현대차·기아차, 스스로 차량 내부 공기를 정화하는 지능형 공기청정 시스템 개발

미세먼지 센서와 고성능 콤비필터

[뉴스런=지희정 기자] 현대자동차와 기아자동차는 차량 내부의 미세먼지 상태를 실시간 모니터링 해서 정화해주는 지능형 공기청정 시스템을 개발했다고 16일 밝혔다.

지능형 공기청정 시스템은 실내 미세먼지 수치에 따라 차량이 스스로 공기청정 기능을 작동함으로써 열악한 외부 대기환경에서도 최대한 탑승자에게 쾌적한 공기를 제공하는 것이 특징이다. 이는 최근 중요성이 강조되고 있는 미세먼지 방지 대책을 자동차에 적용시킨 것으로 대기오염이 심한 운행 조건에서 실내 공기를 쾌적하게 유지하는 데 도움을 줄 것으로 기대된다.

일반적으로 자동차에 적용된 공기청정 기능은 탑승자가 수동으로 작동시켜야 하며 실내 미세먼지 농도에 대한 정보 없이 일정 시간 동안만 청정 기능이 작동하는 단순한 기능으로 충분한 공기정화가 미흡했다. 이번에 현대차·기아차가 개발한 지능형 공기청정 시스템은 차량 내부의 공기 상태를 실시간 모니터링 하여 실내의 미세먼지 수치가 ‘나쁨’ 단계로 떨어지면 ‘좋음’ 단계가 될 때까지 공기청정 기능을 작동시키는 것이 특징이다. 이로 인하여 탑승객은 수시로 변하는 외부 미세먼지 농도나 공기청정기 작동에 신경을 쓸 필요 없이 항상 깨끗한 실내 공기 속에서 이동을 할 수 있다.

미세먼지 농도는 한국환경공단에서 설정한 미세먼지 표현방식에 따라 △매우나쁨 △나쁨 △보통 △좋음 4단계를 기본으로 각 단계를 다시 4분할해서 탑승자에게 현재 실내 미세먼지 농도를 총 16단계로 AVN(Audio·Video·Navigation)화면 또는 공조콘트롤 패널을 통해 알려준다.

또한 공기청정 기능이 작동될 때 창문이 열려있으면 자동으로 닫아주는 연동제어도 함께 실행되어 보다 빠르게 실내 공기를 정화시키도록 돕는다.

미세먼지 농도 측정은 현대차·기아차가 차량용으로 개발한 레이저 기반의 미세먼지 센서를 통해 이루어진다. 실외를 주행하는 차량 특성상 대부분의 가정용 공기청정기에 적용되는 미세먼지 센서 방식을 자동차에 적용할 경우 미세먼지가 센서 렌즈부에 부착되는 등 오염에 취약하고 이에 따라 신뢰성 확보에 어려움이 있게 된다.

이를 보완하기 위해 레이저 센싱 기술을 활용했고 렌즈 부분의 공기 유속을 높여 미세먼지가 쌓이지 않도록 하는 신기술을 적용함으로써 운전자가 별도의 청소를 하지 않아도 반영구적인 사용이 가능하도록 했다. 그뿐만 아니라 가혹한 자동차의 주행환경을 고려하여 영하 또는 고온의 환경에서도 작동에 문제없도록 개발되었다.

이와 함께 외부 미세먼지 차단 효율을 높이기 위하여 집진층을 증대한 고성능 콤비필터도 개발해 초미세먼지 포집율을 기존 94%에서 99%까지 높이는 데 성공했다. 이는 헤파필터 등급 기준 E10에 준하는 성능으로 차량에 적용되는 필터류 중에서는 최상위 수준이다.

외부 공기의 초미세먼지 농도가 ‘매우 나쁨’ 단계인 PM2.5 수치 130㎍/㎥의 외기 조건에서 평가를 진행한 결과 자동차들에 일반적으로 적용되어 있는 기존 필터로 측정 시 실내 공기의 초미세먼지 농도를 외기모드 기준 80㎍/㎥, 내기모드 기준 17㎍/㎥로 낮춰주는 반면 새롭게 개발한 고성능 콤비필터를 적용하고 평가한 결과 외기모드 기준 8㎍/㎥, 내기모드 기준 2㎍/㎥까지 농도를 감소시켜 준다. 이는 차량 내부의 초미세먼지 농도를 기존 대비 88%에서 90% 정도까지 감소시킨 수치로 이와 같이 초미세먼지 차단효율을 향상한 것이 고성능 콤비필터의 특징이다. 콤비필터에는 활성탄 성분도 함유돼 공기정화는 물론 악취와 매연 제거에도 효과적인 성능을 발휘한다.

이러한 기술들을 바탕으로 미세먼지 수치가 ‘매우 나쁨’ 이상 단계의 외부 환경 일지라도 최대 10분 이내에 실내 공기를 ‘좋음’ 단계로 정화할 정도의 우수한 성능을 확보하였다.

현대차·기아차는 지능형 공기청정 시스템으로 언제든 프리미엄한 공기를 탑승객에게 선사할 수 있을 것으로 기대하고 있다며 고객에게 보다 쾌적한 실내환경을 제공하기 위해 다각도로 연구개발을 진행하고 있다고 밝혔다.

현대차·기아차는 앞으로 출시되는 신차에 지능형 공기청정 시스템을 순차적으로 적용할 계획이다.

지능형 공기청정 시스템과 관련된 더 자세한 내용은 HMG 저널을 통해 확인할 수 있다.