"10년 연구해 개발한 자외선(UV) 광촉매 기술은 효과는 뛰어났지만 발열과 가격 문제로 양산이 되지 못했습니다. 이후 4년을 더 투자해 가시광(VR) LED 광촉매 기술을 개발할 수 있었죠"
(서울=뉴스1) 김성식 기자 = 오동훈 한온시스템(018880) 연구소 선행융복합시스템 팀장과 박지용 책임 연구원의인터넷황금성 말이다. 이들은 최근 자동차 업계의 오스카상이라 불리는 '페이스(PACE) 어워드'를 수상했다. 차량 공조 명가(明家) 한온시스템의 기술력을 다시 한번 입증한 셈이다. 한온시스템은 2007년 아시아 최초로 페이스 어워드를 수상했고 2013년에 이어 이번이 통산 세 번째다. 정확한 기술명은 '가시광(VR) LED 광촉매 스탁피아 반응을 이용한 공조(HVAC) 항균·탈취' 기술. 차량 공조(HVAC)에 들어가던 기존 이온발생기(이오나이저)를 대체하는 차세대 항균·탈취 기술로 전자파 없이 바이러스를 98.5% 제거한다. 2021년 제네시스 'G90'을 시작으로 'GV80', '그랜저' 등 현대자동차가 만드는 프리미엄 차량으로 관련 기술 적용이 확대되고 있다. 지난달 SKC 주식 30일 경기도 성남시에 위치한 한국앤컴퍼니 판교 사옥에서 페이스 어워드 수상 주역인 오 팀장과 박 책임 연구원을 만났다. 가시광(VR) LED 광촉매 기술을 양산하기까지 약 4년이 소요됐다. 본래 개발을 완료했던 자외선(UV) 광촉매 개발까지 합하면 14년에 달한다. 박 책임은 "2007년 이오나이저 양산과 동시에 차세대꽁머니 항균·탈취 기술 개발에 뛰어들었다"며 "2016년 자외선(UV) 광촉매 반응을 이용한 항균 탈취 기술로 그해 페이스 어워드 최종 후보에 올랐지만 탈락했다. 기술 효과는 뛰어났지만, 발열 문제에 가격이 높아 양산에 어려움을 겪었고 2017년경 가시광(VR) LED 광촉매 개발로 방향을 바꿨다"고 회고했다. 사실상 처음부터 다시 시작하는 것진양화학 주식 이었다. 박 책임은 "가시광(VR)은 자외선(UV) 대비 가격이 낮고 발열이 적지만 그만큼 에너지가 약해 촉매 반응이 나기 어렵다"며 "이를 극복하기 위해 광촉매 소재부터 광촉매 모듈, 전체 공조(HVAC)에서의 적용까지 총 세 가지 영역에서 설계를 새로 해야 했다. 특히 '어떤 위치에 어떤 형상으로 광촉매를 장착해야 작동이 될 때 성능이 가장 좋을지'를 계속 생각했다"고 토로했다.
한온시스템이 개발한 '가시광(VR) LED 광촉매 반응을 이용한 공조(HVAC) 항균·탈취' 기술 구조도. 한온시스템은 이 기술로 4월 15일(현지시간) 미국 디트로이트에서 열린 '2025 PACE 어워드'를 수상했다(한온시스템 제공). 2025.04.30.
사내 '악취 車' 수소문 4년간 실험…차세대 항균·탈취술도 개발 돌입 개발 막바지 단계에선 한온시스템 직원들의 '냄새나는 자동차' 5대가 무려 4년간 추적 관찰 실험에 동원됐다. 박 책임은 "사내에서 냄새가 심한 차량을 수배해서 공조(HVAC)를 뜯어낸 뒤 가시광(VR) LED 광촉매를 넣고 44개월간 공기질 변화를 관찰했다. 그 결과 냄새 등급이 '매우 심함' 수준인 3.3등급에서 '거의 없음' 수준인 1.4등급까지 떨어졌다"고 설명했다. 외부 공인기관 시험은 더 극적이었다. 바이러스 살균력은 98.5%로 기존 이오나이저 살균력인 66.1%에 비해 크게 개선됐다. 가스 탈취 성능도 기존 35%에서 약 3배 향상된 97.5%로 증가했다. 박 책임은 "이오나이저는 외부로부터 고전압을 받아 수천 볼트의 전기를 일으켜야 하지만 광촉매는 외부 전압 없이 그 자체로 영구적으로 사용할 수 있다"고 부연했다. 다만 기술이 아무리 좋아도 양산 차에 이를 적용하는 것은 또 다른 차원의 문제였다. 뜻밖에도 코로나19가 양산에 결정적인 역할을 해줬다. 박 책임은 "성능도 좋고 가격도 자외선(UV) 광촉매보다 낮았지만, 신기술로 생산비가 올라갈 것을 우려해 고객사에서 주저했다"며 "때마침 코로나19가 터지면서 항균·탈취에 대한 수요가 폭발하자 기술 양산이 급물살을 탔다. 2021년 출시된 제네시스 G90 4세대 모델에 양산차 중 처음으로 가시광(VR) LED 광촉매가 들어갔다"고 말했다. 연구원들의 다음 목표는 가시광(VR) LED 광촉매를 대체하는 차세대 항균·탈취 기술을 개발하는 것이다. 이오나이저 양산과 동시에 차세대 기술 개발에 돌입했던 것처럼 관련 선행 기술 개발은 이미 시작됐다고 한다. 오 팀장은 "계속해서 세대교체를 단행하고 있다"며 "촉매 반응 외에도 전자기적으로 오염 물질을 차량 밖으로 배출하는 기술을 개발하는 중"이라고 귀띔했다. 마지막으로 여름철을 앞두고 연구원들에게 자동차 실내 공기질을 향상하는 올바른 에어컨 사용법을 물었다. 오 팀장은 "에너지 효율 향상 측면에선 내기 모드를 오래 사용하는 게 좋지만, 공기질 측면에선 이산화탄소 저감을 위해 주기적으로 외기 모드로 바꿔주는 게 낫다"고 말했다. 나아가 박 책임은 "요즈음 차량에 들어가는 콤비 필터는 활성탄을 함유해 터널에서도 유해 물질과 가스를 90% 이상 제거해 준다"며 "터널 주행 구간이 길지 않다면 계속 외기 모드에 두는 걸 추천한다"고 했다.
오동훈 한온시스템 연구소 선행융복합시스템 팀장(오른쪽)과 박지용 선행융복합시스템 책임 연구원이 30일 경기 성남 한국앤컴퍼니 판교 사옥에서 뉴스1과 인터뷰를 하고 있다. 2025.4.30/뉴스1 ⓒ News1 김도우 기자
seongskim@news1.kr <용어설명> ■ 광촉매 반응 광촉매 반응(Photocatalytic Reaction)이란 빛 에너지가 촉매에 공급되는 과정에서 촉매 자체는 변화가 없는 없지만, 촉매표면에서 반응속도 및 반응성이 촉진되는 화학반응을 의미한다. 광촉매 반응이 일어나면 촉매 표면에서 수산화 레디컬(Hydroxyl Radical·OH)이 발생하는데 이 수산화 레디컬이 강력한 산화력으로 유기 물질인 바이러스와 박테리아를 살균하고 유해가스를 분해한다. 유기물질들은 최종적으로 유해하지 않은 이산화탄소(CO2)나 수분(H2O) 등으로 분해된다. ■ 자외선(UV) 광촉매 기술 자외선(Ultra-Violet·UV) 광촉매 기술은 자외선 광원을 사용한 광촉매 기술이다. 자외선 광원의 높은 에너지를 사용해서 촉매 반응을 일으켜서, 항균·탈취 기능을 구현한 신기술로 한온시스템의 관련 기술이 '2016 페이스(PACE) 어워드' 최종 후보에 오른 바 있다. 높은 에너지를 사용하기 때문에 촉매 반응을 일으키기 위한 에너지원으로서는 효과적이지만, 발열과 고비용, 내구성 등의 문제가 있어 실제 양산으로 이뤄지지는 못했다. ■ 가시광(VR) LED 광촉매 기술 가시광(Visible Ray·VR) LED 광촉매 기술은 광촉매 반응을 일으키기 위한 광원으로 눈에 보이는 가시광을 사용한 기술이다. 가시광은 가격이 저렴하고 자외선 대비 에너지 반응이 낮아 발열이 적지만 촉매 반응을 일으키기 어렵다. 한온시스템은 발열이 낮으면서도 에너지 반응이 높은 가시광 LED 광촉매 기술을 개발해 '2025 페이스(PACE) 어워드'를 수상했다.
