공기청정기 효과 효율 최대화 방법

날씨가 따뜻해지기 시작하면서 중국에서 미세먼지가 유입되면서 다시 미세먼지에 고통받고 있습니다. 미세먼지가 심한 날은 공기청정기를 안 틀면 확실히 자고 일어났을 때 확실히 목이 안 좋습니다. 슬슬 미세먼지가 심해지는 지금, 공기청정기에 대해서 아래 내용을 정리해 보겠습니다.
1. 공기청정기 고르는 법
2. 공기청정기 필터의 효과 극대화 방법

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1. 공기청정기 고르기

1.1 필터

보통 5㎛ 이상의 입자는 기관지까지만 들어왔다가 기관지의 점액, 섬모 운동에 의해 다시 배출되고, 5㎛ 이하의 입자가 폐포까지 침투해서 폐포의 혈관으로 흡수되게 됩니다.

공기청정기에서 가장 중요한 것은 이러한 미세먼지를 제거하는 필터이다. 얼마나 작은 미세먼지를, 많이 걸러줄지는 필터의 능력에 달려있다. 따라서 필터의 등급을 정리해 보면 아래와 같습니다.

명칭	등급	약 100% 제거되는 먼지크기	0.3㎛ 먼지 제거율
세미헤파 Semi-HEPA	E10	> 1.0 ㎛	85%
	E11	> 0.5 ㎛	95%
	E12	> 0.5 ㎛	99.5%
헤파 HEPA	H13	> 0.3 ㎛	99.95%
	H14	> 0.3 ㎛	99.995%
울파 ULPA	U15	> 0.3 ㎛	99.9995%
	U16	> 0.3 ㎛	99.99995%
	U17	> 0.3 ㎛	99.999995%

필터의 등급을 정할 땐 물리적으로 제거하기 어려운 0.3㎛ 크기의 먼지 제거율을 테스트해서 정하고, 각 등급에 따른 0.3㎛ 먼지 제거율과 100% 가깝게 제거되는 미세먼지 크기로 나누어집니다.
즉, 등급이 높을수록 더 작은 미세먼지를 걸러내는 것은 아니며 0.3㎛의 미세먼지 제거율에 차이가 있을 뿐입니다.
또한, E11등급의 경우 95%만 거르고 5%는 못 거른다는 뜻은 아닙니다. 성능테스트 할 때 결과가 95%가 걸러지고 5%가 남아있다는 뜻이고, 테스트할 때 작동 시킨 시간보다 더 오래 작동 시 나머지 미세먼지도 충분히 걸러집니다.

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공기청정기 표준 시험법 (KS 표준시험법)

위 그림과 같이 공기청정기는 KS표준시험법에 따라 29.5±1 m3의 챔버에서 0.3㎛의 입자를 50cm 높이에서 발생시키고, 공기청정기를 20분간 작동시켜 120cm 높이에서 미세먼지가 감소한 것을 측정합니다.
이 표준시험법을 좀 더 해석해 보면, (기기의 풍량에 따라 다르겠지만) 대략적으로 가로세로 약 3.6m, 높이 2.2m의 공간에서 테스트 시 20분 만에 0.3㎛의 입자크기를 95% 제거하기 때문에, 40분 틀어두면 산술적으로 0.25%의 미세먼지만 남아있게 됩니다.
따라서 E11 등급만으로도 가정용으로 충분하다고 할 수 있습니다. 대부분의 가정용 공기청정기는 E11 등급 이상입니다.
보통 헤파필터 등급인 H13 이상의 등급은 제약회사나 반도체 생산 등 공업 회사에서 사용하는 스펙입니다.

1.2 면적

공기청정기 제품의 스펙을 보면 20평형, 30평형 이런 면적으로 안내되는 정보가 있습니다. 공기청정기의 사용면적 (혹은 전용면적)은 최대 세기로 작동했을 때 기준입니다. 하지만 최대 세기로 작동하는 경우 소음이 심하다는 이유로 보통 집 면적의 1.5배 정도 되는 큰 제품을 구매하고, 최대 세기가 아니라 조금 낮은 풍량으로 사용하면 된다고 설명하는 글들도 있습니다.

하지만 필자는 큰 제품을 하나 구매해서 거실에 두고 쓰기보다, 작은 제품을 거실 하나, 방마다 두는 것을 추천합니다.
내가 필요한 공간에 훨씬 빠르게 미세먼지를 제거할 수 있습니다. 또한, 미세먼지가 심한 겨울, 초봄의 계절에 커다란 공기청정기를 거실에 두고, 미세먼지 제거를 위해 거실 문을 열어두고 자기에는 난방 효율이 떨어져 난방비가 많이 나갑니다.

비싼 공기청정기라도 다 좋은 건 아닙니다. 100만 원짜리 1대보다 30만 원짜리 3대를 주로 활동하는 장소에 놓는 게 훨씬 더 효율적입니다.

1.3 이온 / 오존

가끔 이온을 발생해서 살균 또는 항균 기능이 있다는 제품들이 있습니다. 하지만 오존은 하늘 위 오존층에 있을 때만 좋은 것이지, 실내 밀폐공간에 있는 오존은 독성을 일으킵니다. 예전에 오존을 발생시키는 공기청정기들이 이슈가 되어서 퇴출된 적 있습니다. 이온 발생, 오존 등 오히려 건강에 안 좋은 상술에 속지 맙시다.

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2. 공기청정기 효과 극대화

제약회사에서 호흡으로 흡입하여 폐까지 약물을 전달하는 흡입제를 개발하고 시판하고 있다.
호흡으로 폐 속의 폐포까지 전달되는 약이어서 미세먼지가 호흡으로 우리 폐 속에 들어오는 것과 동일한 원리와 경로를 연구하게 됩니다.

이 흡입제를 만들 때 사용하는 실험 기구로서, anderson cascade impactor, next generation impactor라는 실험 기구가 있습니다. 이 실험 기구로 흡입제를 평가할 때 적용되는 개념 중 공기역학적 입자크기 (aerodynamic particle size)라는 개념이 적용됩니다. 바로 공기 중에 날아다닐 때 그 입자가 가지는 입자크기를 의미합니다. 미세먼지의 입자크기를 얘기할 때 마찬가지로 적용되는 개념입니다.

간단하게 설명하자면 바람의 세기가 빠를수록 더 작은 입자의 먼지까지 모을 수 있다는 개념입니다. 바람이 세면 입자의 운동에너지가 높아지기 때문에 방향을 바꾸지 못하고 더 강하게 충돌하면서 필터에 붙게 되는 원리입니다. 운동에너지가 낮은 입자는 필터에 부딪히더라도 다시 쉽게 날아갑니다.

즉, 공기청정기를 사용할 때 바람의 세기를 세게 작동시켜야 더 작은 미세먼지까지 필터에 걸리게 됩니다.
따라서 공기청정기를 작동할 때는 무조건 바람을 세게 트는 게 공기청정기의 효과를 극대화시키는 방법입니다..

추가로, 기름을 이용한 요리 이후 공기청정기를 쓰지 말자. 가열되어서 유증기로 된 기름이 필터를 막기 때문에 공기청정기의 효과가 없어진다. 따라서 우선 환기를 해서 유증기를 제거한 다음 공기청정기를 사용합시다.