마스크 대란 해결할 수 없나?

― 재활용 마스크가 대안

― 세탁해도 효율 유지되는 나노 마스크 속속 개발

― 10회 재 사용 가능한 세라믹마스크 인증제도 미비로 내수 막혀

온 지구촌이 마스크 대란속에 반복 세탁해도 방염효과가 있 는 마스크 소재 등 신기술이 속속 개발돼 마스크 보급에 숨 통이 트일 전망이다.

대망의 2020년을 맞이하여 그 어느 해보다 희망과 기대가 큰 새해였다. 우리 경제도 오랜 침체에서 모처럼 기지개를 켜 고 깨어나며 여기저기 봄기운이 감지됐다. 그러나 중국 우한 에서 시작한 신종코로나 바이러스 감염증은 전 세계로 빠르게 확산돼 많은 인명피해와 경제를 올 스톱시키고 있다. 보이지 않은 바이러스는 더욱 공포로 몰아넣었고 호흡기 전염병 확산방지에 마스크가 대안으로 발표되자 온 지구촌 이 마스크 사재기 등 마스크 대란이 일어나고 있다. 우리나라 는 봄마다 찾아오는 황사와 최근 계절에 관계없이 수시로 찾 아오는 미세먼지로 인하여 마스크시장과 산업이 어느 정도 활성화되어 있어 그나마 빠른 시간 내에 대란을 안정시킬 수 있었다.

하지만 일시에 퍼져나가는 코로나와 같은 호흡기 감염증 시국에는 1회용 마스크로는 한계가 있다. 원자재 확보 문제, 생산, 보급문제, 사용한 마스크 폐기로 2차 감염과 환경문제 등 또 다른 문제를 안고 있다. 이러한 문제를 해소할 대안으 로 면마스크처럼 세탁해서 재사용하는 안이 유일하다. 하지 만 현재 유통되고 있는 공적마스크는 세탁하거나 소독하게 되면 필터의 손상으로 감염을 막을 수 없다고 의약계는 발표 했다. 이러한 문제를 해결할 수 있는 기술이 국내연구진에 의 해 세계 최초로 개발돼 소개하고자 한다.

KAIST, 20번 세탁해도 멀쩡한 ‘나노마스크’ 개발

한 국 과 학기술 원 신소 재 공 학 과 김일두 교 수 팀은 직경 100~150나노미터 크기를 갖는 나노섬유를 직교 내지 단일 방향으로 정렬시키는 독자적인 기술을 이용하여 세탁 후에 도 필터의 효율을 우수하게 유지할 수 있는 나노섬유 멤브레 인을 개발하였다고 지난달 16일 밝혔다.

보도자료에 따르면, 연구팀은 ‘절연블럭 전기방사법’으로 나노섬유 배향성을 제어, 직각으로 교차하는 ‘직교’ 형태의 나노섬유를 제조했다. 이 섬유는 공기필터 압력강하를 최소 화하고 여과 효율을 최대화할 수 있는 구조다. 또 나노섬유 종류, 두께, 밀도 등 변수 조절로 원하는 특성의 멤브레인을 제작할 수 있다. 통기성이 뛰어나고 얇은 두께에서도 우수한 필터 효율을 가질 수 있다.

무엇보다 재사용 가능하다는 점이 특징이다. 기존 공기필터 는 고분자 소재를 방사한 후 고전압에 노출시키는 공정을 거쳐 완성된다. 섬유 표면에 형성된 정전기가 시간이 지날수록 소실돼 초기 성능을 완전하게 보전할 수 없다. 또 수분이나 물이 닿으면 정전기 기능이 사라져 재사용이 불가능하다. 반면 직교 나노섬유 기반 마스크는 에탄올 살균 세척 실험 결과 20회 반복 세척 후에도 초기 여과 효율을 94% 이상 유 지, 여과 성능이 잘 유지됐다. 20회 손빨래 후에도 나노섬유 멤브레인의 구조 변화가 전혀 일어나지 않았다. 이 마스크는 특히 에탄올에 3시간 이상 담가도 나노섬유가 녹거나 멤브레 인의 뒤틀림 현상이 없어 에탄올을 이용한 살균·세척의 경우 한 달 이상 사용이 가능한 장점이 있다.

겉면마스크 안쪽에 필터 삽입 교체가 가능해서 10~20회 세척 사용 후, 필터를 교체할 수 있다. 손세탁을 통해서도 안 전한 마스크 이용이 가능하다. 이밖에 4000회 반복적인 굽 힘 테스트 후에도 KF80 이상 성능이 유지됐다.

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<본 사이트에는 일부 내용이 생략되었습니다. 자세한 내용은 세라믹코리아 2020년 4월호를 참조바랍니다. 정기구독하시면 지난호보기에서 PDF를 다운로드 하실 수 있습니다.>