[비즈월드] #1. 본 발명의 실시 예에 따르면 외형을 형성하고, 흡입구가 형성된 캐비닛 어셈블리, 상기 흡입구에 배치되어 흡입되는 공기의 이물질을 제거하는 필터 어셈블리와 캐비닛 어셈블리의 외측에 구비되어 필터 어셈블리의 이물질을 제거하는 필터청소 어셈블리를 포함한다. 이 어셈블리는 유동하는 공기 중의 이물질을 제거하는 필터모듈, 필터모듈이 장착되는 필터장착부재, 필터 어셈블리의 이물질을 제거하는 필터청소기, 필터청소기의 이동을 가이드하는 이동가이더와 필터청소기로 전원을 공급하는 전원공급장치를 포함한다. 필터청소기가 이동가이더를 따라 이동할 수 있는 이동범위에서 최하단에 배치될 때 필터모듈의 폭방향이 전방을 향하도록 상기 필터장착부재의 위치가 변경된다.

#2. 본 발명은 항균 필터 여재, 이를 포함하는 공기청정기와 이의 제조 방법에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따르면 항균 필터 여재는 부직포 및 상기 부직포와 바인더로 결합된 아연 피리싸이온을 포함하고 상기 항균 필터 여재가 특정 함량의 아연 피리싸이온 및 바인더를 포함함으로써 박테리아 감소율이 95% 이상으로 뛰어난 항균성을 가지며 박테리아·곰팡이·바이러스 등과 같은 미생물성 오염 물질에 의한 필터 손상 방지 효과가 우수해 내구성과 수명 특성을 더욱 향상시킬 수 있다.

#1은 LG전자가 2021년 1월 7일 출원(출원번호 제1020210001781호)해 올해 7월 15일 등록(등록번호 제102423156호)을 받은 ‘공기정화기’라는 특허를 올해 7월 15일 분할출원(출원번호 제1020220087492호)한 특허의 요약 설명문이다.

여기서 분할출원이란 복수의 실체를 가지는 발명에 관해 하나의 출원을 한 경우, 그 출원의 내용 중 일부에 관해 출원범위를 나눠 별도로 출원을 하는 것을 말한다. 이는 최초 출원이 '1발명 1출원주의 원칙'에 위반돼 등록을 거절 받을 수 있을 경우 이용하게 된다. 또 출원자가 출원 당시 생각하지 못했다가 나중에 스스로 처음 출원을 여러 출원으로 분할하고 싶을 때 이용하기도 한다.

#2는 코웨이가 2021년 ‘항균 필터 여재, 이를 포함하는 공기청정기, 및 이의 제조 방법’이라는 명칭으로 출원(출원번호 제1020210007260호)하고 7월 27일 공개(공개번호 제1020220105222호)한 특허의 요약 설명문이다.

각 특허기술을 실제 제품에 적용할 경우 #1에 따른 효과는 첫째 이 발명의 실내기는 상하방향으로 배치되는 필터모듈에 상하방향으로 이동하는 필터청소기를 포함하고 필터청소기가 에지테이터가 필터모듈과 마찰하며 회전하는 방식으로 필터모듈에 끼인 이물질을 제거하는 구조로 필터모듈에 끼인 이물질을 에지테이터의 마찰을 통해 떨어뜨려 필터를 청결하게 관리할 수 있어 이물질이 제거된 공기를 출구로 토출, 실내공간을 쾌적하게 유지할 수 있는 장점이 생긴다.

둘째 필터청소기가 필터청소기를 필터모듈에 밀착시키는 가이드롤러가 가이드레일에 이동가능하게 장착돼 필터청소기가 필터의 상하방향으로 안정적으로 이동할 수 있고 에지테이터가 필터모듈과 마찰을 유지할 수 있어 필터모듈이 청결한 상태를 유지할 수 있는 장점도 있다.

셋째 필터청소기에 포함되는 에지테잍터로 필터에 끼인 이물질을 털어낸 후 흡입팬으로 털어진 이물질을 먼지통 방향으로 흡입해 필터에 끼인 이물질을 효과적으로 청소할 수 있다. 

넷째 필터청소기에 인입·인출되는 먼지통이 후방으로 볼록한 형태를 가지고 먼지통이 삽입되는 먼지통삽입홀이 필터청소기의 측면에 형성돼 먼지통이 전방 방향으로 인출될 수 있어 실내기의 후방에 배치되는 필터청소기의 먼지통을 사용자가 실내기의 전방에서 용이하게 인입하거나 인출할 수 있다는 장점이 등이 있게 된다.

#2에 따른 발명의 장점은 항균 필터 여재가 특정 함량의 아연 피리싸이온 및 바인더를 포함해 박테리아 감소율이 95% 이상으로 항균성이 우수하고 박테리아·곰팡이·바이러스 등과 같이 인체에 해로운 미생물이 필터 여재 표면에 증식하는 것을 효과적으로 방지할 수 있어 필터 손상 방지 효과가 우수해 내구성과 수명 특성을 향상시킬 수 있다고 연구진은 설명했다.

앞에서 예로 든 #1과 #2의 발명들은 공기정화기에 대한 신기술이다.

최근 미세먼지·황사 등과 같은 대기 오염 문제가 심각해지면서 실내의 공기를 여과하는 공기 청정이 바람직하면서도 필수가 된 상황에서 공기 청정기와 같은 공기 정화 장치는 다양한 형태의 필터 시스템을 이용해 공기 중에 포함되어 있는 오염 먼지나 인체에 해로운 유해 물질 등을 여과하여 신선한 공기를 제공하게 된다.

일반적으로, 먼지 등과 같은 오염 물질은 1차적으로 먼지를 제거하는 에어필터에 의해 여과될 수 있다. 

그러나 진드기·박테리아·곰팡이·바이러스 등과 같이 인체에 해로운 미생물은 마이크론 이하의 아주 작은 크기를 가지므로 일반적인 에어필터에 의해 여과되기 어렵다. 

마이크론 이하의 미생물을 여과할 수 있는 미세 기공을 갖는 필터를 추가로 적용할 수 있으나, 이러한 미세 기공 필터는 여과된 미생물들이 필터 여재 표면에서 증식하여 다시 실내로 유입되거나 악취를 발생시킬 수 있다는 문제가 있다.

따라서 먼지나 미생물을 효과적으로 여과할 수 있으면서 항균성이 우수해 박테리아·곰팡이·바이러스 등과 같이 인체에 해로운 미생물이 필터 표면에 증식하는 것을 효과적으로 방지할 수 있어 필터 손상 방지 효과, 내구성과 항균의 지속성과 같은 특성도 우수한 항균 필터의 개발이 필요한 실정이다.

이런 가운데 코로나19 확산으로 인해 실내 환기의 필요성이 중요해지면서 이런 환경이 특허출원으로 이어지고 있는 것으로 타났다. 특히 우리나라의 경우 실내공기질 관리 기준의 강화(환경부, 2016년)와 공동주택의 환기시스템 의무설치 확대(국토교통부, 2020년) 등이 복합적으로 작용해 특허출원 증가의 요인이 된 것으로 여겨지고 있다.

3일 특허청(청장 이인실)에 따르면 실내 공기 중의 이물질을 정화하는 ‘공기청정기’와 외부의 공기를 실내로 순환시켜 교환하는 ‘환기시스템’로 구성된 ‘실내 공기질(IAQ: Internal Air Quality) 관리장치’ 관련 특허출원이 2012년부터 2021년 말가지 최근 10년 동안 연평균 15%로 증가했다. 특히 코로나19 이후 연간 1000건 이상 출원되면서 급증했다.

실내 공기질 관리장치는 ▲공기청정기 ▲환기시스템 부분 등으로 구분된다. 공기청정기 출원건수는 2017년부터 지난해 말까지 최근 5년 동안 연평균 18%로 증가했고 환기시스템 출원건수는 같은 기간 연평균 32%로 많아졌다. 

특히 밀폐된 실내에서 공기를 정화하는 공기청정기에 비해 실내·외 공기를 교환하는 환기시스템 특허출원의 증가세가 더 가파른 것으로 나타나 실내 공기질 관리기술의 무게중심이 정화에서 환기로 이동 중인 것으로 분석됐다. 

실내 공기질 관리장치 출원에 대해 2017년부터 지난해 말까지 분석한 결과 중소기업과 개인이 주도했다. 중소기업 1901건, 개인 1567건, 대기업 586건, 연구소·학교 203건 순이었다.

이는 실내공기질 관리장치가 생활필수품으로 자리 잡아 시장규모가 계속해서 확대될 것으로 전망되는 가운데 접근성이 높은 기술에 대해 개인과 중소기업이 지재권 경쟁력 강화에 힘쓰고 있는 것이다.

해당 기간 국내 출원 다출원인을 보면 LG전자가 372건으로 압도적으로 많았으며 코웨이 72건, 삼성전자 52건, 경동나비엔 44건, 위니아 42건 등 순이었다. 

한편 실내 공기의 온도나 습도를 관리해주던 기존의 공조장치와의 경계가 사라지는 것도 눈에 띤다. 

단순히 공기청정 기능만을 수행하는 것에서 나아가 실내외 공기를 교환하고, 온도와 습도까지 관리하는 융합형 공기질 관리장치의 출원이 늘고 있어 밀폐된 공간의 공기를 반복 순환시키는 공기청정기나 에어컨 등의 한계를 극복할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 

특허청 건설기술심사과 관계자는 “실내 공기질 관리는 포스트코로나 시대 국민의 건강한 일상 회복을 위한 핵심 요소이다”면서 “정부의 과학방역 체계에 맞춰 우리 기업들이 강한 특허를 확보해 글로벌 경쟁력을 높일 수 있도록 특허 행정 역량을 강화해 나가겠다”라고 말했다.

[비즈월드=정영일 기자 / zprki@bizwnews.com]