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[Design close up] 예고없이 찾아오는 미세먼지 대응 생활제품
, 2016.12.29eunbook 조회(6196) 추천(추천) 스크랩(스크랩)
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중국발 스모그가 유입되면서 전국적으로 미세먼지 농도가 평소보다 2-3배 높은 날들이 지속되고 있다. 세계보건기구(World Health Organization, WHO)가 미세먼지를 1급 발암물질로 지정함에 따라 우리나라도 10μm(마이크로미터) 이하의 환경관리기준을 올해부터 미국, 일본, 유럽연합(European Union, EU)의 수준인 2.5μm(마이크로미터) 이하로 대폭 강화해 엄격하게 규제한다는 계획이다. 미세먼지로 인한 불안감이 높아지고 있는 오늘날 미세먼지에 대한 대처는 공기질 측정 데이터를 기반으로 하고 있어 미세먼지 측정의 정확성도 중요하다. 독일에서는 보행자들이 오가는 길가에 측정기를 설치하도록 하고, 미국의 경우 측정기 높이는 물론 각도까지 제한을 두어 측정의 정확성을 기하기 위한 다각도의 노력을 기울이고 있는 반면 국내에서는 미세먼지 측정기 설치조건에 대한 규정이 미비한 실정이다. 자신이 있는 곳의 미세먼지 지수를 정확히 알고 싶어하는 사람들에 필요에 따라 최근에는 휴대용 미세먼지 측정기가 출시되고 있다. 이번 Design Close up에서는 미세먼지를 정밀하게 측정하고 각자 측정한 결과를 공유해 측정 데이터의 정확성을 위한 다양한 노력들을 알아보고자 한다. 먼저 미세먼지의 정의부터 살펴보자.
※ 이미지 출처 : http://www.mi.com/pmdetec/






※ 이미지 출처 : http://www.airkorea.or.kr/index

미세먼지는 입자 크기에 따라 PM10과 PM2.5로 분류되는데 PM10은 지름이 10μm(마이크로미터) 이하를, PM2.5는 지름이 2.5μm(마이크로미터) 이하인 미세먼지를 지칭한다. 미세먼지는 천식이나 기관지염의 원인물질로 알려져 있으며 초미세먼지는 황산염·질산염·암모니아 등의 이온성분과 금속화합물, 탄소화합물 등의 유해물질로 이루어져 있으며 호흡기 질환이나 뇌졸중, 심장질환 등 많은 질병의 원인으로 지목되고 있다.


※ 이미지 출처 : http://www.airkorea.or.kr/airinfo

한국환경공단에서 운영하는 에어코리아에서 발표하는 미세먼지 예보는 아황산가스, 일산화탄소, 이산화질소, 미세먼지, 오존의 대기환경기준물질 6개 항목에 대한 대기오염도를 시간대별, 일자별, 요일별로 제공한다. 이러한 관측 데이터를 기반으로 예측한 값을 단위면적당 미세먼지의 양에 따라 좋음, 보통, 나쁨, 매우 나쁨의 4단계로 분류하고 있으며 초미세먼지는 좋음, 보통, 나쁨, 한때 나쁨, 매우 나쁨으로 구분하고 있다.





※ 이미지 출처 : http://mall.coway.co.kr/PayFreeMall/OwnMall/ProductView.aspx?seq=1315#none

미세먼지에 대응하기 위해 실내외에서 다양한 제품이 사용된다. 먼저 실내에서 사용하는 미세먼지 대응 제품으로 실내 공기질을 깨끗하게 유지시켜주는 공기청정기부터 실내 공기측정기, 공기청정 기능이 추가된 환기시스템이 있다. 침구와 의류의 미세먼지를 제거해주는 청소기와 스타일러 제품 또한 출시되어 있다.





※ 이미지 출처 : http://airvita.net/

공기청정기 전문업체인 에어비타가 출시한 에어비타 Q는 200만개 이상의 음이온을 방출하여 미세먼지는 물론 각종 악취와 유해 세균, 특히 바이러스를 제거하거나 감소시키는 공기청정기다. 크기는 작지만 성능은 우수하다는 평을 받고 있다. 특히 식중독과 장염 등 가을철 방심하기 쉬운 질병의 원인이 되는 대장균, 황색포도상구균, 장염비브리오균, 리스테이아균, 살모넬라균 등과 각종 악취 원인물질, 새집증후군 원인물질, 곰팡이 그리고 독감바이러스(H5N1)등을 99%까지 제거한다.





※ 이미지 출처 : https://getawair.com/pages/ko-how-it-works

비트파인더가 개발한 공기 모니터링 제품인 어웨어(Awair)는 센서를 이용해 실내 온습도와 공기질을 감지한다. 공기질 데이터는 서버에서 자체 알고리즘을 통해 분석되어 0점~100점 사이의 어웨어 스코어로 계산되며, 네스트, 아마존 에코 등 다른 스마트 기기와도 연동될 수 있다는 점이 특징이다. 삼성서울병원과 협업하여 공기질 개선에 대한 전문적인 팁을 제공해 건강한 습관에 도움을 준다. 뿐만 아니라, 일반건강, 알러지, 숙면, 집중력 등 사용자의 관심사 중 중요하게 생각하는 것을 체크하면 그에 맞춤화된 공기질을 만들도록 돕는다.





※ 이미지 출처 : http://www.airguardk.com/IAQ/IAQ.html

통신업체인 LG유플러스는 실내 및 실외 공기 측정망을 구축하여 실시간으로 모니터링해 공기 정보를 제공하는 에어가드 K OAQ 스테이션을 출시했다. 공기질 측정기로는 최초로 LTE 기반의 IoT 기술을 접목시켰다 미세먼지, 초미세먼지, 온·습도, 소음과 유해물질을 감지할 수 있는 총 5개의 센서를 탑재해 실외환경을 측정한다. 측정 데이터는 클라우드 서버로 전송해 모바일 어플리케이션 및 PC를 통해 확인할 수 있다.


※ 이미지 출처 : http://www.airguardk.com/IAQ/IAQ.html

에어가드 K는 기상정보제공업체인 케이웨더(Kweather)에서 자체 개발한 통합대기환경지수를 제공한다. 통합대기환경지수는 실외환경 쾌적도에 영향을 주는 정도에 따라 가중치를 적용해 산출되며 ‘좋음(파랑)’부터 ‘매우 나쁨(빨강)’까지 단계별로 직관적인 색상으로 표현해 현재 실외환경 수준을 파악하기 쉽도록 했다. 관측정보에 따라 단계별 행동요령을 어플과 PC를 통해 보여준다. 등급이 ‘약간 나쁨’ 이상인 경우 가급적 야외활동을 자제하고 야외 활동 시에는 황사마스크 착용과 빨래는 실내에서 건조, 세면 자주하기와 같은 행동요령을 제공한다.





※ 이미지 출처 :  http://www.konimax.net/product/detail.html?product_no=17&cate_no=43&display_group=1 (좌)

침구청소기 브랜드 코니맥스가 초미세먼지에 진드기까지 제거가 가능한 침구용 청소기를 출시했다. 국내 최초로 진공청소기에 부착해 사용할 수 있는 침구용 청소기로써 헤파(HEPA) 필터와 메쉬 필터를 장착, 일반적인 먼지뿐만 아니라 0.3㎛(마이크로미터) 크기의 초미세먼지까지 제거할 수 있다.





※ 이미지 출처 : http://www.lge.co.kr/lgekr/product/detail/LgekrProductDetailCmd.laf?catid=5300&prdid=EPRD.286825#none

황사나 미세먼지가 심한 날 외출해서 집에 들어왔을 때 옷에 붙은 미세먼지가 집안에 그대로 유입된다. 이 때 의류 관리기를 사용하면 미세먼지를 제거할 수 있다. LG전자의 트롬 스타일러는 무빙행어로 미세먼지와 황사먼지를 털어주고 매직파워스팀으로 잡아준다. 무빙행어는 1분에 약 180~200회 좌우로 흔들어 미세먼지와 황사 등을 옷에서 분리해준다. 매직파워스팀은 옷에서 분리된 미세 먼지와 황사에 수분 입자를 입혀 바닥으로 떨어트린다. 이 과정을 거쳐 미세먼지 제거 코스를 완료하면 황사와 미세먼지 입자가 95.9% 제거된다.





※ 이미지 출처 : https://www.daelim.co.kr/pr/InfoView.do?no_ntc_plte_sral=14272

종합건설 및 석유화학업체인 대림산업은 미국 예일대학교(Yale University)의 김재홍 화학환경공학 교수와 함께 초미세먼지를 제거할 수 있는 공기청정 환기시스템을 개발했다. 기존의 공기청정기는 기기 주변의 공기만 정화했던 한계를 극복하고자 주택 내부에 설치된 환기장치에 공기청정 기능을 더해 정화된 공기가 집안 전체에 퍼질 수 있도록 설계했다.



99.75%의 미세먼지를 제거하는 H13 등급 이상의 트루 헤파필터(High Efficiency Particulate Air Filter)를 사용했다. 실내공기를 배출시키고 필터링하여 다시 실내로 공급하는 식으로 공기를 순환시킨다.
환기 모드는 실내 공기가 오염되면 오염된 공기를 배출하고 바깥의 신선한 공기를 유입한다. 청정 모드는 나쁜 바깥 공기를 차단하고 실내 공기를 정화한다. 자동 모드는 기상청의 지역별 실시간 미세먼지 정보와 실내 이산화탄소 농도에 따라 자동으로 환기·청정 모드를 조정한다.





※ 이미지 출처 : http://www.mi.com/pmdetec/

미세먼지 지수가 높아 미세먼지 주의보가 발령되면 거리에 마스크를 착용하고 있는 사람들을 쉽게 볼 수 있다. 미세먼지에 대한 경각심이 높아지면서 미세먼지의 호흡기 유입을 방지하기 위해 많은 사람들이 사용하고 있다. 




  
※ 이미지 출처 :
https://www.amazon.com/9010-N95-PARTICULATE-RESPIRATOR-PACK/dp/B004Z8SQLS/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1480582321&sr=8-1&keywords=3M+9010 (좌)

미국의 과학, 광학, 제어장비 제조업체인 쓰리엠(3M, Minnesota Mining and Manufacturing Company)의 N95 마스크는 공기중의 미세과립의 95% 이상을 여과시켜주는 마스크이다. 고효율 정전 필터 소재를 사용했으며 안면부에는 부드럽고 밀착이 잘 되는 소재를 사용했다. m자형 클립으로 코 부분에 밀착하여 착용할 수 있도록 했으며 미국 국립산업안전보건연구원(NIOSH) 인증을 받았다.




 

대중교통 이동수단으로 많은 사람들이 이용하는 지하철에도 미세먼지를 저감시키는 정화 시스템이 필요하다. 환경설비 관련 제조업체인 애니텍은 한국철도기술연구원과 공동으로 지하철 대용량 공기정화기술을 개발했다. 
지하철 차량의 고유 진동을 견딜 수 있는 고강도 흡착소재를 적용해 지하철 객실 미세먼지를 감소시켜 2012년 환경부 녹색기술인증을 받았다. 서울 지하철 2호선에서 6개월간 시범 운영한 결과 미세먼지를 평균 17% 감소시켜 그 효과를 입증했다.





※ 이미지 출처 : https://krissfb.theimc.co.kr:4431/mkt/view.php?idx=34

환경계측기기 제조업체인 켄텍은 2008년 개발한 ‘굴뚝배출 멀티가스 측정기술’을 토대로 정확한 미세먼지 계측기를 개발하고 있다. 아황산, 질소산화물, 일산화탄소, 오존 등 굴뚝에서 배출되는 고농도의 유해 가스 대부분을 분석할 수 있는 기술로, 공기질 측정을 할 수 있다.



켄텍의 기술은 미국, 독일, 일본 등 선진국에서 사용해온 고급 정밀 측정기술이다. 2010년 한국표준과학연구원(Korea Research Institute of Standards and Science, KRISS)에서 기술을 이전 받아 PM 10 기준 미세먼지 측정기술에 이어 PM 2.5 기준 측정기술에 집중한 사업화를 추진하고 있다. 중국에 환경 측정기를 수출하기 위한 형식승인을 통과했으며 미국과 국내에서도 형식승인을 받았다.





※ 이미지 출처 : http://www.mi.com/pmdetec/

지금까지 실내외에서 사용되는 미세먼지에 대응하기 위한 제품들을 살펴보았다. 하지만 측정기가 위치하고 있는 장소가 한정되어 있으며 평균치를 산출하는 특성상 측정값이 제각각이라는 지적을 받아왔다. 측정 데이터에 기반해 그에 따른 미세먼지 행동에 나서게 되는 만큼 미세먼지 수치의 정확성은 중요하다. 내가 있는 곳의 미세먼지 측정치를 알고 이에 대응하기를 원하는 사람들의 요구에 부응해 휴대용 미세먼지 측정기의 등장했다. 





※ 이미지 출처 : http://brilcom.com/?page_id=11

브릴리언트앤 컴퍼니는 크라우드 펀딩을 통해 사물인터넷(IoT) 기반 휴대용 미세먼지 측정기 반디아키를 출시했다. 언제 어디서나 쉽고 빠르게 미세먼지를 측정할 수 있는 제품으로 반디아키와 어플리케이션을 통해 실내외 공기 측정에 따른 생활환경 솔루션을 제공받을 수 있다. 반디아키는 미세먼지, 초미세먼지가 얼마나 존재하는지를 수치로 즉각적으로 알려준다. 미국의 대학교와 실험실에서도 사용되는 전문가용 미세먼지 측정기기인 Dylos사의 DC 1100Pro와 비교해 성능의 차이가 거의 없을 정도의 정확성을 지닌다.


※ 이미지 출처 : https://play.google.com/store/apps/details?id=com.brilcom.bandi&hl=ko

반디아키가 미세먼지를 측정하면 모바일 어플리케이션을 통해 미세먼지 측정 결과를 확인할 수 있고, 결과에 따른 대기환경 솔루션을 제공한다. 또 측정된 내용이나 제공된 솔루션에 대한 내용은 공유가 가능하다. 세부 기능으로 주변 공기를 측정하는 것 외에도 사용자가 위치한 지역의 공기질 히스토리 및 특정 장소의 공기질 정보를 확인하고 공유 및 소통할 수 있다.





※ 이미지 출처 : http://www.funshop.co.kr/goods/detail/42070?t=s

아이담테크에서 출시한 먼지몬은 초미세먼지 측정기이다. 기기를 켜자마자 바로 미세먼지 측정이 시작되어 LED 컬러로 정상, 보통, 나쁨 수준으로 공기질 수치를 확인할 수 있다. 어플리케이션을 통해 초미세먼지 수치를 확인할 수 있으며 현재 위치의 측정 데이터를 공유하고 다른 사람들이 업로드한 측정 데이터도 확인할 수 있어 미리 마스크를 준비할 수 있다. 레이저 광선을 이용하여 길이, 속도, 진동을 정밀하게 측정하는 레이저 산광 계측 기술을 적용해 전문 테스트용 계측기 대비 약 5%의 오차를 보인다.





※ 이미지 출처 : http://www.mi.com/pmdetec/

중국의 통신기기 및 소프트웨어업체인 샤오미에서 스마트 미세먼지 측정기를 개발했다. 100g으로 소형화, 경량화하여 휴대할 수 있도록 했다. 전면에 OLED 화면을 통해 공기질을 확인할 수 있으며 레이져 센서를 탑재해 0.3 마이크로미터 크기까지 측정할 수 있다. 샤오미의 공기청정기와 연동되어, 측정기가 공기질을 점검해 일정 수치를 넘어가면 공기청정기를 작동시킨다. 다만 내부 배터리 용량이 750mAh에 불과해, 충전하면 2-3시간 작동하기 때문에 지속적으로 사용하기 위해서는 충전 상태를 유지해야 한다는 단점이 있다.





※ 이미지 출처 : https://itunes.apple.com/us/app/awair-get-to-know-your-air/id1034660006?mt=8

국립환경과학원에 따르면 미세먼지 예보의 정확도는 컴퓨터 예측모델, 관측자료, 예보자 세 요소에 좌우되는데 2014년경부터 본격적으로 측정을 시작한 우리나라의 미세먼지 기술로는 정확성을 좌우하는 요소 기술 중 어느 하나도 충분하지 않아 미세먼지 예측에 많은 오차가 있었다.
대기 정체에 의해 발생하는 고농도 미세먼지 측정에는 풍향과 풍속이 결정적인데 우리나라 미세먼지 예보 기준모델은 아직 미국에서 개발된 모델(CMAQ)를 사용하고 있는 등 측정환경에 부합하는 기술 발달이 미흡한 것이 현주소이다. 정부는 뒤늦게 2017년부터 3년간 100억원을 들여 한국 환경에 맞는 모델 개발에 나설 예정이라 밝혔다.
정확성 측면에서의 측정 기술의 보완이 필요한 만큼, 정부 차원의 예측 정보에 전적으로 의존하기 보다는 개인적 차원에서 미세먼지에 대응하는 것이 중요하다. 앞서 소개한 공기청정기, 의류 관리기, 진공 청소기, 실시간 날씨예보 어플 등을 토대로 미세먼지에 관심을 가진다면 예고없이 찾아오는 불청객에 좀 더 효율적인 대처가 가능할 것이다.
   

글 / 디자인맵 편집부

 

 

 

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