학문
공기 청정기나 정수기 필터는 사용 시간이 지나면 왜 성능이 떨어지나요?
공기청정기나 정수기에 들어가는 필터들은 겉보기에는 멀쩡해도 교체 시기가 되면 효과가 크게 줄어든다고 합니다. 흡착이나 막힘, 세균 번식 등 어떤 요인들이 어떤식으로 작용하게 되는 것일까요?
3개의 답변이 있어요!
안녕하세요.
말씀해주신 것처럼 시간이 지나면서 공기청정기와 정수기 필터의 성능 저하가 나타납니다. 우선 대부분의 공기청정기나 정수기에는 활성탄이 들어있는데요, 활성탄은 나노~마이크로 크기의 기공이 매우 발달해 있기 때문에, 휘발성 유기화합물이나 염소, 냄새 분자를 표면에 반데르발스 힘으로 붙잡습니다. 하지만 이 흡착은 용량이 제한적인데요, 시간이 지날수록 기공 내부의 활성 부위가 오염물로 채워지며, 더 이상 새로운 분자를 붙잡을 수 없는 포화 상태에 도달하며 동일한 농도의 오염물이 들어와도 제거 효율이 급격히 감소합니다.
또한 HEPA 필터나 섬유형 여과지는 입자를 체거름, 관성 충돌, 확산 포집 메커니즘으로 포착하는데 사용 시간이 길어지면 먼지, 미세입자, 콜로이드 등이 필터 표면과 기공에 축적되어 기공 직경이 감소하고, 결국 일부 경로는 완전히 막힙니다. 따라서 같은 팬과 펌프 조건에서 통과하는 공기와 물의 양이 줄어들게 되면서 단위 시간 당 정화량이 감소하고, 유체가 상대적으로 덜 막힌 경로로 흐르면서 충분한 포집 과정이 진행되지 못합니다. 정수기나 습윤 환경의 필터에서 문제가 되는 것은 생물막 형성인데요, 물속의 세균이나 공기 중 미생물이 필터 표면에 부착한 후에 다당류 기반의 점액질을 분비하여 끈적한 생물막을 형성합니다. 이 생물막은 기공을 추가로 막아 유량을 감소시키고, 내부에 오염물과 영양분을 축적해 미생물 번식을 가속하며, 일부 경우 대사산물을 방출하면서 수질과 공기질을 악화시킬 수 있습니다. 감사합니다.
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.
공기청정기의 경우 필터가 먼지를 포집하는 방법이 정전기를 통해서 포집을 하게 됩니다. 단순히 물리적으로 걸러내는 것이 아니기 때문에 이 정전기력이 얼마나 유지되느냐가 필터의 성능을 좌우 합니다.
이러한 필터의 경우 시간이 지날 수록 먼지가 필터 내부에 미세먼지가 쌓이게 되는데 이것이 섬유의 정전기력을 감소시켜 흡착성능을 떨어뜨리게 됩니다.
정수기 필터의 경우는 물리적으로 미세구멍에 흡착을 시키는 방식으로 오염물질을 제거 하게 됩니다.
활성탄을 주로 사용하는데 오래 사용할 경우 이 활성탄의 구멍에 오염물질이 가득차게 되니 시간이 갈 수록 공간이 없어 정수기의 필터링 성능이 떨어지게 되는 것 입니다.
그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
공기청정기나 정수기 필터는 일정 시간이 지나면 성능이 떨어지는데, 이는 여러 요인이 있는데, 먼저 흡착 포화가 있어요. 활성탄이나 흡착 소재는 오염물질을 붙잡을 수 있는 공간이 한정되어 있어 시간이 지나면 더 이상 효과적으로 흡착하지 못합니다.
둘째는 물리적 막힘입니다. 먼지, 미세입자, 녹 찌꺼기 등이 필터에 쌓이면 공기나 물의 흐름이 원활하지 않아 정화 효율이 감소합니다.
셋째는 세균 번식이예요. 특히 정수기 필터는 습한 환경에 놓여 있어 세균이나 곰팡이가 증식하기 쉽고, 이는 오히려 오염을 유발할 수 있습니다.
겉보기에는 멀쩡해 보여도 내부에서는 흡착 능력 저하, 막힘, 미생물 증식이 동시에 진행되므로 교체 시기를 넘기면 성능이 급격히 떨어지고 위생 문제까지 발생할 수 있습니다. 따라서 정기적인 교체가 필수적입니다.