한국전자통신연구원(ETRI)은 내부 연구원이 창업한 스타트업 ‘공감센서’가 초미세먼지를 실시간으로 정밀 측정할 수 있는 신기술을 개발했다고 15일 밝혔다.

연구팀은 이번 기술의 검증 결과를 미국 남부 해안 대기질 관리청(AQMD) 공식 홈페이지를 통해 공개했으며, 미국 내 사업화를 위해 ‘ETRI 미주연구협력센터’와 협력하게 됐다.

이 기술은 미국 대기질 측정망(ASCENT) 프로젝트의 애틀랜타·LA·뉴욕 지역 측정 프로젝트에 포함돼, 앞으로 현지 연구기관과 대기질 분석 전문가들에게 고정밀 데이터를 제공할 예정이다.

기존의 대기질 측정은 주로 베타선 감쇠법을 활용했는데, 이 방법은 1시간 단위의 평균값만 산출할 수 있어 초 단위의 대기 변화는 관찰하기 어려웠다.

특히 저농도 환경에서는 검출 한계로 인해 데이터의 신뢰성이 떨어지는 것이 주된 한계점으로 지목됐다.

이에 연구팀은 초 단위 측정이 가능한 광산란법(light scattering) 기술에 주목했다.

스타트업 '공감센서'의 초미세먼지 측정기 [ETRI 제공]

미세먼지는 대기 중 수분을 흡수해 입자 지름이 최대 10배까지 커지는 ‘흡습성’을 띠는데, 이로 인해 빛이 산란되면서 기존에는 미세먼지의 정확한 양을 측정하기가 어렵다.

연구팀은 빛의 산란을 해결하기 위해 측정기에 AI가 제어하는 초소형 가열식 제습장치를 탑재했고, 기존 1m 규모의 대형 제습 장치를 1인치 수준으로 소형화하는데 성공했다.

이를 통해 대기 중 수분만 제거하고 가스상 물질의 화학 조성을 유지하게 되면서 미세먼지의 정확한 양을 알 수 있게 됐다.

해당 기술은 성능 검증에서도 높은 정확도를 입증했다.

미국 대기질센서성능평가센터(AQ-SPEC)의 테스트 결과, 실시간 측정 장비임에도 측정 기준 장비와 동일한 일치도를 보이면서 현재 관련 특허도 출원된 상태다.

ETRI 관계자는 “이번 기술은 고습 환경에서도 미세먼지를 정확하게 측정할 수 있는 실시간 대기질 감시 솔루션”이라고 말했다.

이어 “글로벌 대기환경 모니터링 시장에서 국산 기술의 경쟁력을 높이는 데 크게 기여할 것”이라고 덧붙였다.