저주파·음역대로 ‘음압장’ 형성해 미세먼지 밀어내고 차단
기존 저감기술 실내에 국한된 것과 달리 실외도 적용 가능

[비즈월드] 인공지능과 사물인터넷을 통해 일상의 편리함을 구현한 ‘스마트홈(Smart home)’이 이제 주택시장에서 디폴트로 적용되고 있다. 더 이상 낯선 개념이 아니게 된 스마트홈은 시간과 공간의 제약 없이 주택의 에너지·보안·안전을 통제할 수 있어 거주자의 삶의 질을 크게 높여준다. 더 쉽고, 더 빠르고, 더 편리한 것을 원하는 소비자의 욕구에 따라 나날이 발전하고 있는 건설업계의 스마트홈 기술을 비즈월드가 소개한다. [편집자 주]

저주파·음압 멀티 엑추에이터 기기를 이용한 미세먼지 제어시스템 대표 그림. 그림=키프리스
저주파·음압 멀티 엑추에이터 기기를 이용한 미세먼지 제어시스템 대표 그림. 그림=키프리스

포스코이앤씨(대표 한성희)가 소리로 미세먼지를 밀어내는 ‘미세먼지 제어시스템’을 개발하고 특허를 취득했다.

1일 비즈월드가 특허정보검색서비스 키프리스로 확인한 결과, 포스코이앤씨의 ‘저주파/음압 멀티 엑추에이터 기기를 이용한 대상 공간에서의 미세먼지 제어시스템’은 지난 2020년 8월 출원(출원번호 제1020200106828호)돼 2021년 11월 특허(등록번호 제102324399호)로 등록됐다.

‘저주파·음압 엑추에이터’(엑추에이터:유체 에너지로 기계적인 작업을 하는 기기)로 특정 저주파·음역대를 구현하며 음압장을 형성해 미세먼지가 들어오는 것을 차단하거나 밖으로 밀어내는 기술이다.

기존 미세먼지 저감 기술이 필터·전기집진 방식이라 실내에 국한된 것과 달리 실외에도 적용할 수 있다. 장치가 구동할 때 발생하는 약간의 진동음도 소리 마스킹으로 해결했다. 여러 개의 저주파·음압 엑추에이터를 가동하면 차단 범위도 확장되고 효과도 높아진다.

엑추에이터 기기가 읍압장을 형성한 것을 설명한 그림. 그림=키프리스

미세먼지 제어시스템의 핵심은 저주파·음압 엑추에이터다. 이 장치는 어쿠스틱웨이브 엑추에이터와 음악 송출용 스피커가 패키지 형태로 형성된다.

어쿠스틱웨이브 엑추에이터는 특정 저주파 음역대(12.5~80㎐)의 음파와 음압(30~85㏈)으로 공기 내 파장 간섭을 형성하며 미세먼지를 밀어내거나 차단한다. 저주파 발생용 액추에이터가 설치된 케이스에 후방압력 해소용 홀을 상하좌우와 후면으로 뚫어내 미세먼지를 밀어내는 효과와 범위를 통제할 수 있다. 여러 개의 어쿠스틱웨이브 엑추에이터를 동일 또는 다른 음역대로 운영하면 미세먼지 차단 효과가 높아진다.

음악 송출용 스피커는 나뭇잎이 부딪히는 소리나 초침 소리 정도지만 사람에 따라 소음으로 느껴질 수 있는 엑추에이터의 진동음을 음악으로 마스킹하며 소음 문제를 해결한다. 가청 주파수 범위인 20~40㎐, 78~59㎐의 엑추에이터 진동음을 음악 소리로 덮는다.

시스템 구동 시 미세먼지 농도 변화(왼쪽)와 초미세먼지 농도 변화를 도시한 그래프. 그래프=키프리스

그래프와 같이 미세먼지 제어시스템 구동 시 미세먼지·초미세먼지를 차단 또는 밀어내는 효과가 실제 있는 것으로 확인됐다.

미세먼지를 감지하는 센서를 설치하면 오염도를 측정하고 기기가 알아서 작동하도록 할 수도 있다.

포스코이앤씨 관계자는 “이 기술은 미세먼지 차단 효과와 동시에 음악으로 감성적 공간을 구현할 수 있다”며 “구성에 따라 미세먼지 차단 구역·범위를 다르게 설정할 수 있다”고 설명했다.

[비즈월드=나영찬 기자 / na@bizwnews.com]

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