집에 있는 공기청정기의 ePM1 70%는 무엇을 말하는 것일까요? 왜 2018년 이후에 바꿔 단 필터는 표시가 전부 달라졌을까요?
EN 779는 어디가 모자랐나
1993년부터 유럽은 EN 779로 환기용 공기 필터를 등급 매겼습니다. G3 / G4(조효), M5 / M6(미디엄), F7 / F8 / F9(정밀)입니다.
무엇이 문제였을까요? 전부 0.4 μm이라는 하나의 입경에서의 효율로 등급을 매겼다는 점입니다.
그런데 실제 공기 오염이 0.4 μm뿐인 것은 아닙니다. WHO와 각국 환경 당국이 쓰는 것은 PM1 / PM2.5 / PM10 세 지표인데, 0.4 μm의 단일 점 효율은 PM 지표로 곧바로 환산할 수 없습니다. 설계자가 F7 필터를 손에 들고 이것이 PM2.5를 얼마나 막느냐는 질문에 바로 답할 수 없었습니다.
차트 1: EN 779(옛 제도) vs ISO 16890(새 제도)
단일 점 효율에서 세 구간 입경 효율로 올라가 실제 공기 질에 더 가까워졌습니다
단일 입경 0.4 μm로 효율을 시험
세 구간 입경 효율로 PM1 / PM2.5 / PM10에 대응
EN 779는 0.4 μm 단일 점으로 G/M/F 등급을 나눠 실제 PM 지표와 곧바로 대응되지 않습니다. ISO 16890은 WHO와 EPA가 쓰는 PM1 / PM2.5 / PM10 지표에 곧바로 대응합니다.
그래서 2016년 ISO 16890이 정식 발표되었고 2018년부터 EN 779를 전면 대체했습니다. PM 지표에 곧바로 대응하므로 엔지니어가 대기오염 목표에 맞춰 필터를 고를 수 있습니다.
ePM1 / ePM2.5 / ePM10은 무엇인가
ISO 16890은 세 구간의 입경으로 등급을 나눕니다:
- ▸ePM1: 0.3–1.0 μm —— PM1에 대응합니다(가장 위험한 미립자로 폐포까지 곧장 들어갑니다)
- ▸ePM2.5: 0.3–2.5 μm —— PM2.5에 대응합니다(폐로 흡입될 수 있습니다)
- ▸ePM10: 0.3–10 μm —— PM10에 대응합니다(상기도로 흡입될 수 있습니다)
세 구간 모두 0.3 μm에서 시작한다는 점에 유의하십시오. ISO 16890의 시험 하한이 0.3 μm이기 때문입니다. 차이는 입경 상한이 어디까지 미치느냐에 있습니다.
왜 PM1이 가장 중요할까요? 1 μm보다 작은 미립자는 기관지를 지나 폐포까지 곧장 닿고 심지어 혈액 순환에까지 들어갈 수 있기 때문입니다. WHO는 PM1을 독립 감시 지표로 삼는 것을 추진하고 있습니다.
시험에서 왜 평균을 내나: 세 단계 절차 뜯어보기
ISO 16890이 EN 779에 견줘 가장 크게 바꾼 것은 분진을 실은 뒤의 효율을 등급에 넣었다는 점입니다.
차트 2: ISO 16890의 세 단계 시험 절차
초기 효율 → 분진 부하 후 효율 → 평균을 내야 결과로 인정됩니다
초기 효율 측정
도전 에어로졸: DEHS 유적(서브마이크론) + KCl 염무(슈퍼마이크론)
분진 부하 시험
ISO 12103-1 A2 분진으로 실제 부하를 흉내 냄
평균을 내어 등급을 매김
초기와 분진 부하 후 효율의 산술 평균을 내고 ePM 등급을 판정
EN 779와 가장 크게 다른 점은 ISO 16890이 분진 부하 후 효율을 등급에 넣었다는 것입니다. 필터를 실제로 쓰면 정전기가 빠져나가고 분진이 다시 나오면서 효율이 초기값보다 낮은 경우가 많기 때문입니다.
왜 이렇게 시험하나
정전기는 많은 미디엄 필터의 효율 원천입니다. 이런 여재는 새것일 때 정전기를 띠고 있어 미립자를 잡는 효율이 아주 보기 좋습니다. 그러나 얼마 쓰지 않아 분진이 쌓이고 습도의 영향을 받으면서 정전기가 빠져나가 효율이 90%에서 60%까지 떨어질 수 있습니다.
EN 779는 초기 효율만 재다 보니 카탈로그의 숫자는 보기 좋은데 실제로 써 보면 차이가 크다는 결과가 나왔습니다.
ISO 16890은 두 숫자의 산술 평균을 내어 실제 사용 상황에 더 가깝게 만듭니다:
ePM = (초기 효율 + 분진 부하 후 효율) ÷ 2
평균 효율이 50% 미만이면 그 등급을 표시하지 않습니다 —— 이것은 딱딱한 문턱이라 50% 아래의 필터는 이 등급을 달 자격 자체가 없습니다.
ISO 16890 - ISO ePM1 65% 읽는 법
실제 필터 표시는 이렇게 생겼습니다:
ISO 16890 - ISO ePM1 65%
어떻게 나온 것일까요? 시험 결과가 이렇다고 해 봅시다:
- ▸ePM1 평균 = 65%(≥ 50%, 합격)
- ▸ePM2.5 평균 = 82%
- ▸ePM10 평균 = 95%
등급 규칙은 작은 입경에서 큰 입경 쪽으로 가며 처음 합격하는 것을 찾는 것입니다:
- 1ePM1 ≥ 50%인가? → 그렇다, 그러므로 ePM1 등급으로 분류합니다
- 2ePM1이 미달이면 그때 ePM2.5로 내려갑니다
- 3ePM2.5도 미달이면 다시 ePM10으로 내려갑니다
그래서 나오는 등급이 ISO ePM1 65%입니다. "ePM1"은 이 필터가 가장 작은 입경인 PM1을 처리할 능력이 있다는 뜻이고 "65%"는 실제 효율값입니다.
우리 현장은 어느 등급을 골라야 하나
용도가 다르면 최저 등급도 다르며 과잉 사양도 미달 사양도 낭비입니다:
차트 3: ISO 16890 적용 선정 권고
사용 현장에 따라 권장 최저 등급을 대응시킵니다 — 과잉 사양도 미달 사양도 안 됩니다
흡입 가능한 입자 대부분을 막으면서 에너지도 합리적
미세 입자가 폐 깊이 들어갈 수 있어 보호를 올려야 함
뒤쪽 HEPA의 수명을 늘리고 교체 비용을 낮춤
주된 오염원이 굵은 입경이라 ePM10이면 충분
위 표는 일반적인 공학적 권고입니다. 오염이 심한 구역(PM2.5 연평균 > 25 μg/m³)은 한 등급 올려야 하고, 정전기가 중요한 공정이나 영유아 공간은 예외 없이 ePM1 ≥ 50 %부터 시작하기를 권합니다.
흔한 현장 몇 가지입니다:
- ▸일반 사무 건물과 주택 ——
ISO ePM2.5 ≥ 50%부터, 흡입 가능한 입자 대부분을 막으면서 에너지도 합리적입니다 - ▸의료 기관과 학교 ——
ISO ePM1 ≥ 50%이상, 미세 입자가 폐 깊이 들어갈 수 있어 보호를 올려야 합니다 - ▸HEPA 전단 프리필터 ——
ISO ePM1 ≥ 80%, 뒤쪽 HEPA의 수명을 늘리고 전체 운영·정비 비용을 낮춥니다 - ▸산업 공장과 지하 주차장 ——
ISO ePM10 ≥ 50%면 충분합니다. 주된 오염원이 굵은 입경입니다
오염이 심한 지역(PM2.5 연평균 > 25 μg/m³ 등)에서는 한 등급 더 올리기를 권하고, 정전기가 중요한 공정이나 영유아 공간은 예외 없이 ePM1 ≥ 50%부터 시작하기를 권합니다.
선정에서 흔한 세 가지 오해
오해 1: ePM10이 ePM1보다 세다
정반대입니다. ePM1이 막을 수 있는 것을 ePM10이 반드시 막는 것은 아닙니다. ePM1이 가장 엄격합니다. 가장 작고 가장 어려운 입경을 처리할 수 있다는 뜻이니까요. ePM10은 10 μm의 굵은 입경까지 처리할 수 있다는 뜻일 뿐입니다.
오해 2: 평균 효율 65%면 EN 779의 F7보다 나쁜 것 아닌가
곧바로 비교할 수 없습니다. EN 779 F7은 0.4 μm 단일 점 효율 80% 정도인데 이것은 초기값이고, 한 해 쓰면 60%밖에 안 남을 수도 있습니다. ISO 16890의 65%는 초기와 분진 부하 후의 평균이라 실제 수명 동안의 성능에 더 가깝습니다. 옛 규격의 초기값과 새 규격의 평균값을 맞대어 비교하면 안 됩니다.
오해 3: 높을수록 좋으니 ePM1 95%를 고르면 된다
과잉 사양은 세 번 대가를 치릅니다. 구매가 비싸고, 압력손실이 높고(전기요금이 비쌉니다), 일찍 막힙니다(수명이 짧습니다). 실제 공기 질 목표에 맞춰 고르는 것이지 높을수록 좋은 것이 아닙니다.
ISO 16890은 표시를 바꾼 것에 그치지 않고 공기 필터를 공중보건과 진짜로 정렬시킨 것입니다
단일 점 효율에서 PM 대응으로, 초기값에서 분진 부하 후를 포함한 평균으로. ISO 16890이 한 일은 간단합니다. 필터 표시가 우리가 정말로 들이마시는 공기와 맞아떨어지게 한 것입니다.
필터를 고르기 전에 무엇을 막을 것인지, 어느 PM 지표인지, 목표 농도가 얼마인지 먼저 정리하고 그에 맞춰 등급을 대응시키십시오. 과잉 사양도 미달 사양도 낭비입니다.
