물로 필터를 만들어 기존 필터 없이도 공기청정부터 유해가스, 탄소가지 타케팅하는 기술이 한 스타트업에 의해 개발됐다.

그 주인공은 주식회사 워터베이션(대표 정윤영)이다. 물 분사형 워터네트 공법을 활용한 물필터로 가정용 공기청정기부터 산업용 공기청정 솔루션까지 지속가능한 혁신을 통해 기존 필터없이 친환경 청정 솔루션을 제공하고 있다.

정윤영 워터베이션 대표는 “기존의 공기청정방식은 에너지를 많이 쓰고 필터라는 환경쓰레기를 많이 만들고 있다.”라며 “워터베이션의 워터네트는 물의 가장 본연적인 성질에 특허기술이 합쳐져 미세먼지, 유해물질 파괴는 물론 탄소포집까지 가능하다”고 말했다.

해당 기술은 2017년 개발된 후 핵심기술 2건에 대해 특허등록을 마쳤으며 2018년 독일 ENA 국제 발명전시대회에서 금상과 IFIA 국제발명단체총연맹의 그린인벤션 대상을 받는 등 대내외적으로 기술에 대한 신뢰성을 인정받고 있다. 또한 가정용 소형 모델과 산업용 대형 모델 상용화 과정에서 강화된 기술에 대해 특허 3건을 출헌 중이다.

워터베이션을 이끌고 있는 정윤영 대표는 모기업 신사업전략팀에서 신규 아이템 발굴 및 사업화 추진 업무를 담당했었다.

정윤영 대표는 “원래 건강에 민감한 편이었다. 공기청정기는 청소와 필터 교체를 제때 하지 않으면 필터 내에서 세균이 번식한다. 하지만 번거롭기도 하고 필터 교체 비용이 많이 들어 방치하는 경우도 많다.”라며 “비가 오면 미세먼지가 씻겨 내려가 공기가 맑아지는 것에 착안해 찾아 낸 게 물필터의 원천기술이며 R&D를 통해 사업화하게 됐다.”고 밝혔다.

워터베이션의 기술 경쟁력은 물 분사형 워터네트 공법(WVG, Water Volume Grid)이다. 이 공법의 핵심 포인트는 독창적인 양수방식과 물을 잘게 쪼개 분사 후 필터를 만드는 기술이다.

물을 이용하지만 펌프는 필요 없다. 기존 공기청정기에 사용하는 팬모터로 압력차와 원심력을 발생시켜 워터네트를 만드는 원리다. 압력 손실 없이 끊임없이 물을 순환시키고 물의 저항을 최소화해 효율 높은 양수를 가능하게 한다. 원심력으로 발생한 강력한 물의 압력은 2중 구조로 수많은 분사구를 통해 작은 단위의 물 분자로 쪼개져 분사된다. 소모 전력도 기존 공기청정기(30W)대비 1/4 정도인 8W로 에너지절감 효과도 뛰어나다.

정윤영 대표는 “잘게 쪼개진 물은 코안다 이론에 의해 공기와의 접촉 면적을 최대화 시키는 물필터(워터네트)를 만들고 이를 통해 미세먼지부터 유해가스, 탄소, 냄새까지 타켓팅 한다.”고 설명했다.

워터베이션의 워터네트 청정시스템은 물이 필터 역할을 한다. 그럼 물이 오염되고 또 매일 교환해주는 번거로움이 있지 않을까.

정윤영 대표는 이에 대해 “소형 공기청정기 15평의 경우, 물 2리터가 들어간다. 이 물은 모두 기화가습을 통해 없어지고 매일 깨끗한 물만 보충해주면 된다. 물이 돌아가면서 생기는 사이클론 효과로 걸러진 찌꺼기와 유해물질은 하부로 가라앉고 청소기와 같이 뒤에서 빼낼 수 있는 구조로 사용자 불편을 최소화 했다.”고 말했다.

워터베이션의 워터네트는 공기청정뿐 아니라 온도를 낮추고 습도를 조절하는 역할도 한다. 잘게 쪼개진 물은 기화작용으로 온도를 5℃ 가량 낮춰 그만큼의 에너지 비용이 절감된다.

또 이 기화작용은 케리어 이론으로 주변의 습도가 높을 때는 습도를 낮추고 습도가 낮을 때는 적정 습도를 유지하며 습도 균형을 유지한다.

워터베이션의 워터네트는 4단계 고유 알고리즘으로 상호작용해 유해물질과 잠재적으로 유해한 가스와 냄새를 제거하고 포름알데히드 분자를 지속적으로 포획해 파괴한다. 한국화학융합시험연구원에서 진행한 포름알데히드, 초산, 암모니아 등 미세먼지보다 더 작은 유해가스 3종에 대한 측정결과, 100% 저감 효율을 검증받았다.

또 워터네트는 유해물질과 세포벽에 반응해 유해세균 및 바이러스 보호막을 불활화시킨다.

무엇보다 워터네트는 유해가스, 바이러스뿐 아니라 이산화탄소가 지닌 본연의 성질을 활용해 간단하지만 확실한 원리로 CO2를 포집할 수 있는 기술도 검증했다.

정윤영 대표는 “한국화학융합시험연구원에 의뢰해 CO2 저감 성능검증을 한 결과, 시료(상온수돗물 100%)의 초기 이산화탄소 농도(1843)가 10분 후 4.19%(1766), 30분 후 10.47%(1650) 저감효율을 나타냈다.”고 전했다.

워터베이션은 이런 성능검증을 기반으로 실내용 공기청정장치부터 축사용/산업용 청정장치, 스마트팜 청정장치를 비롯해 직접 탄소포집과 대규모 환경개선 시스템까지 다양한 분야에 대한 제품과 솔루션을 사업화할 계획이다.

워터베이션은 우선 소형 공기청정기(15평형) 론칭을 준비중이다. 또한 악취 및 유해가스 제거효과가 뛰어난 만큼 축사를 대상으로 한 공기청정 시스템(100평형) 실증에도 본격 나선다. 이어 공기청정, 공기순환, 가습, 온도효율 등이 한 시스템으로 가능한 올인원 고효율 시스템인 만큼 지속가능한 산업솔루션으로 미래지능형 농장인 ‘스마트팜’ 시장에도 진출할 계획이다.

정윤영 대표는 회사 비전에 대해 “우선적으로 실내 공기청정기의 필터를 워터네트로 게임 체인저하는 것이고 이를 통해 환경쓰레기를 만드는 악순환을 끊어 간접 탄소 저감은 물론 워터네트를 통한 직접 탄소 포집까지 할 수 있는 탄소 크레딧으로 밸류체인을 만들어 개인, 기업, 정부 모두가 할 수 있는 탄소 제로 생태계를 만들어가는 것”이라고 밝혔다.

이어 정 대표는 “컴퓨터가 개인에게 보급돼 세상이 바뀐 것처럼 전 세계에 탄소포집 및 저감이 가능한 물필터 공기청정기 저변 확대를 통해 개개인의 탄소시장 참여를 이끌어내겠다.”고 전했다.