나노섬유 필터로 건물 환기에서 CO2 잡고 에너지 절약 ^{CEFR B1}

Science Advances에 실린 논문에서 시카고 대학교 Pritzker School of Molecular Engineering의 Po‑Chun Hsu 연구실은 탄소 나노섬유 직접 공기 포집 필터를 제안했습니다. 제1저자인 Ronghui Wu는 당시 Hsu 연구실의 박사후연구원이었습니다.

연구진은 제조부터 폐기까지 전과정(life‑cycle) 분석을 통해 이 필터가 전체 사용 수명 동안 더 많은 CO2를 제거하며, 제거 효율이 92%를 넘는다고 보고했습니다. 실험과 계산을 바탕으로 건물 환기에 필터를 장착하면 탈탄소화 노력의 일부가 될 수 있음을 검증했습니다.

연구는 모든 건물 공기 필터를 이 모델로 교체하면 대기에서 최대 596메가톤의 CO2를 제거할 수 있고, 이는 연간 약 1억3천만 대의 자동차를 도로에서 없애는 효과와 같다고 추정했습니다. 또한 개인 수준에서 표준 필터를 바꾸면 에너지 비용을 절감할 수 있는데, 2024년 연구는 최대 약 21.6%의 절감 가능성을 제시했습니다.

이 필터는 폴리에틸렌이미민(polyethylenimine) 계열의 탄소 나노섬유 소재로 재사용이 가능하며 기존 HEPA 규격의 HVAC 시스템에 맞도록 설계되었습니다. 포화된 필터는 지자체가 수거해 중앙 시설에서 CO2를 용해·농축해 저장하거나 화학물질·연료로 전환할 수 있습니다. 재생 과정에는 재생 가능 에너지를 사용해야 한다고 연구진은 강조했습니다.