하게 됐다. 3D를 이용한 시제품의 거듭된 연구와 2달간의 금형작업 등으로 세계적으로도 유일한 제품이 탄생하게 되었다고 한다.
/박소원 기자