사람 코털 모방해 흡착력 키운 공기 필터 개발

중앙대 우상혁 교수, 1년간 고척돔에서 검증

우상혁 중앙대 교수 연구팀이 흡착력을 높인 새 필터를 개발해 고척스카이돔에서 1년간 실증을 진행했다./Nature

중앙대 연구진이 사람의 코털을 모방해 나노뉴턴(nN, 1nN은 10억분의 1뉴턴) 수준의 극도로 작은 힘을 주는 미세먼지까지 걸러낼 수 있는 필터를 개발했다.

우상혁 중앙대 화학공학과 교수 연구팀은 점액으로 덮인 코털의 자연적인 여과 기능에서 영감을 받아 얇은 액체 코팅을 활용한 생체모방 필터를 개발했다고 22일 밝혔다. 연구 결과는 지난 18일 국제 학술지 네이처(Nature)에 게재됐다.

공기 필터는 실내 공기 질 향상을 위해 광범위하게 쓰이지만, 기존 공기 필터는 흡착력이 부족한 한계가 있었다. 기존 필터의 흡착력은 10~30nN 정도다. 분자간 인력을 이용해 먼지가 필터에 달라붙게 하는데, 필터의 흡착력이 떨어지다 보니 필터를 거치고도 먼지가 남아 있는 문제가 있었다.

연구팀은 코털이 외부의 먼지를 막아낼 때 점액을 함께 이용하는데 주목했다. 액체가 물체에 달라붙는 힘을 이용하면 흡착력을 더 키울 수 있다고 보고 얇은 액상막을 필터에 더했다. 이렇게 만들어진 필터는 먼지가 소재에 훨씬 잘 뭉쳤고, 포집된 먼지가 다시 날아 흩어지는 것도 억제했다.

연구팀은 서울시와 협력해 고척스카이돔에 새 필터 834개를 설치하고 1년간 성능도 검증했다. 그 결과 필터 수명은 2배 이상 늘어나고, 에너지도 20% 정도 절감한 것으로 나타났다.

참고 자료

Nature(2025), DOI : https://doi.org/10.1038/s41586-025-09156-y

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