철도연, 미세먼지·CO₂저감 기술로 지하철 이용환경 개선한다

[산업일보]
한국철도기술연구원(KRRI, 이하 철도연)이 ‘2026 국토교통기술대전’에서 지하철을 이용하는 국민의 유해 물질 노출을 줄이고 건강한 이용 환경을 조성하기 위해 개발한 기술들을 소개했다.

‘이동형 이산화탄소(CO₂) 포집 모듈’의 경우 밀폐된 객실의 공기질을 개선하고 이산화탄소 농도를 낮추는 장치다. 먼지필터와 흡착제 일체형 구조로, 카트리지 교체 방식을 적용해 유지보수가 용이하다.

모듈은 폭 200mm, 깊이 170mm, 길이 700mm 크기의 직사각형 형태로 전동차 의자 하부의 비어있는 공간에 설치할 수 있게 설계됐다. 초기 농도 2천500 ppm 챔버 시험 기준 80% 이상의 이산화탄소 포집 성능을 기록했으며, 객실 1량당 6개 모듈로 구성됐다.

지하 철도 터널 내부의 부유 미세먼지를 제거하는 ‘고속 대용량 미세먼지 집진차량’은 국토교통부의 국가 R&D과제로 2019년부터 2023년까지 5년간 연구개발한 성과물이다. 일반 지하철과 동일한 수준인 시속 40~70km로 주행이 가능해, 낮 시간대 지하철 운행 간격 사이를 운행하며 미세먼지를 저감하는 방식으로 개발됐다.

차량 내부 블로어가 공기를 빨아들이면 판넬에 미세먼지가 달라붙는 양방향 전기 집진 방식을 채택했으며, 유입된 미세먼지의 90% 이상을 수거할 수 있다. 운행 후에는 판넬에 물 호스를 연결하면 자동으로 세정이 이뤄진다.

관계자는 “충청북도 오송에 위치한 시험선에서 약 1.3km 길이 터널에 미세먼지를 살포한 후 퇴역 차량을 개조한 실험용 열차를 제작해 미세먼지 집진 테스트를 마쳤다”라며 “서울 지하철 1호선처럼 차량 운행이 빈번한 노선에서 효용성이 높을 것”이라고 말했다.

이어 “기존 집진차량들은 낮은 운행속도로 인해 지하철이 운행하지 않는 심야 시간에만 투입할 수 있다”라며 “승객들이 지하철을 이용하는 낮에 활용할 수 있어야 실제 미세먼지 노출량을 줄일 수 있다”라고 설명했다.

이산화탄소 포집 모듈을 두고는 “대기 중 이산화탄소 농도가 400~500ppm 수준이지만, 출퇴근 혼잡 시간대 지하철 객실 내부에서는 3천~4천ppm까지 10배 넘게 치솟아 어지러움이나 졸음을 유발한다”라며 CO₂ 관리의 필요성을 강조했다.

그는 “두 기술은 단순한 공기질 개선을 넘어, 지하철 승객들의 환경보건을 중점에 두고 개발됐다”라며 “앞으로도 국민이 체감할 수 있는 안전하고 쾌적한 철도 환경을 위한 연구를 이어갈 것”이라고 밝혔다.

서울 코엑스(COEX) D홀과 컨퍼런스룸 E에서 24일 개막한 국토교통기술대전은 26일 막을 내린다.