현대건설(대표 박동욱)이 공기청정 및 바이러스 살균기술을 결합한 세대용 광플라즈마 살균청정 환기시스템인 ‘알파웨이브’ 개발을 완료하고 양산체제에 돌입했다. 알파웨이브는 현대건설의 미세먼지 토탈 대응체계인 H 클린알파 2.0의 핵심기술로 신기술 광플라즈마를 적용해 특허를 획득했으며 살균성능은 물론 오존발생 저감 등 안전성도 확보했다. 정홍구 현대건설 부장을 만나 제품 특장점에 대해 들었다.
■ 알파웨이브는현대건설은 지난해 초부터 공동주택 입주자의 건강과 안전을 위해 항균·항바이러스 환기장치 개발에 착수했다. 협력업체들과 함께 환기시스템에 세균, 바이러스, 유해물질을 제거하는 다양한 부품과 장치를 적용하고 시제품 제작 및 성능검증을 완료했다.
지난해 연말부터 코로나사태에 따라 실내 감염예방과 청정환경에 대한 요구가 높아지면서 알파웨이브에 대한 관심도 증대되고 있다.
현재 고급 오피스텔인 문정동 르피에드(LE PIED) 등 이미 착공된 프로젝트에 설계반영됐으며 한남3구역 재개발지구 등 현대건설이 추진하고 있는 주요 프로젝트에도 제안된 상태다. 올해 하반기부터 유상옵션으로 현대건설 대부분 프로젝트에서 만날 수 있다.
■ 성능 및 인증현황은
한국오존자외선협회에서 환기장치에 대한 살균력을 입증하는 PA인증 1호를 획득했다. 현재까지도 환기장치분야에서는 유일한 인증이다. 알파웨이브는 건강과 안전에 직결되는 기능을 부각하는 만큼 공신력 확보를 위해 시험·인증이 필수적이다. 세균·바이러스 제거는 건강한 주거공간 제공을 위해 필수적이고 중요한 의미가 있다고 판단해 PA인증 1호를 추진했다.
PA인증을 위해 공인시험기관인 한국산업기술시험원(KTL)을 통해 각종 시험을 진행한 결과 △부유세균 저감률 99.2%(기준 80% 이상) △부유바이러스 저감률 96.3%(기준 60% 이상) △소음 54.9dB(2단) △오존발생농도 0.003ppm(기준 0.05ppm 이하) △입자정화성능(PM0.3) 90.38%(기준 60% 이상) △암모니아 탈취율 96.5%(기준 70% 이상) △폼알데하이드 탈취율 82.3%(기준 70% 이상) △아세트산 탈취율 91.7%(기준 70% 이상) 등 우수한 성능을 입증했다.
특히 최근 ‘광플라즈마를 이용한 실내 환기시스템(제10-2109532호)’으로 특허등록을 완료했다.
■ 광플라즈마 기술이 적용됐는데
광플라즈마는 미국항공우주국(NASA)에서 우주선, 세균전 등에 대비하기 위해 개발한 기술을 민간에 이전한 것으로 바이오존코리아가 원천특허기술을 보유하고 있다.
짧고 강력한 진공자외선(VUV) 파장부터 일반자외선(UVGI) 파장영역과 가시광선(VR) 파장까지 동시에 일으켜 산소·물분자를 깨뜨림으로써 정화성분인 O⁻(산소이온), OH⁻(수산화이온)를 생성하는 원리다. 또한 이들 이온은 산소나 공기 중 수분과 반응해 H₂O₂(과산화수소) 등 2차 정화물질을 생성한다.
우리 주변의 오염물질, 바이러스, 세균, 곰팡이균 등은 대부분 탄소와 수소원자를 갖기 때문에 공기 중에서 산소종 수산화이온들과 만나면 CO₂, H₂O 등 물질로 환원된다. 이처럼 광플라즈마는 3차원공간에 부유하는 세균, 바이러스, VOCs, 미세먼지 등 다양한 오염물질을 고도산화처리 등으로 신속하게 분해하는 21세기 신기술이다.
알파웨이브를 통과한 공기는 정화물질을 품고 제품, 덕트를 거쳐 실내로 확산된다. 이에 따라 실내는 물론 제품과 덕트 내에 적체, 부유하고 있는 유해물질 역시 제거할 수 있다. 환기장치 내부에는 사계절 가동하면서 습기 등으로 곰팡이나 세균이 번식하기 쉬운 환경이어서 대책마련이 필요한 실정이다. 현대건설이 개발한 광플라즈마 살균청정 환기시스템기술은 이처럼 살균력과 오염물질 제거능력을 갖춘 주택용 기술로 부각되고 있다.
광플라즈마는 일반건축물에서도 적용 사례를 찾을 수 있다. 건축물 공조기의 열교환기에는 냉방시 항상 생성되는 응축수로 인해 습한 환경이 오래 유지된다. 이를 장기간 방치하면 열교환기 표면에는 쉽게 제거하기 어려운 바이오필름이 생성되기도 한다. 일종의 점액질인 바이오필름은 기기성능을 저하시킬뿐만 아니라 세균과 바이러스가 증식하기 용이한 환경을 조성한다.
국내·외 병원이나 오피스용 건물에서도 공조기의 바이오필름과 세균 및 바이러스를 제거하기 위해 광플라즈마 기술을 적용해 효과를 확인한 사례들이 늘어나고 있다.
■ 타사제품대비 차별성은
시중에 UV램프 또는 UV LED를 차용한 곳이 많다. 이는 UVA, UVC 등 특정영역의 파장을 사용하며 광촉매가 필요하다. UV램프, 광촉매를 활용할 경우 주로 짧은 거리의 표면세균에 광이 직접 조사될 경우 살균효과가 있다. 빠르게 공기가 유동하는 환기용으로 적용할 경우 범위측면에서 한계가 있다.
광플라즈마는 진공자외선 영역부터 가시광선까지 포괄적으로 이용하며 공기 중 수분과 산소를 정화제형태로 만들기 때문에 정화물질 생성에 제약이 적다. 환기·공기청정시스템에 접목할 경우 정화성분이 환기장치, 천장형 공기청정기, 덕트, 공기중에 떠다니기 때문에 정화범위가 넓은 장점이 있다.
알파웨이브는 실제 거실크기의 공간에서 광플라즈마를 탑재한 환기장치를 통해 나오는 바람을 공간내에 발생시켜 살균성능을 입증하는 엄격한 기준의 PA인증을 환기분야에서는 유일하게 획득한 기술이다.
■ 기존 플라즈마는 오존이 문제됐는데
광플라즈마는 기존 고전압방전 이오나이저와 같은 플라즈마기술과는 차별화된다. 플라즈마라는 용어가 들어있어 오존 발생을 염려하지만 이는 오해다.
광플라즈마는 고전압을 이용하지 않으며 말 그대로 빛을 이용한다. 오존발생은 공인기관의 시험에도 나타났듯 기준치 0.05ppm보다 훨씬 낮은 0.003ppm으로 극히 소량에 불과하다. 이는 자연에 존재하는 오존농도보다 매우 낮은 수준이며 UV방식 등에 비해서도 낮아 자연소멸될 수 있는 정도여서 인체에 영향이 없다.
■ 양산체계 구축상황은
시제품이 개발된 지 1년이 다 돼가는 만큼 이미 양산단계에 와있다. 기존 환기장치에 빛에너지를 발생시키는 램프를 부착하고 기판, 회로구성 정도를 추가한 것이기 때문에 기존 생산라인을 크게 정비하지 않아도 된다.
올해부터 적용이 확정된 프로젝트들이 있으며 모델하우스, 전시관에도 적용해 가동하고 있다. 실제 납품은 내년부터 진행된다.
■ 향후 계획은
현대건설 특화기술로 개발해 독점사용권을 확보하고 있지만 바이오존코리아, 그렉스, 에이피 등 협력사들도 개발에 참여했다. 특허도 공동출원한 만큼 상생관계를 구축해 건설산업과 환기산업이 함께 활성화되고 발전되길 바란다.
또한 많은 전문가들이 코로나19가 장기간 지속될 것이며 새로운 바이러스의 출현 등으로 과거 청정환경으로 돌아가는 것이 불가능할 것으로 예측하고 있어 모든 주거공간에 적절한 살균청정시스템을 구축하는 것은 매우 중요한 이슈다.
이번 현대건설의 토탈 미세먼지 대응체계인 H 클린알파 2.0의 핵심으로 개발한 알파웨이브는 공동주택 세대에만 적용하는 것이 아니라 노인정, 어린이집, 피트니스, 커뮤니티시설 등 다양한 부대시설에 최대한 적용할 방침이다. 건축비용이 다소 상승하지만 취약계층 이용시설, 모든 입주민이 모이는 공용공간에는 안전·쾌적성을 높일 필요가 크다.
또한 학교, 학원을 비롯한 다중이용시설 등 사람이 많이 모이는 곳은 감염예방 관리가 어렵기 때문에 광범위하게 세균·바이러스·유해가스·미세먼지를 제거할 수 있는 기술적용이 필요하다.
앞으로 검증을 통해 이같은 시설에도 공급을 계획하고 있으며 함께 개발한 협력업체들과 공동의 노력을 통해 지속적으로 새로운 기술표준과 혁신상품을 만들 계획이다.
■ 알파웨이브는
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