현대자동차·기아가 자동차 실내 위생 관리의 새로운 기준을 제시할 신기술을 공개하고 다양한 활용 모습을 담은 영상을 선보였다.

현대차·기아는 인체에는 영향이 없고 세균에만 작용하는 UVC(Ultraviolet C, 자외선) 파장대를 플라즈마 램프 방식으로 구현, 탑승객이 있는 상황에서도 자동차 실내 공간 곳곳을 살균하고 탈취하는 ‘플라즈마 케어 UVC(Plasma Care UVC)’를 세계 최초로 개발했다고 6월 11일 밝혔다.

UVC 빛을 활용한 살균 기술은 이미 컵 살균기, 칫솔 살균기 등 생활 가전을 비롯, 현대차 싼타페, 기아 카니발 등 차량의 암레스트 내부와 크래시패드 수납함에 적용돼 일상 속 위생 관리에 활용돼 왔다.

기존 자외선 살균 기술은 LED로 구현한 255~280nm(나노미터) 대역의 UVC 빛을 활용하고 있다.

이 파장의 자외선은 살균력이 우수하지만 피부와 눈에 직접 닿으면 유해할 수 있어, 사람의 접촉이 제한된 밀폐된 공간에서 작은 물건들을 살균하는 용도로만 사용됐다.

반면 현대차·기아가 개발한 ‘플라즈마 케어 UVC’는 LED로 만들기 어려운 200~230nm 대역의 Far-UVC(원자외선) 빛을 플라즈마 램프 방식으로 구현해 살균에 활용한다는 점이 특징이다.

Far-UVC 빛은 살균력이 우수하고 병원, 학교 등에 쓰일 정도로 인체에 안전하기 때문에 탑승객이 차량에 있는 상황에서도 내부를 실시간으로 살균할 수 있다.

특성상 높은 에너지를 가지고 있어 강력한 살균 효과를 내면서도, 투과성은 낮아 피부 표면의 각질층까지만 도달하고 체내 깊숙이 침투하지 않기 때문이다.

반면 세균과 바이러스는 인체 피부처럼 여러겹의 보호층이 없기 때문에 Far-UVC 빛이 세포 내부까지 도달해 DNA 구조를 파괴할 수 있다.

이밖에도 플라즈마 케어 UVC는 차량 실내 악취를 줄이는 데도 도움을 준다.

세균과 미생물은 증식 과정에서 냄새 유발 물질을 발생시키는데, 플라즈마 케어 UVC가 살균 과정에서 이를 효과적으로 제거함으로써 보다 쾌적한 환경을 조성한다.

이날 현대차·기아는 ‘플라즈마 케어 UVC’ 기술에 대한 설명과 다양한 활용 모습을 담은 영상을 함께 선보였다. (유튜브 영상 링크: https://youtu.be/hKzsFLbTo4M)

영상에는 탑승자가 있는 차량 실내 개방 공간에서도 안전하게 사용할 수 있는 Far-UVC 빛에 대한 설명과 함께, ‘플라즈마 케어 UVC’의 안전성, 내구성, 살균 성능 등 주요 기술적 특장점이 함께 담겼다.

또한 '플라즈마 케어 UVC’를 시범 적용한 기아 PV5를 중심으로 어린이 등원 차량, 과일 판매 차량 등 다양한 모빌리티 환경에서 활용 사례를 소개했다.

이를 통해 차량 실내 위생 관리 기술이 목적 기반 모빌리티(Purpose Built Vehicle) 전반으로 확장될 수 있는 가능성도 제시했다.

현대차·기아 MSV내장설계2팀 장한주 책임연구원은 “플라즈마 케어 UVC는 기존처럼 밀폐된 공간에서만 살균하는 방식을 넘어, 탑승자가 있는 실내 개방 공간에서도 안전하게 사용할 수 있도록 개발된 기술”이라며 “자율주행, 목적기반차량 등 다양한 미래 모빌리티 환경에서 쾌적한 이동 경험을 제공하는 실내 위생 관리 솔루션으로 활용될 수 있을것으로 기대한다”고 밝혔다.

현대차·기아는 ‘플라즈마 케어 UVC’ 기술이 세계 최초로 자동차 실내 개방 공간에서 활용 가능하다는 점에서 고객에게 큰 가치를 제공하는 만큼, 면밀한 기술 검증을 거쳐 실차 적용 방안을 검토해 나갈 예정이다.

■자동차 환경에 맞춰 재탄생한 Far-UVC 살균 기술

기존의 Far-UVC 램프는 이미 국내외 병원, 학교, 회사 등 다양한 장소에 설치돼 넓은 공간의 위생 관리에 주로 활용되고 있었으며, 여러 연구를 통해 인체 안전성과 효능이 검증돼 있다.

하지만 이 기술을 자동차에 적용하는 것은 또 다른 과제였다.

자동차 실내의 다양한 전장부품들과 간섭 효과가 없어야 할 뿐아니라, 램프와 탑승자 간의 거리가 가깝기 때문에 보다 정교한 전력 및 안전 설계가 요구되기 때문이다.

또한 차량에 탑재할 수 있는 크기로 시스템을 소형화하는 동시에, 주행중 발생하는 진동, 온도 변화 등 가혹한 환경에 대한 내구성까지 확보해야 해 기술적 난이도가 높다.

현대차·기아는 자체 기술력을 바탕으로 Far-UVC 램프와 제어 시스템을 자동차 환경에 맞게 최적화했으며, 차량 내 탑재가 가능한 수준으로 소형화하는 동시에 전력 효율과 내구성을 확보했다.

이에 더해 혹시 모를 유해한 파장까지 이중으로 차단하는 특수 광학 필터를 추가 적용해 안전성을 높였다.

필터는 Far-UVC 파장만 통과시키고 그 외 파장대는 완전히 차단해 자동차 내부에서 더욱 안전하게 사용할 수 있다.

■다양한 환경에서 검증된 플라즈마 케어 UVC 성능

현대차·기아는 ‘플라즈마 케어 UVC’의 살균 성능과 안전성을 검증하기 위해 공인 시험기관 및 전문 연구 기관과 함께 단품부터 실차 평가까지 다양한 시험을 진행했다.

먼저 한국산업기술시험원(KTL) 을 통해 차량 실내를 모사한 8m3 규모의 챔버에서 공간 살균 성능을 평가했다.

시험 결과 가동 30분만에 공기 중 부유 바이러스를 96.8% 저감시키는 효과를 확인했으며, 물체 표면의 유해균 뿐만 아니라 공간 전체를 살균할 수 있는 가능성을 입증했다.

다음으로는 서울대학교 농생명과학창업지원센터 와의 공동 연구를 통해 ‘플라즈마 케어 UVC’ 램프 단품의 표면 살균 성능도 평가했다.

폐렴균을 Far-UVC 빛에 노출시킨 결과 30초 조사시 99.9% 사멸했으며, 60초 이상에서는 완전 사멸하는 것을 확인해 강력한 살균력을 입증했다.

마지막으로 현대차·기아는 한국자동차연구원(KATECH) 과 함께 기아 PV5 차량에 ‘플라즈마 케어 UVC’를 적용하고 실차 환경에서 살균력 평가를 진행했다.

그 결과 700㎜ 거리에서 빛을 조사한지 40분 만에 대장균의 99.9% 사멸 효과를 확인했다.

현대차·기아는 향후 다양한 환경에서 플라즈마 케어 UVC의 살균력과 안전성에 대해 검증을 지속하는 한편, 국제 안전 기준과 제도 변화에 발맞춰 기술 고도화를 이어갈 계획이다.