진실: 미국 Institute of Medicine(2000)의 Clearing the Air 보고서는, 이론적, 실험적 데이터에 의하면 공기청정기는 약 2㎛(초미세먼지 PM2.5)보다 작은 극초미세먼지의 실내 농도를 줄이는데 효과적일 수 있다고 합니다.  

이어서, 대부분의 공기 중에 떠다니는 알러지 유발 먼지들은 2㎛(초미세먼지 PM2.5)보다 큰 사이즈의 입자들이며, 또한 보다 큰 먼지들에 실려 움직이기 때문에 공기청정기가 호흡기 증상을 지속적이고 효과적으로 완화한다고 밝혀진 바 없다라고 합니다.  

미 EPA는 이 문제에 대해 크기가 큰 입자(초미세먼지 PM2.5)들은 실내의 공기에서 떨어져 나와 빠르게 가라앉기 때문에 공기 청정기는 큰 입자(초미세먼지 PM2.5)들을 제거하는데 효과적이지 못하다라고 명확히 하고 있습니다.

왜 이런 일들이 일어날까요?  

중력이 중요한 요인입니다. 공기 중에 부유하고 있는 작은 크기의 입자들은 불과1미터 하강하는데 5일이 걸립니다. 그러나 고양이 비듬과 같은 큰 크기의 입자(PM2.5 초미세먼지)는 물리학적 질량에 의해 빨리 떨어집니다. 이에 따라 큰 크기의 입자들 대부분은 바닥에 떨어져 있기 때문에 청정기의 필터로 포집하기 어렵습니다. 

게다가 공기 중에 떠다니는 입자들은 원래의 움직이던 방향으로 움직이려는 관성이 커서 필터 쪽으로 움직이는 공기를 따라 움직이지 않습니다. 또 다른 요인들도 있습니다. 먼지들이 천정, 벽, 가구 등 물체의 표면에 부딪히면 이들은 대게 반데르발스력(분자간 결합력), 정전기력, 에어로졸의 표면 장력에 의해 물체에 붙습니다. 이러한 부착력은 입자의 크기에 정비례하여 증가합니다 (Hinds, 1982). 따라서 입자가 커지면 표면에서 잘 떨어지지 않습니다.

그런데 공기청정기가 빠른 유속으로 공기를 배출하면 주로 바닥이나 실내의 표면에 붙어 있던 고양이 비듬과 같이 약 2μm(초미세먼지 PM2.5) 보다 큰 입자들을 다시 부유 시킵니다 (Hinds' Theory and Thatcher and Layton, 1995). 그러나 표면으로부터 재 부유 된 큰 입자(초미세먼지 PM2.5) 들은 실내공기와 잘 섞이지 않을 수 있습니다. 왜냐하면 그 무게로 인해 짧은 시간 안에 떨어져 다시 쌓이게 되기 때문입니다.

그러므로 재 부유 된 먼지들 중 극히 일부만 공기청정기의 입구에 도달하게 됩니다.

(Richard B. Johnston, Jr. et al Clearing the Air: Asthma and Indoor Air Exposures, National Academy of Sciences pp. 413, 2000).

정지공기중 입자크기별 이론적 하강속도 예측치