Audi는 공급업체인 MANN+HUMMEL과 협력하여 주변의 입자상 물질을 수집하는 전기자동차(EV)용 미립자 필터를 개발하고 있다. 주행 중일 때와 충전 중에 도시의 공기 질을 개선한다. 이와 같은 혁신적인 기술은 런던에서 개최된 GREENTECH FESTIVAL에서 공개되었다.

◆ 도로교통에서 미세 분진의 85%는 자동차에서 나온다
차량의 구동 시스템에 관계없이, 도로교통에서 미세 분진의 85%는 브레이크, 타이어와 도로의 마모로 인해 발생한다. 육안으로는 거의 보이지 않는 아주 작은 분진 입자의 크기는 수 마이크로미터(직경 10㎛)에 불과하기 때문에 사람이 이를 흡입하게 된다.

2021년 WHO는 입자상 물질의 규제를 이전보다 대폭 완화했다. 더욱 강화할 것을 권장했지만 전문가에 따르면 독일 대부분의 도시에서는 새로운 규제를 준수하는 것이 불가능하다고 한다.

◆ 운전 중에는 수동적인 필터링, 충전 중에는 능동적인 필터링
Audi는 지속 가능성을 활동의 중심으로 보고, 환경과 사회에 대한 책임을 지려고 생각하고 있다. Audi에서는 생산을 net-carbon-neutral1로 정하고, 가능한 한 이산화탄소의 배출량을 저감하도록 노력하고 있다.

또한 최근 Audi는 공급업체인 MANN+HUMMEL과 협력하여 환경에서 입자상 물질을 수집할 수 있는 필터를 개발했다. 일부 도시에서 이미 사용되고 있는 고정 시스템과 동일한 기능을 한다. 승용차 버전에서는 Audi 《e-tron》 등 차량 자체에서 배출되는 입자상 물질을 흡수할 뿐만 아니라, 다른 차량에서 배출되는 입자상 물질도 흡수한다.

파일럿 프로젝트는 2020년에 시작되었다. 향후 다시 4년 동안 실행될 예정이다. Audi의 Attachment System 개발을 담당하는 Fabian Groh 프로젝트 매니저는 “오늘날 우리는 이미 독자적인 발상으로 수많은 일을 진행하고 있지만, 입자상 물질 필터의 개발은 전문 공급업체와의 협력이다. 앞으로는 법적 요건이 될 것이라고 예상하고 있다”고 설명했다.

필터는 라디에이터 전면 기류에 적용되기 때문에 차량에는 약간의 변형이 가해지는 정도이며, 수많은 차종에 대응할 수 있어 비용을 절감할 수 있다. 필터 엘리먼트는 전환할 수 있는 냉각 공기 입구를 통해 제어되며, 기계적인 기능은 청소기와 비슷하다. 이를 통해 미세먼지 입자는 필터에 부착되고 공기는 필터를 통과해서 유입된다.

필터는 Audi의 EV 《e-tron》을 통해 테스트되고 있다. 운전 중에는 차량의 움직임을 감지해서 수동적으로 필터링한다. 공기는 필터 시스템을 통해서 흐르며, 미세 입자도 거를 수 있다.

또 다른 가능성은 고정 충전 중의 필터링이다. 모든 EV에 이미 적용되어 있는 팬은 라디에이터를 통해서 주변 공기를 흡입한다. 시스템은 이와 같은 프로세스를 이용해서 미세먼지 필터를 사용하여 내부로 유입되는 공기를 적극적으로 여과한다. 이는 입자상 물질 오염도가 농촌지역보다 훨씬 높은 도시환경에서의 사용에 최적인 시스템이다.

◆ 내구성 테스트에서 유효성은 증명되었다
테스트에서는 필터의 유효성을 분석하는 것뿐만 아니라, 기술이 차량 전체에 영향을 미치는지 여부도 평가되었다. 《e-tron》으로 50,000km를 넘는 내구 테스트를 실시한 결과, 필터는 여름의 더운 날과 급속충전 시를 포함하여 EV의 동작에 악영향을 미치지 않는다는 것을 확인할 수 있었다.

해당 시스템은 매우 효과적이다. 예를 들어 슈투트가르트처럼 매우 오염된 도시에서도 《e-tron》이 입자상 물질을 완전히 제거할 정도다.

나아가 오염된 도시에서 전형적인 차량 1대가 최대 3대 분량의 차량이 배출하는 미세분진을 능동적 및 수동적으로 흡수할 가능성이 있다.

Audi에서는 시스템을 더욱 효율적으로 만들기 위해 MANN+HUMMEL과 협력하여 기상관측소 등의 기존 센서와 연계하여 차량 내 디스플레이 로직을 개발할 계획이다.

◆ 재활용률이 높은 필터 시스템
필터는 유지보수가 간편하며, 정기적인 서비스 주기가 되었을 때만 교체해주면 된다. 필터 시스템 전체의 라이프사이클 분석을 살펴보면 14.9kg의 CO₂와 맞먹는다.

나아가 필터의 15%는 재활용 소재로 구성되어 있으며, 시스템 전체의 60%는 재활용된다.