봄철이면 극성을 부리는 불청객이 우리나라를 환경 위험국보다 더 치명적인 호흡 곤란 국가로 지칭하면서 일상 생활화된 자동차에도 비상이 걸렸다.

 

더욱이 주말에 발령된 1군 발암물질인 초미세먼지(PM2.5) 주의보에도 정부당국은 조치는 물론 대책조차 내 놓지 못하니 참 답답할 따름이다.

 

수질이 오염되면 최소한 물을 공급받거나 수입해서 마실 수 있지만 공기는 그렇지 않다 보니, 교통사고 다발 국에 하나 더 추가된 오명은 이제 도로를 직접 달리는 자동차의 또 다른 위험을 가중시켰다.

 

특히 인체와 직결되는 대기노출 위험성은 호흡기만이 아닌 뇌질환 유발과 직결되는 ‘초미세먼지’위험에인 만큼, 직접 노출된 탑승객 현실을 뜻한다.

 

초미세먼지 경보라 함은 시간당 평균 180㎛/㎥ 이상 상태로 2시간 이상 지속되는 상황에서 발령되지만 발령 기준 자체가 너무 까다로워 이 기준이내에 대부분 소멸돼 넘어가는 형태라고 한다.

 

따라서 이번 경보는 심각했다는 것을 반증한 셈이고, 앞으로는 더 심화될 조짐을 가시화 한 것이라 생각된다.

 

지난 12일 서울을 비롯한 수도권 일대가 희뿌옇게 되면서 ‘나쁨 수준’을 나타냈고, 이 때 1군 발암물질을 함유한 초미세먼지(PM2.5) 주의보가 2년 만에 발령됐다.

 

오전 10시 경기북부 8개 시ㆍ군에 이어 11시 경에는 경기남부 5개 시ㆍ군과 인천 동구, 서구, 중구 등에 초미세먼지 주의보가 2년 만에 확대 됐지만 속수무책이었다.

 

이는 공기 1㎥ 당 90㎍이상 상태로 2시간 이상 지속될 때 발령되는 권역별 시간평균 농도 (150㎛/㎥ 이상)인 만큼, 이틀 연속 수도권 하늘은 뿌연 공기로 가득 찼다.

 

그래서 ‘교통뉴스’는 산하 ‘교통환경연구소’와 함께 차내 탑승객들의 초유 관심사인 ‘초미세먼지’차단 효율과 성능에 대한 비교실험을 실시했다.

 

자동차에는 탑승객의 호흡기 지켜주는 에어컨ㆍ히터 필터(캐빈필터)를 대상으로 국내 유일의 공인실험기관인 한국생산기술연구원(KITECH)에 의뢰했다.

 

시중에서 구입한 순정품과 시중품, 단체상표 포함 27개 제품군인데 3천원에서 17만 원대를 형성하는 등 가격대는 천차만별이었다.

 

구매 순으로 시료번호를 정하면서 17만 원 이상 가는 수입차종 BMW 캐빈필터 성능은 우리가 염려하는 ‘초미세먼지’를 차단할 수 있을까를 기대했다.

 

한국생산기술연구원에는 먼지를 잡아주는 ‘제거효율’성능과 이 포집성능에 장애를 주는 통기성을 비교하는 일종의 상대성 성능 비교실험을 의뢰했다.

 

단순히 기공 밀도를 작게 해서 초미세먼지 거름효율은 좋게 했다면 반대로 실내로 불어주는 에어컨과 히터 풍량은 필터링 과정에서 ‘압력손실’로 나타나는 만큼, 하나가 좋으면, 반대로 하나가 나빠지는 원천적 문제가 있기 때문이다.

 

따라서 본 실험 결과에서 가장 큰 비중은 초미세먼지입자 크기를 PM 2.5로 정의한 1.0㎛에서 3.0㎛사이 입자를 걸러서 차내 유입을 차단한 성능위주로 순위를 정했다.

 

첨부한 표와 같이 0.3㎛ 10.0㎛ 크기 입자를 5개 크기로 나눈 초기분별제거효율은 에어컨 히터 필터가 먼지를 입자상물질 크기별로 걸러주는 성능을 뜻한다.

 

성능 비교 확인은, 한국생산기술연구원 실험결과를 토대로 초미세먼지 90%를 걸러주는 제품군과 이하 성능을 가려 봤는데, PM2.5(초미세먼지) 입자를 90% 차단시켜 주는 캐빈필터는 50%가 채 안 됐다.

 

시료번호 차량7과 브랜드3의 초미세먼지 차단효율은 97.9%로 가장 뛰어났고, 이어 브랜드4 97.8%과 브랜드11 97.7%, 브랜드14 97.6%, 브랜드5 97.3%, 브랜드8 96.0% 까지는 반올림 턱걸이에 들어갔다.

 

효율 95%이하 에어컨 히터필터 제품은 차량10 93.9%과 브랜드2 93.4%, 차량8 93.0%, 브랜드13 92.1%, 브랜드9 91.1%, 브랜드10 90.5% 순으로 나타나 13개 제품이 초기분별제거효율 90% 범주에 들었지만 24%대 밖에 걸러주지 못한 케빈 필터도 있었다.

 

차량7-1 65.5%, 차량6 60.9%, 브랜드6 46.7%, 브랜드7 36.0% 차량2는 24.2%에 불과해 이 필터를 사용하면 초미세먼지 75.8%를 차내로 유입시킨다는 사실을 드러냈다.

 

에어컨과 히터 바람을 정화시켜 주는 ‘캐빈 필터’ 성능과 기능 충족을 위해서는 전제한 바와 같이 초미세먼지도 잘 걸러주면서 에어컨과 히터 가동 때 실내로 불어 주는 바람을 차단시키지 않는 기능 또한 절대적이어야 한다.

 

캐빈 필터를 통해 유입되는 공기 양에 대한 압력손실 값은 단일제품과 제품군별로 각각 비교하면서, 100㎥/h에서 600㎥/h까지 6단계로 세분화된 통합손실에 맞췄다.

 

이 실험에서의 중요 포인트는 필터효율과 바람을 통과시키는 서로 상반된 성능 특성을 가려내는 데 있다.

 

압력손실 비교 실험에서는 차량2 손실39.9pa로 가장 높았고, 효율과 손실이 비슷한 캐빈필터는 브랜드3, 브랜드2, 브랜드4 순으로 두 가지 성능 효율을 만족하는 수준으로 평가된다.

 

문제는 필터의 생명인 초미세먼지 거름성능 24.2%로 최하위로 기록된 차량2는 풍량 성능까지 차단시키면서 최하위를 차지한데 있다.

 

이는 초기분별제거효율과 압력손실 값, 즉 통풍성 모두가 27위를 차지한 엔진용 ‘에어클리너’ 수준이라고 밖에는 달리 표현방법이 없다고 판단된다.

 

필터링과 통기성 모두를 만족시키는 제품군은 유명한 명성만큼 소모성 캐빈 필터 가격이 17만 원이 넘는 BMW를 비롯 독일계 자동차나 일본 또는 영국, 스웨덴은 물론, 국산 순정품도 아닌 비순정품이지만 나름대로 열심히 개발해 낸 전문 중소기업 제품이라는 사실이 밝혀졌다.

 

미세먼지를 걸러주지 못할 정도로 엉성한 기공도 때문에 바람 압력 손실이 거의 없는 일본 ‘닛산자동차’도 문제지만 ‘도요타자동차’ 또한 압력손실양은 적은 대신 필터효율이 15위인 상대성 원칙을 벗어나지 못했다.

 

압력손실 효율 중간 수치정도인 12위로 평가된 독일 ‘폭스바겐’ 역시 미세먼지 성능은 23위를 기록한데 이어 27개 캐빈필터 중에서 14번째로 통풍장애가 없었던 ‘벤츠자동차’도 필터성능은 22위로 비교됐다.

 

독일 ‘Mini’는 압력손실 16위에 필터성능도 24위로 평가됐지만 ‘BMW’는 압력손실 22위에 필터성능 18위를 기록해, 비싼 캐빈필터가 성능과 효율도 좋을 것이라는 기대감은 일순간에 사라졌다.

 

이보다 좀 더 압력손실이 많았던 스웨덴자동치 ‘볼보’의 압력손실은 24위, 초기분별제거효율 순위 10위로 평가됐다.

 

영국의 ‘재규어자동차’는 압력손실은 가장 높은 332.8pa인데 초기분별제거효율까지 21위인 최하위 ‘캐빈필터’가 됐다.

 

차종과 모델을 임의 선정한 27개 실험비교 대상에서 ‘아우디’의 초미세먼지 거름효율, 즉 초기분별제거효율은 1위였지만 통기성에서는 25위로 비교됐다.

 

에어컨이나 히터 사용 때 실내로 불어 넣어주는 풍량은 적게 나오더라도 ‘초미세먼지’로부터의 방어효율은 가장 좋은 결과가 입증됐지만 이는 연비와 직결되는 또 다른 요인이 될 수 있다.

 

이번 비교실험 결과를 좀 더 밀착 분석해 보면 수입차 보다는 국산차 성능, ‘순정품’보다 는 캐빈필터를 전문 생산하는 특정 ‘시중제품’ 성능이 더 좋다는 것을 알 수 있고 아울러 각 제조사별로 전 차종 성능이 같다고도 단언할 수 없지만 거의 유사할 것 같다는 생각은 든다.