과기부, 초미세먼지 저감기술로 R&D 실용화 ‘첫발’ 뗐다

'지하철 초미세먼지 저감기술' 시연회 개최
극세사 탄소섬유 할용으로 사용 전력 줄여
기존 장치 대비 제조가 '3분의 1'로 책정

김학준 한국기계연구원 책임연구원이 24일 대전광역시 서대전네거리역 내부 터널 앞에서 지하철 터널 초미세먼지 저감장치에 대해 설명하고 있다./서병주 기자

과학기술정보통신부가 기존 대비 3분의 1 낮은 비용의 초미세먼지 저감기술을 선보이며 실용성에 기반한 연구개발(R&D) 성과를 공개했다. 이번 성과에 힘입어 향후 '연구개발-실용화-투자'라는 선순환을 구축하겠다는 방침이다.

24일 과기부는 대전광역시 서대전네거리역에서 '지하철 초미세먼지 저감기술 연구개발 성과물' 시연회를 개최했다. 시연회에는 황판식 과기부 연구개발정책실장과 류석현 한국기계연구원 원장, 이석래 한국연구재단 사무총장 등 연구개발 유관기관 관계자들이 참석했다.

이날 현장에서는 33억원 규모의 공공 R&D 사업을 통해 기계연이 연구개발한 '지하철 터널 초미세먼지 저감장치'가 공개됐다. 2021년 대전교통공사가 저비용의 환경친화적인 미세먼지 저감 방식을 요청하며 이뤄진 사업은 지난해까지 연구개발을 거쳐 대전시 지하철 서대전네거리역, 오룡역, 중구청역 터널구간에서 2년 이상의 실증을 통해 효과 검증을 완료했다.

실증 결과, 시연장치는 터널에서 배출되는 초미세먼지 농도를 73%, 내부 초미세먼지를 22% 저감했다. 동시에 극세사 탄소섬유를 활용해 사용 전력을 낮춘 상태에서 음이온을 생성, 오존 발생을 일반대기의 10분의 1 수준으로 최소화했다.

장치는 금속판 대신 극세사 방전극과 비금속 탄소판을 활용한 저전력 전기 집진 방식과 수동 및 건식 세정 장치를 도입하며 제조가와 유지보수 비용을 낮춘 것이 특징이다. 현재 지하철 터널 환기구에 적용된 금속 재질의 전기집진기가 3억원의 가격대를 형성했는데, 이날 공개된 장치는 최대 2억원 수준이다. 연간 역당 유지보수비 역시 기존에는 940만원이 소요됐다면 시연장치는 140만원이며, 전국 역사 환기구에 저오존 전기 집기를 도입한다면 매년 75억원의 비용이 절감될 것으로 분석됐다.

이날 기계연은 신기술을 3년 내로는 지하철과 학교 등 다중 이용시설에, 5년 이내로 백화점과 사무실, 병원 등 산업 및 상업 시설에 적용한다는 로드맵도 제시했다. 향후 10년 안으로는 인도와 중국 등 공기 오염국으로의 수출을 타진한다는 장기적인 목표도 수립, 연구개발 성과의 기술사업화 성공 사례로 자리매김하겠다는 계획이다.

황판식 과기부 연구개발정책실장은 "우리나라는 GDP 대비 R&D 투자 비율이 세계 2위에 달하지만, 연구성과가 기술 사업화로 이어지는 비율은 높지 않은 점이 지적받고 있다"며 "이제는 연구개발의 종착지가 이번 성과와 같이 기술의 실용화, 상업화로 이어져 국가 경제의 새로운 성장 동력 제공과 정부의 연구개발 투자라는 선순환의 고리를 형성할 것"이라고 밝혔다.

류석현 기계연 원장도 "20년 이상 정전기술을 연구해 온 기계연에서 세계 최고 수준의 초미세먼지 저감기술을 개발했고, 2년간의 실증을 통해 그 안정성과 효과를 입증했다"며 "앞으로 국민 체감형 첨단 기술로 미세먼지와 같은 사회적인 문제를 해결하는데 선봉이 되겠다"고 말했다.