초미세먼지 '블랙카본' 레이저 측정 기술 세계 첫 개발

지구온난화를 유발하는 물질이자 초미세먼지의 주요 성분으로 꼽히는 블랙카본(Black Carbon)을 레이저로 정밀하게 측정하는 기술이 국내에서 개발됐다. 필터 없이 레이저를 활용하는 것이 세계 최초다.

1일 환경부와 한국환경산업기술원에 따르면 블랙카본은 석탄, 석유와 같은 탄소함유 연료가 불완전 연소될 때 나오는 검은색 그을음이다. 자동차 매연이나 석탄을 태울 경우 나오는 검은 연기 등에도 포함돼 있다.

블랙카본은 햇빛을 흡수하는 성질 때문에 이산화탄소에 이어 지구온난화에 영향을 미치는 주요 물질로 꼽힌다. 일상생활에선 가시거리를 짧게 하는 초미세먼지의 주요 성분이기도 하다.

환경부와 환경산업기술원이 개발한 기술은 필터 없이 레이저를 대기 중에 직접 쏘아서 블랙카본의 굴절률 변화를 측정한 뒤 양을 정밀하게 측정할 수 있다.

이로 인해 필터 위에 쌓인 블랙카본의 광흡수를 측정하는 기본 방식보다 10배 정도 정말 측정이 가능하다.

아울러 굴절률 보정이나 수정작업 없이 블랙카본의 양을 정밀하게 측정할 수 있기 때문에 필터 기반의 장비처럼 항상 필터를 교환해야 하는 번거로움도 없다.

블랙카본 측정 기술은 환경부와 한국환경산업기술원의 ‘환경융합신기술개발사업’ 중 하나로 2013년 6월부터 개발을 시작했으며 한국기술교육대학교와 ㈜랩코 연구팀에서 기술개발을 수행했다.

이 기술은 올해 3월 국내 특허를 취득했으며 최근 국제특허(PCT)도 출원하는 등 기술의 우수성을 인정받았다.

이정훈 한국기술교육대학교 교수는 “레이저 이용한 블랙카본은 세계 최초이므로 수출도 할 수 있을 것”이라고 말했다.

블랙카본 측정 기술은 올해 5월부터 진행된 한.미 협력 국내 대기질 공동조사 연구에서 도심 지역의 지상 대기질 측정 작업에 약 6주간 실제로 투입되기도 했다.

김용주 환경산업기술원 원장은 “정밀한 측정기술은 환경오염물질을 관리하는 가장 중요한 기초기술”이라며 “이번 측정기술 개발이 기후변화, 대기환경 관리, 자동차 배출가스 저감 등 다양한 분야에 적용될 수 있길 기대한다”고 말했다.

[e-mail] 정지우 기자