차량용 시스템 중 가장 높은 수준의 먼지 제거 능력 구현
레이저 센서, 오작동 사전 차단...공기질 측정 신뢰도 높여
콤비필터, 미세먼지 포집률 99%까지 개선
현대·기아자동차가 운전자의 별도 조작 없이도 차량이 스스로 실내 공기 오염도를 측정, 자동으로 공기질을 관리할 수 있는 ‘지능형 공기청정시스템’ 개발에 성공했다고 16일 밝혔다.
새 시스템의 가장 큰 특징은 차량에 특화한 ‘맞춤형 센서 및 필터’를 채택했다는 데 있다.
주행 중인 차량의 특성을 반영한 레이저 기반 미세먼지 센서는 오작동 가능성을 사전 차단, 시스템 신뢰도를 비약적으로 개선했다. 미세먼지 포집률을 99%까지 높인 콤비필터는 차량용 공기청정기 가운데 가장 높은, 헤파필터 등급 E10(1㎛ 크기의 입자를 85% 제거할 수 있는 수준)에 준하는 오염 제거 성능을 구현했다.
현대·기아차는 “지능형 공기청정 시스템은 실내 미세먼지 수치에 따라 차량이 스스로 공기청정 기능을 작동함으로써, 열악한 외부 환경에서도 탑승자에게 쾌적한 공기를 제공할 수 있다”고 말했다.
미세먼지 농도 상승으로 인한 대기오염이 일상화되면서 주행 중인 차량 내부 공기질에 대한 관심도 부쩍 높아지고 있다. 완성차 제조사는 물론 자동차 부품·공조기업과 대형 가전회사들까지 나서 차량용 공기청정기를 출시하는 것도 이런 이유다.
그러나 지금까지 나온 차량용 공기청정기는 가정용과 달리 신뢰도 및 편의성에서 미흡한 점이 많았다. 가정용이 사물인터넷(IoT) 기반 스마트 주변기기와의 연동을 통해 자동운전 및 제어기능을 구현하는 것과 달리 차량용은 아직도 사람이 손으로 조작을 해야만 하는 수동형이 일반적이다.
가장 큰 문제는 공기오염 상태를 실시간 확인하고 제어할 수 있는 센서 및 필터 기능이 가정용에 비해 떨어진다는 점이다.
현대차는 이런 현실을 반영, 운전자의 조작을 배제해도 되는 지능형 시스템 개발에 초점을 맞췄다.
새로 탄생한 시스템은 센서가 차량 내부 공기질을 실시간 모니터링해, 실내 미세먼지 수치가 ‘나쁨’ 단계로 떨어지면 ‘좋음’ 단계가 될 때까지 자동운행에 들어간다.
미세먼지 농도는 한국환경공단에서 설정한 미세먼지 표현방식에 따라 ▲매우나쁨 ▲나쁨 ▲보통 ▲좋음의 4단계를 기본으로 한다. 다만 현대차는 각 단계를 다시 4분할해 탑승자에게 실내 미세먼지 농도를 16단계로 구분해 보여준다. 운전자는 AVN (Audio∙Video∙Navigation) 화면 또는 공조콘트롤 패널을 통해 수치를 직관적으로 확인할 수 있다.
공기청정 기능이 작동될 때 창문이 열려있으면 자동으로 닫아주는 연동제어도 추가돼, 편의성을 더했다.
미세먼지 농도 측정은 현대차·기아차가 차량용으로 개발한 레이저 기반 미세먼지 센서가 맡는다.
레이저 기반 센싱 기술은 현대차의 새 공기청정시스템이 기존 제품 대비 높은 경쟁력을 가질 수 있는 비결 중 하나다.
가정용 공기청정기에 적용되는 통상의 미세먼지 센서 방식을 차량에 적용하면 미세먼지가 센서 렌즈부를 오염시킬 수 있고, 이는 곧 시스템 오작동의 원인이 된다. 무엇보다 미세먼지 측정에 오류가 발생할 수 있다. 이런 문제를 해결하기 위해 현대차가 대안으로 제시한 것이 레이저 센싱 기술이다.
렌즈 부분의 공기 유속을 높여 미세먼지가 쌓이지 않도록 하는 신기술을 적용함으로써, 운전자가 별도의 청소를 하지 않아도 반영구적인 사용이 가능하도록 만들었다는 것이 현대차 측 설명이다. 특히 현대차는 고온이나 영하의 가혹한 환경에서도 센서 작동에 문제가 없도록 개발됐다고 부연했다.
필터 역시 차별화했다.
현대차는 “집진층을 증대한 고성능 콤비필터는 초미세먼지 포집율을 99%까지 높일 수 있다”며 “콤비필터를 적용한 결과 차량 실내 초미세먼지 농도가 88~90%까지 줄어드는 것을 수치로 확인할 수 있었다”고 말했다. 회사 측은 콤비필터에 활성탄 성분을 추가해 공기정화는 물론 악취와 매연 제거에도 효과적인 성능을 발휘한다고 덧붙였다.
현대차는 “레이저 센싱 기술과 콤비필터를 활용하면, 미세먼지 수치 ‘매우 나쁨’ 이상 단계의 외부 환경에서도 최대 10분 안에 차량 실내 공기를 ‘좋음 단계’로 정화할 수 있다”고 했다.
현대차·기아차 관계자는 “앞으로 출시되는 신차에 지능형 공기청정 시스템을 순차적으로 적용할 계획”이라고 말했다. 지능형 공기청정 시스템과 관련된 더 자세한 내용은 HMG 저널을 통해 확인할 수 있다.