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미세먼지 제거해 효율 높인다
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미세먼지 제거해 효율 높인다
  • 심성필 기자
  • 승인 2022.05.25 07:45
  • 댓글 0
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시설하우스의 투광량을 낮춰 수확물 감소를 가져오는 미세먼지
미세먼지 피해를 줄이기 위한 '스마트염전'도 등장
태양광 발전량에도 영향 미쳐.. 이를 해결하기 위한 기술 등장도

미세먼지 주의보가 발령되면 우리는 으레 마스크와 개인위생관리를 먼저 떠올린다. 미세먼지 문제가 어제오늘 일이 아니고 코로나 팬데믹을 거치면서 개인방역의 수준이 높아졌다 보니 스스로 준비하는 것은 꽤 익숙해진 사항이다. 그런데 우리 주변에는 개인적이고 일시적인 대응 수준이 아닌 꾸준한 미세먼지 관리가 요구되는 영역도 있다.

미세먼지는 떠있을 때도 그렇지만 어딘가에 묻거나 뭉쳐질 경우 빛을 차단하는 성질을 발휘하는데 농촌에 많은 시설하우스 표면에 부착될 경우 투광량을 낮춰 하우스 작물의 품질 저하와 수확물 감소를 가져온다. 게다가 미세먼지가 식물이 숨쉬기와 증산 작용을 하는 기공을 직접적으로 막아 물질대사의 이상으로 초래하기도 한다. 농촌진흥청의 연구 결과에 따르면 하우스 피복재에 먼지가 부착되어 일사량이 30% 감소할 경우 토마토는 27%, 오이는 39%가량 수확량이 줄어드는 것으로 나타났다.

투광률저하에 따른 토마토 수확률 감소 /농사로 갈무리

이에 대응하기 위해 농촌진흥청은 하우스 피복재의 주기적인 세척과 효과적인 피복재 소재 선택을 권유한다. 피복재의 소재가 비닐일 경우에는 수용성 세제 0.5% 용액을 이용하고 유리온실일 경우에는 옥살산 4% 용액을 이용해서 동력분무기로 세척한 뒤에 물로 헹궈주는 것이 좋다고 말한다.

기존에 많이 사용하는 피복재 소재인 폴리에틸렌(PE)·에틸렌비닐아세테이트(EVA) 보다 광 투과율과 수명이 긴 폴리오레핀(PO)계 필름을 사용하는 것도 방법이라고 제시한다. 최근에는 방진 처리가 된 필름과 광 투과율이 높은 기능성 피복재도 꾸준히 나오고 있다는 설명이다.

바다에서는 비닐하우스가 미세먼지 등에 대응하기 위한 '스마트염전'으로 활용되기도 한다. 센서를 이용해 채염장의 온도·습도·염도·광량·유량 등을 제어하면서 소금을 생산하지만 날씨가 좋은 날에는 덮개를 열어놓을 수 있다.

(주)솔트인솔트 스마트염전 전경 및 개념

스마트염전의 장점은 소금 생산 작업시간을 줄이는 것도 있지만 필터를 통해 미세먼지·미세플라스틱·벌레 등의 문제를 해결할 수 있다는 부분도 크다. 염전이 대부분 서해에 위치해있고 채염 작업이 주로 야외에서 이루어지다 보니 그동안 미세먼지의 영향을 크게 받아 온 것이 사실. 더 깨끗하고 안전하며 고품질의 소금을 생산할 수 있다고 지자체와 업체는 설명한다.

미세먼지나 황사가 태양광 발전량을 떨어뜨린다는 것이 정도의 차이는 있지만 사실이라는데는 대부분의 전문가들이 동의한다. '2019년 한국기상학회 대기물리·환경 및 응용기상분과 봄학술대회'에서 서울대학교 환경대학원 정수종 교수팀은 태양광 발전량에 태양의 고도각, 온도, 미세먼지, 습도 순으로 영향을 미친다고 발표한 바 있다.

이는 2015년부터 2017년까지 서울과 전남지역의 시간당 태양광 발전량 자료와 미세먼지 자료, 각종 기상자료를 분석한 것을 토대로 나온 결과로 미세먼지가 태양광 발전량에 부정적인 영향을 미친다는 것을 뒷받침한다. 연구에 따르면 전남지역의 미세먼지(PM10) 농도가 ‘나쁨’일 경우 농도에 따라 태양광 발전량은 설비 용량에 비해 17~21.4% 감소하고, 초미세먼지(PM2.5) 농도가 '나쁨'일 경우 역시 농도에 따라 태양광 발전량이 설비 용량에 비해 16.4~22.3% 감소하는 것으로 나타났다.

한편, 최근 미 매사추세츠공과대학(MIT) 기계공학 교수 크리파 바라나시(Kripa Varanasi)가 이끄는 연구팀은 정전기 반발력을 이용해 물이나 솔을 이용한 청소 없이 태양광 패널을 깨끗하게 유지하는 기술을 발표했다. 국제학술지 〈사이언스 어드밴시스(Science Advances)〉에 실린 연구에서 태양광 패널 위로 금속 막대로 된 전극이 지나가며 전기장을 만들어 먼지 입자에 전하를 부여, 서로 밀어내는 방식을 먼지 제거에 적용한 것이다.

(왼쪽)태양광 패널의 지속 가능한 작동을 위한 흡착 수분 보조 전하 유도를 사용한 정전기 먼지 제거  (오른쪽)정전기 유도에 의한 먼지의 반발 /사이언스 어드벤시스 갈무리

케미컬뉴스 심성필 기자


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