기존 공기청정기 한계였던 이산화탄소·휘발성 유기화합물 제거
식물 정화 작용이 가장 마지막에 수행되게 하며 제거 효율 높여

[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]

식물을 이용한 공기 정화 시스템의 내부 구조. 그림=키프리스

삼성물산 건설부문(대표 오세철, 이하 삼성물산)이 이산화탄소와 휘발성 유기화합물을 제거하며 건강한 실내 공기를 제공하는 ‘식물을 이용한 공기정화 시스템’을 개발하고 특허 취득에 성공했다.

28일 비즈월드가 특허정보검색서비스 키프리스를 통해 확인한 결과, 삼성물산의 ‘식물을 이용한 공기정화 시스템’은 지난 2020년 9월 출원(출원번호 제1020200119082호)돼 올해 2월 특허(등록번호 제102497902호)로 등록됐다.

국내 공기청정기 판매량은 약 300만대로 보급률은 60%로 예상된다. 국내 보급이 일반화됐지만 기존 공기청정기는 이산화탄소와 발암성을 가진 독성 화학물질인 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compounds, VOCs)을 제거할 수 없다는 한계가 있다.

삼성물산의 ‘식물을 이용한 공기정화 시스템’은 기존 공기청정기가 해결하지 못했던 이산화탄소·휘발성 유기화합물 등 오염물질을 정화하며 실내 공기 질을 개선하기 위해 개발됐다.

공기정화 식물을 눈으로 볼 수 있어 정서적 안정감도 높일 수 있다.

식물을 이용한 공기 정화 시스템의 사시도. 그림=키프리스
식물을 이용한 공기 정화 시스템의 사시도. 그림=키프리스

식물을 이용한 공기정화 시스템의 구성 요소는 ▲식물부 ▲공기 조화부 ▲수조부 ▲제어부 등이다.

식물부는 식물을 통해 기존 공기청정기는 제거할 수 없었던 이산화탄소와 휘발성 유기화합물을 정화한다. 여러 개의 식물 화분이 탈부착할 수 있게 구성된다.

식물의 성장 정도와 상태에 따라 개별 화분을 교체할 수 있어 편리하다. 식물부는 공기 조화부의 측방에 위치한다. 공기 조화부의 다른 측방에 또 다른 식물부를 더 배치하면 공기정화 효과를 더욱 높일 수 있다.

식물부는 수조부의 위쪽에 위치해 식물부에서 떨어지는 물이 수조로 안내되므로 물이 순환하는 구조를 간단하게 형성할 수 있다. 필요에 따라 식물부 최상 측에 바이패스 구멍을 형성하면 높은 풍량 또는 풍속으로 공기를 토출시킬 수 있다.

식물부에는 물받이에 수용된 물이 증발해 다습한 공기가 존재하는 ‘증발 공간’이 있다. 증발 공간은 수분으로 미세먼지 등 오염물질을 걸러내는 하나의 필터로 기능한다. 공기가 식물 화분을 통과하기 전에 미리 거를 수 있어 전체적인 공기정화 성능이 향상된다.

공기 조화부는 외부 공기를 유입하고 유입된 공기가 식물부를 통과해 토출되도록 공기를 유동시킨다. 흡입판과 필터가 설치돼 공기 흡입 홀을 통과한 공기에 포함된 오염물질을 거를 수 있다. 필터는 미세먼지 등의 미세한 입자를 제거하기 위해 헤파 필터로 사용된다.

필터의 뒤쪽에는 송풍 팬이 있어 공기가 식물부를 향해 유동하도록 할 수 있다. 이 밖에 공기 질을 감지하는 센서와 다습한 공기의 역류를 막아 전자기기의 손상을 방지하는 토출구도 탑재된다.

수조부는 식물에 공급하기 위한 물을 저장하는 공간이다. 제어부는 공기 조화부의 공기 토출량과 식물부의 물의 순환 등을 제어할 수 있다.

식물을 이용한 공기 정화 시스템의 단면도와 부분 확대도. 그림=키프리스
식물을 이용한 공기 정화 시스템의 단면도와 부분 확대도. 그림=키프리스

공기 질, 대기 오염물질 수준, 송풍량, 물의 수위를 안내하는 디스플레이는 공기 조화부, 식물부, 수조부 등 어디에나 설치될 수 있다.

식물을 이용한 공기정화 시스템의 공기정화 순서는 흡입판에 의해 1차 정화되고, 필터에 의해 2차 정화되고, 증발 공간에서 3차 정화되고, 토양 기반재·활성탄과 식물의 뿌리에 의해 4차 정화된다.

삼성물산 관계자는 “이 기술은 식물에 의한 정화 작용이 가장 마지막에 수행되게 하며 이산화탄소와 휘발성 유기화합물의 제거 효율을 월등하게 높였다”며 “입주민이 건강한 삶을 영위할 수 있도록 기술개발을 이어가겠다”고 말했다.

[비즈월드=나영찬 기자 / na@bizwnews.com]

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