한·일 공동 연구팀 “나노섬유 마스크 알코올 세척 여러 번 사용할 수 있어”

발행일 2020-06-17 16:23:44 댓글 0 글자 크기 키우기 글자 크기 줄이기 프린트

시중 마스크 필터 성능 분석

세정 후 필터 정전기 감소…MB 필터 비해 효능 유지력 뛰어나

나노섬유 필터 마스크와 MB필터 마스크.
나노섬유 마스크를 알코올로 세척하면 여러 번 사용할 수 있다는 연구결과가 나왔다.

포스텍 차형준 화학공학과 교수와 일본 신슈대학교 김익수 교수 공동 연구팀은 마스크 필터를 씻은 후 여과 효율과 기류 속도, 표면과 형태학적 특성을 비교해 이 같은 사실을 확인했다고 17일 밝혔다.

연구팀은 마스크 필터에 물과 희석한 75% 에탄올을 뿌린 후 자연 건조하는 방법과 마스크 필터를 75% 에탄올에 담근 후 자연 건조하는 방법으로 세정처리 후 결과를 검증했다.

조사 결과 나노섬유 마스크와 멜트브라운(MB) 필터 방식 모두 에탄올 용액을 3회 이상 분무하거나 에탄올 용액에 5분 이상 담가두는 것만으로도 마스크 필터 내부에 남아 있을 수 있는 병원체가 효과적으로 억제되는 것으로 나타났다.

두 마스크 필터 소재 모두 처음 사용했을 때 여과 효율은 95% 이상으로 측정돼 착용자의 호흡기를 효과적으로 보호할 수 있음을 보였다.

또 표면에 물이 잘 붙지 못하는 특성이 있어 마스크가 습기와 침(비말) 등에 젖는 습윤 현상이 방지되는 것을 두 소재에서 모두 확인했다.

그러나 MB필터의 여과 효율은 에탄올 용액으로 씻은 후 재사용 했을 때 효과는 최대 64%까지 줄었다.

반면 나노섬유 필터는 에탄올을 뿌리는 방법으로 10회 재사용하거나 에탄올에 24시간 동안 담가둔 후 재사용해도 여과 효율이 거의 그대로 유지됐다.

연구팀은 이런 차이가 세정 후 필터의 정전기가 감소하는 현상 때문이라고 설명했다.

멜트블로운 필터의 경우 입자를 여과할 때 표면 정전기 효과에 일부 의존하지만 나노섬유는 정전기에 의존하지 않고 표면의 형태학적 특성과 기공 크기에 따라 여과하며 소재가 에탄올에도 변형되지 않는다.

두 마스크 필터 모두 처음 사용할 때는 여과 성능이 비슷하지만 나노섬유 필터만이 간단한 에탄올 세정을 통해 여러 번 재사용할 수 있다는 얘기다.

차형준 교수는 “최근 화제가 되고 있는 나노섬유 마스크의 생물학적 안전성과 세정 후 여과 효율성 유지 등을 실험으로 검증한 것”이라며 “코로나 사태에서 나노섬유 마스크가 효과적인 예방 수단”이라고 말했다.

이번 연구 결과는 최근 미국화학회가 발행하는 국제 학술지 ‘미국화학회(ACS) 응용 나노소재’ 온라인에 게재됐다.

김웅희 기자 woong@idaegu.com
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