저렴한 공기 청정기가 실제로 작동합니까?

다양한 가격대의 다양한 공기청정기가 출시되어 있어 어떤 것이 가치 있는 제품인지 구분하기 어려울 수 있습니다. 특히 전문 용어와 약속으로 홍보하는 공기청정기의 경우 저렴한 공기청정기에 만족하고 싶을 수 있습니다.

하지만 값싼 공기 '청정기'에 안주할 때 우리는 무엇을 포기하는 것일까요? 공기청정기는 구현된 기술의 유형에 따라 공기질을 엄청나게 개선할 수도 있고, 공기질에 거의 변화를 주지 않거나 심지어 공기질을 악화시킬 수도 있습니다.

입자를 제거하는 데 필요한 여과 기술과 가스 및 화학 물질을 여과하는 데 필요한 여과 기술이 다르다는 점에 유의해야 합니다.

입자 제거를 위한 저렴한 기술

실내 공기에서 입자를 제거하기 위해 시중에 판매되는 공기 정화 기술에는 여러 가지 유형이 있습니다.

합성 공기 필터

합성 공기 필터는 전하를 띤 합성 섬유로 구성된 충전 매체를 사용하여 필터의 '점착력'을 높입니다.

이러한 섬유는 입자가 필터에 "달라붙어" 필터가 너무 "과부하"가 걸리면 시간이 지남에 따라 전하를 잃게 됩니다. 실제로 필터에 입자가 "과부하"가 걸리고 끈적임이 감소하면 효율이 급격히 감소합니다.¹

전자 공기청정기

전자식 공기청정기는 정전기 인력을 이용해 입자를 가둡니다. 이온화 장치는 공기 중 오염 입자에 부착하여 전하를 부여하는 이온을 생성합니다. 이 전하로 인해 입자는 장치의 집진판이나 근처의 벽이나 가구와 같은 주변 표면에 달라붙게 됩니다. 이온화 장치와 필터 또는 공기 정화 '플레이트'를 결합한 공기 청정기에서도 수천 개의 하전 입자를 실내로 방출할 수 있습니다.²

미국 환경보호청(EPA)은 이온 발생 공기청정기가 입자가 폐에 침착될 위험을 높일 수 있다고 경고합니다. 이온 발생 기계는 또한 다음을 생성할 수 있습니다. 오존 을 부산물로 생성할 수도 있습니다.³

이온화 장치

전자식 공기청정기와 마찬가지로 이온화 장치(이온 발생기라고도 함)는 하전된 이온을 사용하여 공기를 정화합니다. 하지만 전자식 공기청정기가 집진판을 포함하는 반면 이온화기는 단순히 하전된 이온을 공기 중으로 내보냅니다.

이 이온은 공기를 "끈적끈적하게" 만들어 이온이 공기 중의 입자에 달라붙어 전하를 띠게 합니다. 이 전하로 인해 입자는 더 큰 입자와 결합하여 너무 무거워져 공중에 머물러 있을 수 없게 됩니다. 이러한 입자는 폐를 포함하여 벽이나 가구와 같은 주변 표면 영역에 달라붙을 수 있습니다.⁴

하이브리드 공기 청정기

이러한 장치는 이온화 필터와 합성 필터를 모두 사용합니다. 먼저, 하이브리드 공기청정기는 공기 중 오염 입자를 이온화합니다. 그런 다음 이온화된 "하전" 입자는 필터를 통과하여 필터의 섬유에 "달라붙습니다." 그러나 이온화된 입자에 대한 위의 경고는 여전히 적용됩니다.

자외선(UV)

일부 공기청정기는 자외선(UV) 기술을 사용하여 실내 오염 물질을 조사하지만, 자외선은 공기에서 오염 물질을 제거하지는 않습니다.

자외선 살균 조사(UVGI)는 바이러스, 박테리아 및 곰팡이 포자를 조사하기 위한 것입니다. 이 과정은 "세균"을 죽이고 입자는 공기 중에 떠돌아다니지 않도록 합니다. 그러나 박테리아와 곰팡이 포자는 자외선에 내성이 있는 경우가 많습니다.

이러한 오염 물질은 여과되지 않기 때문에 "사멸"되더라도 폐나 신체의 다른 부위에 축적될 수 있습니다. 이는 다음과 같은 사실 때문입니다. 자외선은 공기 중 입자를 제거하지 않습니다..⁵

기계식 공기 청정기

기계식 공기 여과 기술은 실내 환경의 공기 중 입자를 크게 줄이는 것으로 입증되었습니다.

기계식 기술은 일반적으로 유리 또는 특수 합성 섬유로 짠 메쉬 필터를 사용하여 공기 중 입자를 포집합니다. 공기가 필터를 통과할 때 큰 입자가 섬유의 구멍을 통과하지 못하면 걸러집니다. 작은 입자는 차단(입자가 섬유에 달라붙음), 충돌 및 확산을 통해 메시 소재에 부착됩니다.

고효율 미립자 공기(HEPA) 및 HyperHEPA 필터 가 이 범주에 속합니다. 기계적 여과는 공기 중 입자를 제거하는 가장 안전하고 효과적인 방법입니다.⁶

높은 효율성 미립자 공기(HEPA)

'HEPA'는 1940년대에 원자폭탄을 개발하는 작업자를 보호하기 위해 고안된 공기 필터의 일종인 고효율 미립자 방지(High Efficiency Particulate Arrestance)의 약자입니다. 이 필터는 방사선에 의해 오염된 작은 입자를 제어하도록 설계되었습니다. HEPA 필터는 기계식 공기 청정기에서 작동하며 무작위로 배열된 미세 유리 섬유로 만들어집니다.

미국 정부에서 정의한 바에 따르면 HEPA 필터는 직경 0.3마이크론 이상의 입자를 최소 99.97% 제거해야 HEPA로 인정받을 수 있습니다. 따라서 'HEPA'는 필터 기술의 유형과 효율성 표준을 모두 의미합니다.⁷

높은 효율성, 신뢰성 및 입증된 실적 덕분에 HEPA 기술은 다음과 같은 중요한 환경에서 미립자 여과를 위한 업계 표준이 되었습니다. 실험실 및 병원 수술실.

그러나 가정용 공기청정기가 HEPA 표준을 충족하는지 테스트할 의무는 없습니다. 많은 제조업체는 "HEPA"라는 용어의 마케팅 잠재력이 크다는 점을 인식하고 실내 공기청정기에 고성능 이미지를 투사하기 위해 "HEPA"라는 용어를 사용합니다. 문제는 제품 테스트 및 라벨링에 "HEPA"를 사용하는 것에 관한 규정이 없다는 것입니다. 즉, HEPA 주장을 테스트하거나 검증할 독립적인 기관이 없다는 것입니다. 따라서 대부분의 소위 "HEPA" 필터는 테스트되지 않습니다!

소비자들의 혼란을 가중시키기 위해 점점 더 많은 유형의 HEPA가 시장에 출시되고 있습니다. 소비자가 해독해야 하는 HEPA 클레임 중 일부는 다음과 같습니다:

• "진정한 HEPA"
• "HEPA 유형"
• "HEPA 유사"
• "HEPA 스타일"
• "99% HEPA"

요약하자면, 트루 헤파는 0.3마이크론 이하의 입자를 99.97% 포집한다고 주장하는 HEPA 필터를 말합니다. "True HEPA"는 고객에게 HEPA 필터가 실제로 HEPA 표준을 충족한다는 확신을 주기 위해 고안된 마케팅 용어입니다. 이 용어의 사용 역시 규제되지 않습니다. HEPA 필터는 다소 취약하기 때문에 HEPA 표준을 통과한 필터가 제조 후에도 성능을 보장할 수 없습니다.

헤파형, 헤파와 유사한, 헤파 스타일, 99% 헤파 등은 모두 진정한 헤파 공기 필터의 하위 버전이며 테스트를 거치지 않았을 수 있습니다. 직접 테스트하는 것 외에는 이러한 용어 중 하나를 사용하는 필터가 얼마나 효율적인지 또는 비효율적인지 알 수 있는 방법이 없습니다.

소위 HEPA 필터라고 불리는 일부 필터는 일반 합성 섬유로 만들어집니다. 합성 섬유 매체는 밀도가 훨씬 낮은 구조이며 유리 섬유나 특수 합성 섬유로 만든 매체보다 입자를 포획하는 효율이 훨씬 떨어집니다. HEPA로 판매되는 다른 필터는 정전기 입자 충전 또는 이온화를 사용합니다.

사용하는 기술 이온화를 피해야 합니다. 하전 입자는 건강에 위협이 될 수 있기 때문입니다. 또한 입자를 충전하면 포집판이 빠르게 '로드'되어 공기청정기 효율이 단 몇 달 만에 최대 50%까지 감소하는 경우가 많습니다.

"True HEPA"가 진정한 표준인가요?

HEPA 표준을 충족하는 필터의 가장 좋은 시나리오는 99.97% 효율로 입자를 0.3마이크론까지 걸러내는 것입니다.

공기 중 입자는 다음 세 가지 크기로 분류됩니다. (PM10), 미세 (PM2.5)및 초미세먼지. 가장 작은 입자인 초미세먼지는 가장 풍부하고(전체 공기 중 입자의 90%) 가장 위험합니다.

초미세 입자는 0.1마이크론부터 현존하는 가장 작은 입자인 0.003입자까지 다양합니다. 초미세먼지는 너무 작아서 일단 흡입하면 폐 조직을 통해 혈류로 곧바로 이동합니다. 이렇게 위험한 입자는 혈액과 함께 모든 주요 장기, 심지어 뇌까지 혈액이 이동하는 모든 곳으로 운반됩니다.

초미세 오염물질은 공기청정기가 PM2.5 기준 충족에만 초점을 맞출 때 간과되는 건강 위협입니다. 초미세먼지는 우리 환경에서 가장 작고, 가장 풍부하며, 가장 위험한 입자이기 때문에 공기 정화 기술 표준이 초미세먼지를 대상으로 하는 것이 필수적입니다. 바로 이 부분에서 HyperHEPA 필터 기술이 도움이 될 수 있습니다.

HyperHEPA 여과 기술

특허를 받은 IQAir의 HyperHEPA 여과 기술은 위험하고 매우 풍부한 초미세 입자를 0.003마이크론까지 걸러내는데, 이는 바이러스보다 10배 작고 HEPA 필터가 최상의 시나리오에서 포착할 수 있는 것보다 100배 작은 크기입니다.
IQAir의 HyperHEPA 필터는 독립적인 제3자 실험실에서 테스트 및 인증을 받아 0.003마이크론까지 초미세 입자를 효과적으로 필터링합니다.⁸

가스, 냄새 및 화학물질 제거 기술

고체 입자와 달리 가스를 구성하는 원자와 분자는 기체 상태이며 빠른 속도로 이동할 수 있습니다. 또한 입자보다 직경이 평균 0.001마이크론 이하로 작습니다.8 가스와 화학물질을 제거하도록 설계된 공기청정기에 필요한 기술은 입자를 필터링하는 데 필요한 기술과 완전히 다릅니다.

기체 오염 물질을 제거하는 주요 공정에는 두 가지가 있습니다: 흡착 과 화학 흡착. '흡착'은 한 물질이 다른 물질에 달라붙는 과정을 말하며, '흡착제'는 흡착을 통해 분자를 모을 수 있는 물질이라는 점을 알아두면 도움이 됩니다.

흡착 는 원자 또는 분자가 흡착제로 알려진 물질의 표면에 달라붙는 과정입니다(흡수는 액체 또는 기체에 의해 분자가 흡수되는 것) 즉, 흡착제와 기체가 물리적으로 결합하는 것을 말합니다. 흡착제가 포집할 수 있는 가스의 양은 여과되는 특정 가스에 따라 흡착제 무게의 일정 비율입니다.

화학 흡착 기체 또는 증기 분자가 흡착제 재료 또는 흡착제에 함침된 반응제와 화학적으로 반응할 때 발생합니다. 이 과정은 화학 흡착제의 표면에서 일어나며 흡착이 일어나지 않습니다. 화학 반응은 물과 산소를 공기 중 부산물로 남깁니다.

오존 발생기 는 주요 청소 메커니즘으로 의도적으로 오존을 생성하는 공기청정기의 한 범주입니다. 오존은 산소 원자 3개로 구성된 반응성 기체로 스모그의 주요 구성 요소입니다. EPA에 따르면 오존은 위험하지 않은 수준에서 사용할 경우 대기 오염 물질을 제거할 가능성이 거의 없다고 합니다.

흡입된 오존은 호흡기 내벽을 자극하여 기침, 가슴 답답함, 숨가쁨을 유발할 수 있습니다. 장기간 노출되면 천식을 유발하거나 악화시킬 수 있으며 심지어 조기 사망으로 이어질 수도 있습니다. 오존 발생기는 캘리포니아에서 불법입니다.⁹

광촉매 산화(PCO):

PCO 기술은 UV 램프와 빛과 반응하는 촉매(반응을 일으키는 물질)를 사용합니다. PCO 장치에 사용되는 가장 일반적인 촉매는 산화티타늄입니다. 이 클리너는 기체 오염 물질을 무해한 부산물로 바꾸어 파괴하도록 설계되었습니다.

산화티타늄을 촉매로 사용하는 경우, PCO 장치는 유해 가스를 이산화탄소(CO₂)와 물로 변환합니다. PCO에 대한 일반적인 오해는 활성탄이나 다른 고체 가스 필터보다 더 효과적이라는 것입니다. 그러나 EPA는 현재 사용 가능한 촉매는 유해 가스에 대해 효과적이지 않다고 말합니다. 또한 PCO 장치는 부산물로 유해한 오존과 포름알데히드를 생성할 수 있습니다.^10,11

저렴한 흡착 재료

제올라이트 는 활성탄보다 훨씬 저렴한 '필러'입니다. 활성탄을 사용하는 많은 실내 공기 청정기에도 제올라이트가 사용됩니다. 그러나 제올라이트가 특수 함침 탄소보다 가스 화합물을 더 잘 제거한다는 신뢰할 수 있는 과학적 증거는 없습니다.¹²

공기 정화에 사용되는 활성탄에는 코코넛 껍질과 석탄 기반 활성탄의 두 가지 주요 유형이 있습니다.

코코넛 껍질 활성탄 은 저급 활성탄으로 저렴하고 널리 사용 가능합니다. 일부 알레르기 환자들은 코코넛 껍질 활성탄의 먼지에 알레르기가 있다고 보고했습니다. 또한 매우 부드러워서 운송 중이나 사용 중에도 먼지를 발생시키는 경향이 있습니다.

석탄 기반 활성탄과 비교할 때 코코넛 껍질 탄소는 미세 기공이 적어 가정 환경에서 흔히 발생하는 냄새와 화학 물질을 제거하는 데 필요한 미세 기공이 적습니다.¹³

어떤 흡착 작용을 하나요?

석탄 기반 활성탄 은 내부 표면적이 매우 넓어 코코넛 껍질로 만든 활성탄보다 더 효과적인 흡착제입니다. 4대 주요 석탄 유형(아역청탄, 유연탄, 갈탄, 무연탄) 중 유연탄의 탄소 함량이 가장 높습니다.

활성화 정도

활성도가 높을수록 오염 농도가 매우 높은 경우 활성탄의 흡착 능력이 증가하지만, 가정 환경에서 흔히 볼 수 있는 농도에서는 실제로 냄새와 화학 물질을 제거하는 효과가 감소합니다. 이는 활성탄의 활성화 정도가 높을수록 기공이 커지기 때문입니다. 그러나 가정에서 일반적으로 발견되는 농도의 냄새와 화학 물질을 제거하는 것은 미세한 미세 기공뿐입니다.

과망간산칼륨과 같은 화학 촉매를 함침하면 흡착제의 효과가 향상될 수 있습니다.¹⁴

요점

저렴한 공기청정기를 사용하고 싶은 유혹이 있을 수 있습니다. 하지만 여러분의 건강과 사랑하는 가족의 건강을 생각하면 투자할 만한 가치가 있습니다.

공기 청정기 기술에 대해 자세히 알아보려면 무료로 제공되는 가정용 공기청정기 구매자 가이드.