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조명, 먼지, 소음 등 대부분의 도시 공해는 산업화로 인해 사람이 모이고 기술이 발전하며 발생했어요. 과학자들은 산업화가 만들어낸 도시 속 각종 공해를 과학기술로 해결하겠다고 나섰습니다.
세상에 없던 메타물질, 소음 차단한다?
도시를 가득 메운 자동차는 소음의 주요한 원인입니다. 과학자들은 자동차 소음을 세상에 없던 물질로 없애려는 연구를 하고 있어요. 지난해 11월, 한국기계연구원은 도시의 소음을 없애 줄 메타물질을 공개했습니다.
메타물질은 미세한 범위에서 물질을 특정한 구조로 설계해 자연에 없는 특성을 인공적으로 만든 물질이에요. 일반적인 물질은 음파가 닿으면 그대로 통과하는데, 메타물질은 자신을 통과하는 음파의 진행 방향을 바꾸거나 음파를 흡수하는 식으로 소리를 없앨 수 있습니다.
연구팀은 소리를 차단하는 특정 구조를 플라스틱으로 만들어 가벼우면서 얇은 메타물질을 만들었어요. 자동차 안쪽 벽에 메타물질을 추가하면 밖으로 새어나가는 소음을 막을 수 있는 거죠. 파동에너지극한제어연구단 이학주 단장은 “기존 방식으로 소음을 줄이려면 콘크리트처럼 두껍고 무거운 재료를 사용했던 반면, 메타물질은 저렴하고 가볍다”며 “가벼운 종이를 인쇄하듯이 쉽게 찍어내 자동차 소재로 활용하면 소음을 줄일 수 있을 것”이라고 전했습니다.
악취와 미세먼지를 한 번에! 실외청정기
집안에서는 요리나 청소 등으로 먼지와 악취가 발생하면 공기청정기를 켜서 공기를 정화해요. 바깥에서도 공기청정기로 악취와 미세먼지를 제거할 수 있을까요? 지난해 한국생산기술연구원 친환경재료공정연구그룹 조형태 선임연구원은 실외에서도 사용할 수 있는 공기청정기 ‘마이크로버블 스크러버’를 개발했어요. 미세한 크기의 물방울인 마이크로버블을 활용한 공기정화 장치입니다.
마이크로버블은 가스를 물속에 녹여 10㎛(마이크로미터)● 크기로 만든 기포입니다. 마이크로버블 스크러버는 공기를 물에 녹여 마이크로버블을 만든 후, 공기 속의 오염 물질을 흡입해 정화합니다. 마이크로미터 정도로 기포가 작으면 물과 닿는 표면적이 넓어져 공기 속 오염 물질을 보다 잘 흡착시킬 수 있지요.
연구팀은 지난해 7월부터 버스정류장에 공기정화 장치를 설치해 실험했습니다. 그 결과, 마이크로버블 스크러버는 악취의 원인인 황화수소, 암모니아, 황산화물을 99%까지 걸러냈습니다. 조형태 선임연구원은 “1~2년 뒤에는 지하철에서도 정화 장치를 볼 수 있을 것”이라며 “마이크로버블은 지하수를 이용하기 때문에 자원도 효율적으로 사용할 수 있다”고 말했습니다.
용어 설명
㎛(마이크로미터) : 100만분의 1m.
