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청소기 헤파 필터레이션의 중요성

다이슨 엔지니어가 청소기에 적용된 헤파 필터레이션의 기능에 대해 소개합니다.

2023년 1월 27일

다이슨은 우리가 숨 쉬는 공기부터 바닥의 먼지까지 이를 깨끗하게 '청소'하는 것을 중요하게 생각합니다. 아래 기능을 수행하는 청소기를 개발하기 위해 30년 이상을 연구해 왔습니다.

1. 미세한 크기의 입자까지 효과적으로 청소
2. 흡입한 먼지가 새어나가지 않도록 가두는 밀봉 시스템
3. 더 깨끗한 공기 배출하는 여과 기능


효과적으로 미세먼지를 청소하기 위해 청소기에는 강력한 흡입력을 만들어 낼 수 있는 강력한 모터가 필요합니다. 카펫 깊숙이 박혀있는 먼지를 빨아드리고, 단단한 마룻바닥에서 미세한 입자를 효과적으로 쓸어낼 수 있는 정전기 방지 필라멘트가 적용된 지능형 청소기 헤드와 함께 사용하는 것이 도움이 됩니다.
청소기의 중요한 기능 중 하나는 흡입한 먼지를 제품 내부에 가둬 더 깨끗한 공기를 배출하도록 하는 것입니다. 여과 시스템은 단순히 좋은 필터에 의해 결정되는 것이 아닙니다. 필터의 설계, 공기 흐름 경로 및 제품의 밀봉 정도가 밀접하게 연관되어 흡입된 먼지가 다시 공기 중으로 배출되지 않도록 합니다
최근 헤파(HEPA, High Efficiency Particulate Absorbing) 필터레이션을 적용한 청소기가 많이 등장하고 있습니다. 헤파 필터는 정확이 무엇일까요?

헤파는 필터 성능을 측정하는 표준 공기 필터 효율입니다. 일반적으로 0.1마이크론 정도의 미세한 입자를 포착하기 위해 촘촘하게 짜여진 PTEF 또는 유리섬유 가닥으로 만들어집니다.

헤파 필터의 원리

  • 헤파 필터는 차단(Interception), 충격(Impaction), 분산(Diffusion) 세 가지 방법으로 미세 입자를 포착합니다. 먼저 필터의 짜임을 통해 미세 입자의 경로를 방해하고, 미세 입자들은 섬유에 부딪혀 달라붙게 됩니다. 그리고 미세 입자의 움직임을 분산시켜 공기 흐름의 경로를 벗어나 헤파 필터의 섬유 가닥에 달라붙게 합니다.

    헤파 필터가 공기 중의 입자를 가두기 위해서 3차원의 거미줄 같은 구조를 가진 이유입니다. 헤파 필터의 불규칙한 모양은 공기 중에 떠다니는 미세 입자들을 분산시켜 필터에 달라붙게 합니다.

헤파 필터와 헤파 제품

일반적으로 많이 하는 오해는 헤파 필터가 장착된 모든 기기를 헤파 등급의 제품으로 생각하는 것입니다. 하지만 가장 좋은 필터가 장착되어도 더러운 공기가 새어 나갈 경우 깨끗한 공기를 배출할 수 없습니다. 세계적인 표준 연구소 ASTM(American Society of Testing Method)에 따르면 포스트 모터 필터 단계에 적용된 필터가 헤파 등급인 것만으로는 충분하지 않습니다. 헤파 등급의 제품으로 간주되기 위해서는 제품 전체의 모든 필터와 밀봉이 헤파 등급에 충족해야 합니다.

시중에 많은 제품에는 헤파 필터가 적용되어 있지만 더러운 공기가 다시 방으로 새어나갈 수 있는 구조를 가진 제품인 경우가 많습니다. 또한 제품이 아닌 필터의 성능에만 초점을 맞춰 테스트가 이뤄지는 경우가 있습니다. 하지만 필터레이션 성능은 모든 부품, 조립 방식 그리고 시스템에 따라 결정됩니다. 최대 성능을 달성하기 위해 함께 작동하도록 설계되고 테스트 되어야 합니다.

헤파 필터와 헤파 제품

어떤 제품은 99.999%의 필터레이션 성능을 가지고 있다고 강조하며 이는 99.99%보다 더 좋은 성능으로 보일 수 있습니다. 하지만 더 중요한 것은 테스트된 입자의 크기입니다. 대부분의 기계는 IEC 62885-2 cl. 5.11 표준에 따라 테스트를 수행합니다. 즉 0.3에서 10마이크론 사이의 입자를 테스트합니다.

다이슨에서는 필터와 전체 제품의 성능을 모두 테스트하며 0.1마이크론만큼 작은 입자를 99.99% 포착합니다. 1

1필터레이션 테스트는 ASTM F3150에 따라 부스트 모드로 테스트됨. (2022년 독립 시험기관 SGS-IBR 테스트 결과) 필터레이션 효율은 진공 청소기에 흡수된 표준 먼지 입자의 수와 배출된 표준 먼지 입자의 수를 비교하여 계산됨. 포착율은 실제 사용 환경과 청소 모드에 따라 달라질 수 있음

다이슨의 필터레이션

다이슨 엔지니어들은 지난 30년 동안 필터와 밀봉 시스템을 개발하여 눈에 보이는 먼지뿐만 아니라 육안으로 확인할 수 없는 먼지도 포착할 수 있도록 했습니다. 또한 흡입된 먼지를 기기에 가둬 집을 더 깨끗하고 위생적으로 유지할 수 있도록 합니다.

다이슨의 청소기는 완전히 밀봉되어 있으며 0.1 마이크론만큼 작은 입자를 99.99% 포착1할 수 있는 첨단 5단계 여과 시스템이 적용되어 있습니다.

1. 먼지통 싸이클론: 머리카락을 포함한 500마이크론 크기의 입자를 잡아냅니다.
2. 금속 메시 필터: 300마이크론만큼 작은 설탕과 벼룩 크기의 입자를 잡아냅니다.
3. 루트 싸이클론: 집먼지 진드기를 포함해 10마이크론만큼 작은 입자를 잡아냅니다.
4. 프리 모터 필터: 꽃가루 입자를 포함해 0.5 마이크론만큼 작은 입자를 잡아냅니다.
5. 포스트 모터 헤파 필터1: 바이러스를 포함해서 0.1마이크론만큼 작은 입자까지 잡아냅니다.2


1필터레이션 테스트는 ASTM F3150에 따라 부스트 모드로 테스트됨. (2022년 독립 시험기관 SGS-IBR 테스트 결과) 필터레이션 효율은 진공 청소기에 흡수된 표준 먼지 입자의 수와 배출된 표준 먼지 입자의 수를 비교하여 계산됨. 포착율은 실제 사용 환경과 청소 모드에 따라 달라질 수 있음
2부스트 모드로 독립시험기관 Airmid에서 2022년에 인플루엔자 A (H1N1)와 박테리오파지 (MS2) 대상으로 무균 실험대(Class II Biosafety Cabinet)에서 온도(20±3℃) 및 상대 습도 (50±5%)에서 시험하였으며, H1N1과 MS2가 99.9% 포착됨. SARS-CoV-2 바이러스는 시험에 미포함됨. 시험 결과는 실제 환경에 따라 달라질 수 있음.

“최고의 필터라면 제품 밖으로 오염된 공기가 새어 나갈 가능성 없이 깨끗한 공기를 배출할 수 있어야 합니다. 다이슨 엔지니어들은 이에 따라 다이슨의 모든 청소기 제품에 필터레이션을 적용할 수 있도록 노력했습니다.”

찰리 파크(Charlie Park), 다이슨 무선 청소기 사업부 총괄 부사장