달리면서 도로 미세먼지 없애는 공기정화 자동차 기술 나왔다
유용하 기자
수정 2026-09-28 14:03
입력 2026-09-28 14:03
세줄 요약
- 주행 중 도로 미세먼지와 브레이크 먼지 동시 저감 기술 개발
- 그릴형·캘리퍼형 집진과 무선 전력 전송 결합 구조
- 카니발·쏘나타 실험서 높은 제거율과 낮은 연비 영향 확인
한국기계연구원 제공
한국기계연구원 친환경에너지연구본부 도시환경연구실 연구팀은 주행 중 도로 주변 미세먼지, 브레이크 마모 먼지를 함께 줄이는 공기정화 자동차 기술을 개발했다고 28일 밝혔다. 기존 자동차 구조를 활용해 먼지를 발생 지점에서 직접 포집하는 이번 기술은 도심 곳곳을 이동하며 공기를 정화하는 이동형 공기정화 장치로도 활용할 수 있다. 이 기술은 생명과학 분야 국제학술지 ‘트리바이올로지 인터내셔널’, 환경과학 분야 국제 학술지 ‘애트모스피어’ 등에 실렸고 국내와 미국, 독일 등에 특허를 출원했다.
기존 자동차 환경기술은 주로 엔진 배기가스 저감에 집중됐지만 최근 전기차와 수소차 보급이 확대되면서 브레이크, 타이어 등 비배기 미세먼지 중요성이 커지고 있다. 이에 이번에 개발한 기술은 공기저항이 작은 전기집진 방식을 적용하고 차량의 기존 공간과 부품을 활용해 추가 동력과 구조 변경을 최소화했다는 특징이 있다.
이번 기술은 그릴형 집진 기술, 캘리퍼형 집진 기술, 주차 중 공기정화를 위한 무선 전력 전송 기술로 구성돼 있다. 그릴형 집진 장치는 자동차 그릴을 통해 들어오는 미세먼지에 전기를 띠게 한 뒤 전기력으로 집진판에 붙여 제거하는 기술로 머리카락보다 훨씬 가는 탄소섬유를 적용해 낮은 전류로 미세먼지를 처리하면서 오존 발생을 최소화하고 주행 중에는 주행풍을 활용해 별도의 고출력 송풍장치 없이 공기를 정화한다. 무선 전력 공급 설비가 설치되면 주차 공간에서는 기존 라디에이터 팬을 가동해 정차 중에도 주변 공기를 정화할 수 있다.
브레이크 먼지는 브레이크 패드를 디스크에 밀착해 속도를 줄이고 멈추게 만드는 핵심 제동 장치인 캘리퍼 뒤쪽에 설치해 발생 지점에서 직접 포집한다. 브레이크 패드와 디스크의 마찰 과정에서 먼지가 자연스럽게 전기를 띠는 특성을 활용해 별도의 하전 장치나 흡입용 팬 없이 전기적 힘으로 먼지를 잡아낸다. 국제표준 자동차 시험 주행방식인 WLTC 조건에서 차량 1대 기준 1㎞ 주행 시 22.2㎎의 브레이크 마모 먼지를 포집했고 450㎞ 주행 기준으로 환산하면 약 10g에 해당한다.
한국기계연구원 제공
연구팀은 카니발, 쏘나타 등 서로 다른 차종에 장착해 성능을 검증했다. 그 결과 그릴형 집진 장치는 시속 30㎞에서 초미세먼지(PM2.5)를 95% 이상, 미세먼지(PM2.5~10)를 99% 이상 제거한 것이 확인됐다. 시속 50㎞에서도 같은 수준의 성능을 유지했으며 차량 한 대가 시간당 약 1,800㎡ 공기를 정화할 수 있었다. 특히 카니발과 쏘나타 모두 장치 장착 전후 연비 변화는 1% 이내로 나타났다.
한방우 기계연 도시환경연구실 실장은 “이번 기술은 자동차가 이동하면서 도로 주변 미세먼지를 정화하고 브레이크 먼지까지 발생 지점에서 줄일 수 있다는 것이 특징으로 차량의 기존 구조와 주행풍을 활용해 추가 동력 사용을 최소화했다는 장점이 있다”며 “유로 7에서 브레이크 먼지가 규제 대상에 포함되는 등 환경규제가 강화되면서 활용도가 높아질 것”이라고 설명했다.
유용하 과학전문기자
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