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Jul 29. 2020
<아이디어 컨셉> 미세먼지 청정
온 국민의 미세먼지 정화 프로젝트
이 모든 내용은 저자의 창작물이며, 이미 시중에 나와있거나 다른 곳에서 개발 중일 수도 있음을 미리 알리는 바이다. 이는 어떤 상업적 목적이 아닌 단지 흥미에서 기반을 둔 콘텐츠이다.
인간이 살아가는데 필수 요소 중 하나는 산소입니다. 산소 없이 인간은 몇 분 채 버티질 못하죠. 이런 소중한 산소 안에 인간이 무시 못 할 정도의 미세먼지가 점점 증가하고 있습니다. 이에 대한 대책이 마련되지 않으면 눈뜨고 코 베이듯 우리는 살기 위해 숨을 들이쉬면서 동시에 몸을 병들게 할 겁니다.
(출처 : 조선펍)그렇다면 미세먼지의 주요 오염원은 무엇일까요? 아시다시피 공장 연기, 발전소 배출가스, 자동차 배기가스 등등이 있습니다. 또한 중국발 미세먼지의 영향도 더 이상 무시하지 못할 수준에 이르렀죠. 우리는 이에 대한 대책이 필요합니다. 하지만 오염원의 배출 장소인 공장, 발전소, 자동차 등을 당장 다른 대체재로 바꾸기엔 무리가 있어 보입니다. 이것들이 우리에게 주었던 이로움에 익숙해있던 만큼 적지 않은 시간이 필요하겠죠. 이런 상황에서는 미세먼지 악화에 대한 불안을 쉽게 떨치지 못할 겁니다.
사실 우리가 불안에서 벗어나지 못하는 이유는 그 문제에 대해 자기 자신이 너무나 무력하다고 느끼기 때문일지도 모릅니다. '어디서부터 시작해야 하는지', '과연 효과가 있을지', 그리고 '나 하나쯤이야' 등 여러 생각이 눈 앞에 밟히겠죠. 그렇다고 무턱대고 정부에게 모든 걸 맡기기엔 그 불안이 쉽게 가시지 않을 겁니다.
그래서 저는 한 아이디어를 문득 떠올렸습니다.
만약 온 국민 모두가 미세먼지 정화 프로젝트에 동참할 수 있다면?
우리는 이미 간접적으로 이에 동참해 왔을 겁니다. 의도했든, 그렇지 않든. 하지만 이런 간접적인 방법이 당장 내일에 대한 불안 못지않은 희망을 품을 수 있게 해줄까요? 저는 정말로 우리가 발 벗고 나서서 뭔가를 해야 한다고 생각합니다.
가장 단순하게 생각해보면 미세먼지 청정은 주로 공기청정기의 역할입니다. 그것의 본래의 용도는 집안 내의 미세먼지를 제거하죠. 그렇다면 집 밖의 미세먼지는 무엇이 제거할까요? 뚜렷한 기술발전이 없는 이상 저는 그 역할도 공기청정기라고 생각합니다.
(출처 : SCMP), 중국 추마이타중국 시안 시에는 높이 60m에 이르는 공기청정기 타워(일명 추마 이타)가 설치됐습니다. 이로 인해 반경 10km에 이르는 지역에 매일 1000만㎥의 깨끗한 공기가 배출한다고 합니다.
결국 당장 할 수 있는 건 이렇게 조금씩 미세먼지를 청정해 나가는 방법밖엔 없어 보입니다. 그래서 저는 중국의 거대 탑과는 반대로 개개인이 휴대할 수 있는 자가발전 공기청정기를 떠올려 보았습니다. 즉, 모두가 휴대 가능한 개인의 공기청정기를 가지고 일상생활에서 틈틈이 미세먼지 정화 프로젝트에 동참하는 것이죠. 저는 이것이 단지 저의 망상에 불과하다고 생각하지 않습니다. 그래서 이것을 실현시킬 몇 가지 방법들을 소개해 보도록 하겠습니다.
첫 번째로, 공기청정기의 작동을 위해선 전력 공급이 필수적입니다. 하지만 배터리를 사용한다면 항상 충전한 뒤 곧 방전되는 이런 소모적인 루틴에서 벗어나기 힘들겠죠. 인간은 생각보다 많이 게으릅니다. 내게 아무리 좋은 신념이 있더라도 현실적인 귀찮음에서 벗어나긴 힘들죠. 또한 배터리 폐기처분에 대한 환경적인 문제도 무시할 순 없습니다. 그래서 저는 우리 신체가 낭비하는 에너지로 전력 공급이 가능한 방법을 적극 추천하고 싶습니다. 이것의 바탕인 원리를 '에너지 하베스팅'이라고 합니다.
(출처 : 에듀넷)'에너지 하베스팅'이란, 일상생활에서 낭비되거나 그냥 버려지는 에너지를 전력으로 활용하는 기술입니다. 최근까지의 연구를 살펴보면, 펜실베이니아 주립대에서는 사람이 보행 시 위아래로 움직이는 배낭의 반동 에너지를 이용해 전력으로 변환한 사례가 있습니다. 또한, 사람의 등이나 가슴에 열전소자를 부착하여 신체가 가진 체온과 바깥 온도의 차이를 이용하거나, 무릎이나 팔꿈치 관절, 신발 깔창 등에 압전 소자를 부착시켜 전기를 생산할 수 있다고 합니다. 실제로, SOLEPOWER 벤처기업은 신발 깔창에 압전 소자를 부착시켜 배터리를 충전하는 제품을 발매하기도 했죠.
(출처: http://solepowertech.com/)이런 활용도를 조금 더 확대해보면, 우리가 일상생활에서 쓰는 자전거, 자동차의 낭비되는 에너지도 활용하여 전력 생산이 가능할 것 같습니다. 이로써, 자가발전 가능한 공기청정기의 전력문제는 어느 정도 해결된 것 같네요.
두 번째로, 공기청정기의 소형화는 사용자가 일상생활에서 편리하게 휴대하는 것이 최우선 과제입니다. 그렇다면 기기는 최대한 인체공학적인 디자인을 가질 필요가 있겠죠. 또한, 청정에 꼭 필요한 부품만 넣어 콤팩트 하게 만들어야 할 겁니다. 그래서 만약 배낭을 멘다면 기기를 배낭에 착용하거나, 팔이나 허벅지 등 신체의 일부에 부착하여 보행, 러닝 및 특정 스포츠까지 범용적으로 사용하면 좋을 것 같습니다.
세 번째로는, 공기청정기의 핵심부품인 필터입니다. 필터는 공기청정기의 일반적인 용도와는 달리 야외에서 사용하는 특수성을 감안한다면 비교적 짧은 필터 교체 주기를 가질 수밖에 없습니다. 그리고 이는 필터 교체에 대한 비용 부담으로 크게 다가오겠죠. 최근 서울대 기계항공 공학부에서는 나노와이어를 이용해 입자 2.5um 이하 초미세먼지를 99.99% 걸러내고 재사용까지 가능한 필터를 개발했다고 합니다. 본래 공기청정기의 필터는 크게 두 종류로 나뉩니다. 특히 나노 와이어를 이용한 필터는 이 두 종류, 먼지를 필터로 걸러내는 필터식과 정전기 원리를 이용해 먼지 입자를 모으는 집진식의 장점을 하나로 합쳤다고 합니다. 게다가, 물이나 아세톤, 에탄올 등으로 세척한 뒤에도 반영구적 재사용이 가능하다고 하네요.
(출처: 서울대학교)