이끼를 이용한 공기 정화 작업

이끼(Moss)는 고등식물에 비해 구조는 단순하지만, 공기 정화 능력에서는 상당한 잠재력을 가진 생물입니다. 특히, 도심 환경에서 자연 기반 솔루션(NBS, Nature-Based Solution)의 하나로 주목받고 있습니다.

1. 이끼의 공기 정화 메커니즘

(1) 광합성을 통한 CO₂ 저감

• 이끼는 광합성 과정에서 CO₂를 흡수하고 O₂를 방출합니다.
• 실내·외 환경에서 이산화탄소 농도를 낮추고 산소 농도를 증가시키는 데 기여합니다.
• 사례: CityTree 프로젝트(독일)에서는 이끼 벽이 연간 240톤의 CO₂ 저감 효과가 있습니다.

독일의 스타트업 Green City Solutions가 개발한 CityTree는 도심의 공기 오염을 줄이기 위해 설계된 이끼 벽 구조물입니다. 이 구조물은 연간 약 240톤의 이산화탄소(CO₂)를 흡수하며, 이는 약 275그루의 나무가 수행하는 공기 정화 효과와 맞먹습니다 . CityTree는 이끼와 식물을 활용하여 공기 중의 미세먼지, 질소산화물, 오존 등을 제거합니다. 또한, 태양광 패널과 빗물 수집 시스템을 통해 자가 유지가 가능하며, IoT 기술을 통해 실시간으로 환경 데이터를 모니터링합니다. 이러한 CityTree는 독일을 비롯한 유럽의 여러 도시와 홍콩 등지에 설치되어 있으며, 도시의 공기 질 개선에 기여하고 있습니다 .

 

(2) 미세먼지(Particulate Matter, PM) 포집

• 이끼 표면의 미세한 섬모와 기공은 미세먼지를 효과적으로 포집합니다.
• 수분을 머금고 있기 때문에 먼지가 쉽게 부착되고 흡착됩니다.
• PM10, PM2.5 저감 효과 확인된 바 있으며, 이끼가 흡수한 먼지는 물로 씻어 제거가 가능합니다.

(3) 휘발성 유기화합물(VOC) 및 유해가스 흡수

• 이끼의 표면은 다양한 유기화합물과 기체를 흡수할 수 있는 구조입니다.
• 일부 이끼 종은 포름알데히드, 톨루엔, 암모니아, 벤젠 등의 유해가스를 제거하는 능력을 보유하고 있습니다.
• 연구 사례 : Sphagnum spp. 이끼는 VOC 제거 능력이 뛰어난 것으로 보고됩니다.

Sphagnum spp 는 일반적으로 피트 모스(peat moss) 또는 스팡눔 이끼라고 불리는, 습지와 늪지대에 주로 서식하는 이끼류입니다. 전 세계에 약 380여 종이 있으며, 생태학적, 환경적, 상업적으로 매우 중요한 식물군입니다. 습지 형성과 보전에 결정적 역할을 합니다. 그리고 땅을 산성화시켜 다른 식물의 생장을 억제하고 자신에게 유리한 환경을 유지합니다. 또한 토탄(피트)의 주요 구성원으로, 탄소 저장고 역할을 하며 기후 변화 완화에도 기여합니다

(4) 습도 조절 및 심리적 공기질 개선

• 이끼는 주변 습도를 일정 수준으로 유지하는 천연 가습기 역할을 합니다.
• 건조 시 수분을 방출하고, 습할 때는 과잉 수분을 흡수해 쾌적한 환경 유지합니다.
• 또한, 자연 요소로 인한 심리적 안정감(바이오필리아 효과) 제공 → 공기질에 대한 심리적 만족도 향상시킵니다. 

Biophilia라는 용어는 1984년 미국 생물학자 에드워드 윌슨(Edward O. Wilson)이 그의 저서 《Biophilia》에서 처음 제안했습니다. 그는 인간이 진화적 역사 속에서 자연과 밀접하게 살아왔기 때문에, 본능적으로 자연을 사랑하고, 자연과 연결되기를 갈망한다고 주장했습니다.

2. 이끼 공기 정화 효과 정량적 데이터 (사례 기반)

정화 요소	정화 효과 (1㎡ 기준, 연간)
CO₂ 저감량	약 150~250 kg
PM2.5 감소	약 20~30%
VOC 제거	약 10~15% (포름알데히드 기준)
습도 조절	±10% 습도 유지 보정 가능

3. 정화 효과에 영향을 미치는 변수

변수	영향
이끼 종	Sphagnum > Hypnum > Bryum 순으로 정화 능력 우수.
수분 상태	습윤 상태에서 정화 능력 극대화.
표면적	설치 면적과 곡면 구조 여부에 따라 차이.
환경 조건	광량, 온도, 습도에 민감 → 적정 관리 필요.
유지관리	먼지 제거, 주기적 물 공급으로 효율 유지.

결론

• 이끼는 CO₂, 미세먼지, VOC 제거에 모두 기여하며, 도심 환경에서 자연적 공기 정화 시스템으로 주목받고 있습니다.
• 다만, 생장 조건과 수분 유지 관리가 필수적이며, 단독 사용보다는 하이브리드 정화 시스템(활성탄, 제올라이트, 광촉매 등과 결합)으로 적용 시 정화 효율을 극대화할 수 있습니다.