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광촉매반응으로 미세먼지 잡는 ‘꿈의 보도블럭’ 보급 눈앞
조서진·송준호 기자  |  gc5994@daum.net
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승인 2018.11.20  00:13:27
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<출처:coolcomponents.co.uk>

중소기업이 ‘대기정화 보도블럭’ 개발
정부는 2019년 2월부터 발효되는 ‘미세먼지 저감 및 관리에 관한 특별법’을 제정하는 등 미세먼지의 심각성을 인지하고 있다. 전 국민의 큰 관심을 받는 미세먼지의 해결방안으로 우리나라 중소기업 데코페이브가 개발한 미세먼지를 제거하는 대기정화 보도블럭에 대해 알아보자.

   미세먼지는 입자가 매우 작으며 일반 미세먼지인 PM10과 초미세먼지로 불리는 PM2.5로 나뉜다. 사람 머리카락의 지름이 50~70㎛인 반면에 PM10은 머리카락의 1/5~1/7 정도의 크기이고, PM2.5는 1/20~1/30에 불과하다. 작은 크기 때문에 눈에 보이지 않은 채로 호흡기로 들어가 혈관을 따라 체내로 이동하게 된다. 세계보건기구 산하 국제암연구소(IARC)는 미세먼지를 1군 발암물질로 지정했다.
 미세먼지는 발생지역이나 계절, 기상조건, 발생원에 따라 성분이 달라질 수 있다. 우리나라 대기의 미세먼지는 공기 중에서 반응해 형성된 덩어리인 황산염과 질산염이 58%로 가장 높은 비율을 차지한다.

질소산화물 미세먼지 흡착
  이전에 공기정화 보도블럭이 일본과 독일에서 개발됐지만 비싼 가격 때문에 실용화되지 못하고 있었다.
  이에 효율은 높이고 가격은 줄인 보도블럭을 우리나라 중소기업 데코페이브가 개발했다. 이 보도블럭은 이산화타이타늄이 광촉매반응을 일으켜 질소산화물을 제거하는 기술을 사용한다. 광촉매반응은 빛에너지가 화학반응을 촉진하는 것으로 광촉매 반응 중 하나인 셀프 클리닝을 사용하여 미세먼지를 정화한다.
  이산화타이타늄으로 코팅된 보도블럭이 미세먼지를 이루는 질산염 등의 질소산화물을 포집하면 질소산화물이 블록 표면의 칼슘과 결합해 질산칼슘을 만들게 된다. 이후 비가 내리면 질산칼슘이 질산이온과 칼슘이온으로 분해돼 질소산화물이 제거되는 원리다.
  또한 공기정화기능에 투수 기능을 추가해 별도로 설치해야 했던 이전의 번거로움을 최소화 한다. 투수 기능은 빗물에 분해된 이온들이 땅에 스며들어야 강물이나 토양의 부영양화를 막는 데 도움을 준다.
  공기정화 블록의 한계 수명도 15~20년으로 연장됐다. 기존의 보도블럭에 코딩하는 기술이 아닌 보도블럭 상단에 이산화타이타늄을 섞어 굽는 기술을 사용한다.

부산 영도구 시범설치 운영
  2016년 대기정화 보도블럭 기술을 개발한 데코페이브는 높은 기술력과 미래효용가치를 인정받아 서울시와 서울산업진흥원이 부여하는 하이 서울브랜드 기업에 선정됐다.
  이후 보도블럭 관련 시범사업을 통해 현재 부산 영도구에서 시범 운영되고 있다. 그리고 지난 4월부터 서울시도 서울 전역 설치에 앞서 300억 원의 예산을 들여 일부 지역에 대기정화 보도블럭을 시범 설치하고 있다.

비교할 수 없는 정화력
  대기정화 보도블럭은 미세먼지 문제를 해결할 수 있다는 점에서 전망이 밝은 기술로 인정받고 있다. 데코페이브의 실험 결과에 의하면 대기정화 보도블럭을 축구장 1개 넓이만큼 설치하면 시간당 17.35g의 질소산화물을 분해한다. 질소산화물이란 태양광과 반응해 미세먼지를 유발하는 물질을 말한다.
  대기정화 보도블럭은 미세먼지를 1년에 약 144㎏ 정화한다. 그에 비해 도심에서 공기정화 역할을 하는 가로수는 미세먼지를 포함한 대기오염물질을 1년에 168㎏밖에 정화하지 못한다. 그리고 우리나라 제품은 다른 나라와 비교해봤을 때 정화 효율이 뛰어난 편이다. 유럽 제품의 1㎡당 12~15% 정화 효율에 비해 우리나라 제품은 1㎡당 효율이 20%를 넘어선다. 가격대도 유럽 제품의 1/2 수준 정도이기 때문에 경제적으로도 훨씬 뛰어나다.

비용과 내구성이 걸림돌
  대기정화 면에서 높은 평가를 받았지만 여전히 개선해야 할 점이 남아있다.
  대기 정화 보도블럭은 정화 과정에서 질산이온을 분해한다. 이때 분해된 이온이 강물이나 토양으로 과도하게 유입되면 영양분이 과잉 공급되는 부영양화 현상이 나타난다. 부영양화가 진행되면 심각한 토양 오염과 지하수 오염이 발생할 수 있다. 대기정화 보도블럭에 투수 기능이 추가되긴 했지만 아직까지 완벽하지 못하다. 그렇기 때문에 질산이온이 땅에 스며들게 하는 투수 보도블럭이 추가로 필요하다.
  내구성 문제도 보완해야 할 점으로 지적받고 있다. 자동차가 다니는 일반도로는 대기오염물질 발생률이 높아 대기정화 보도블럭이 가장 필요 하지만 보도블럭 자체가 타이어 마모에 약하기 때문에 일반도로에 설치하지 못하고 있다. 이를 해결하기 위해 힘쓰고 있지만 시간이 필요하다.

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