빨아쓰는 나노섬유 마스크 개발?손 빨래로 최대 20회 사용가능,카이스트 김일두 연구소(판매여부, 성능, 가격)

 

코로나 19로 인해 전 세계가 고통받고 하루에도 만여 명의 새로운 코로나 19 확진자와 천 명이 넘어서는 사망자가 세계 가운데서 계속 발생 중인 가운데 특히나 유럽과 미국은 현재 코로나 19가 지역 감염이 아닌 국가 감염 형태로 퍼지고 있기 때문에 군대로 봉쇄하고 사람들의 이동을 격리시키고 있는 것이 지금의 현실입니다.

이러한 상황 속에서 확진자가 늘고 있는 이유는 코로나19는 결국 사람과 사람 사이의 접촉 혹은 사람의 비말을 통해서 옮기는 전염성이 상당히 강한데 유럽과 미국의 경우 마스크를 사용하지 않는 사람이 마스크를 사용하는 사람보다 많다고 합니다.

그 결과 코로나19로 인해 확진자는 늘어만 가는데 효과적인 코로나 19를 제어할 수 있는 방법이 없는 상황입니다.

하지만 우리나라는 코로나19를 이겨내기 위해 마스크를 쓰고 사회적 거리 유지를 하기 위해서 많은 노력을 하고 있습니다. 하지만 우리나라가 코로나 19를 이겨내는데 가장 어려운 점은 마스크 부족 현상이 큽니다.

마스크가 일회용이다 보니 새로운 마스크를 계속 필요로 할 수밖에 없습니다.

우리나라에서 마스크 5부제가 시행 중이지만 일주일 동안 2매의 KF94 마스크는 아직 불안한 감이 있습니다.

 

김일두 교수 (KAIST 홈페이지)

 

이 가운데 KAIST의 김일두 연구소 측에서 한 달 정도 사용이 가능한 정확히는 20회 세탁 후에도 사용이 가능한 나노섬유 마스크 필터를 개발하였다고 합니다.

나노섬유마스크 성능

직경 100 ~ 500nm 크기를 갖는 나노섬유를 직교하거나 단일 방향으로 정렬시키는 독자기술 개발을 통해 세탁 후에도 우수한 필터 효율이 잘 유지되는 나노섬유 멤브레인을 개발한 것인데요.

세탁한 뒤에도 성능을 유지하는 재활용 마스크는 현재까지 존재하지 않았습니다.

김일두 교수 연구팀이 개발한 절연 블럭 전기방사법은 나노섬유의 배향성을 제어해 직교 형태의 나노섬유를 제조할 수 있는 공정입니다. 

이 직교 형태의 나노섬유는 공기필터의 압력강하를 최소화하고 여과 효율을 최대화할 수 있는 구조로 기존 무배향성 나노 섬유 소재와 차별성을 갖게 됩니다.

특히 직교 형태의 정렬된 나노섬유 제조기술은 나노섬유의 종류, 두께, 밀도 등의 변수 조절을 통해 원하는 특성 (KF80 ~ N95 성능까지 구현 가능)의 나노섬유 멤브레인을 제작할 수 있다는 점과 배향성을 지니고 있기 때문에 통기성이 뛰어나고, 얇은 두께에서도 우수한 필터 효율을 가질 수 있다는 점이 큰 장점입니다.

기존 방식의 공기필터는 정전식 섬유 필터기 때문에 시간이 지날수록, 수분이나 물이 닿으면 정전기 기능이 사라져 필터 효율이 급격하게 떨어지지만, 직교 나노섬유 기반 마스크는 에탄올 살균 세척 실험 결과 20회 반복 세척 후에도 초기 여과 효율을 94% 이상 유지하고 여과 성능이 잘 유지됨을 확인했으며, 손빨래 후에도 나노섬유 멤브레인의 구조 변화가 전혀 일어나지 않음이 밝혀졌습니다.

이 마스크는 특히 에탄올에 3시간 이상 담궈도 나노섬유가 녹거나 멤브레인의 뒤틀림 현상이 없어 에탄올을 이용한 살균 & 세척의 경우 한 달 이상 사용 가능하다고 합니다.

나노 마스크 시중 판매 여부

 

 

현재 김일두 교수는 2018년 미세먼지를 막는 나노필터에 대한 특허등록을 마쳤고, 2019년 3월 '김일두연구소'라는 이름으로 창업해, 대전 캠퍼스 내에 생산설비까지 갖추고 있습니다.

현재는 하루 생산량 1,500장 수준이지만, 국내외 마스크 대란이 벌어지면서 생산설비 확충에 나서고 있는 것으로 알려졌습니다.

나노 마스크를 시판하려면 정부와 관련기관의 인증이 필요하지만, 김일두 교수 연구팀은 우선 생산기술 연구원 등 국내 정부 출연 연구기관에서 성능에 대한 인정을 받은 상태라고 합니다.

그리고 코로나 19 사태와 관련해 현재 식약처가 규제와 절차를 간소화하고 있어 빠르면 한 달 내에 허가가 나올 수도 있다고 말했습니다.

김일두 교수는 식약처의 승인이 나면 현재 1,500장 수준인 생산량을 최대 50,000장으로 늘릴 것이라고 발표했습니다.

나노필터는 면 마스크에 삽입해서 사용할 수 있는데 시판가 기준 판매가격 2,000원이면 구매 가능할 것이라고 얘기했습니다.

 

나노섬유 기반의 마스크 필터가 조속히 식약처의 승인이 나서 마스크 품귀 문제와 마스크 폐기에서 발생하는 환경 문제를 동시에 해결해주었으면 하는 바람입니다.