[테크월드=김정진 기자] 신종코로나바이러스 감염증(코로나19)이 전 세계에 확산되고 있다. 이제 마스크는 비말(침방울)을 통해 공기 중으로 전파되는 바이러스나 세균으로부터 호흡기를 일차적으로 보호하기 위한 필수 개인 위생품이 됐다.
마스크, 한 번 쓰고 버리기에는 아깝고, 그렇다고 재사용하기에는 찝찝하다. 이와 관련해 최근 한일 공동연구팀이 에탄올 세정 이후 마스크에 들어가는 필터의 성능 및 기능 변화를 다각적으로 비교 분석한 결과를 발표해 마스크 재사용에 대한 궁금증을 풀었다.
포스텍 화학공학과 차형준 교수, 박사과정 이재윤씨, 정연수씨 연구팀은 일본 신슈대학교(Shinshu Univ) 김익수 교수, 박사과정 사나 울라(Sana Ullah)씨, 아짐 울라(Azeem Ullah)씨 연구팀과 공동으로 마스크 필터의 세정 처리 이후 여과 효율(filtration efficiency), 기류 속도, 표면 및 형태학적 특성 등 성능을 분석했다.
연구팀은 마스크 필터에 75% 에탄올을 뿌린 후 자연 건조하는 방법과 마스크 필터를 75% 에탄올에 담근 후 자연 건조하는 방법으로 세정처리 후 결과를 검증했다.
두 마스크 필터 소재 모두 최초 사용했을 때 여과 효율은 95% 이상으로 측정돼 착용자의 호흡기를 효과적으로 보호할 수 있음을 보였다. 또한, 표면에 물이 잘 붙지 못하는 특성이 있어 마스크가 습기와 침(비말) 등에 젖는 습윤 현상이 방지되는 것을 두 소재에서 모두 확인했다.
한편, 나노섬유 필터는 멜트블로운 필터에 비해 열 방출, 이산화탄소 배출 능력이 높아 훨씬 호흡하기 편하다. 또한, 인간 피부세포 및 혈관세포를 활용한 생물학적 안전성(biosafety) 실험에서도 세포독성(cytotoxicity)이 없음을 확인했다.
이를 종합하면, 두 마스크 필터 모두 처음 사용할 때는 여과 성능이 비슷하지만, 나노섬유 필터만이 집에서도 간단한 에탄올 세정을 통하여 여러 번 재사용할 수 있다는 결론을 내릴 수 있었다.
차형준 교수는 “이 연구는 최근 화제가 되고 있는 나노섬유 마스크의 생물학적 안전성과 세정 후 여과 효율성 유지 등을 실험으로 검증한 실험이다”라며 연구 의의를 설명했다.
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