KAIST ‘나노섬유 마스크’… 곧 시중에, 20번 손빨래 후에도 필터효율 94% 유지
[충청투데이 최윤서 기자] 국내 연구진이 세탁 이후에도 기능이 유지되는 나노섬유 마스크(KF80 이상의 성능)를 개발했다.
해당 마스크는 손 빨래 최대 20회까지 가능해 코로나19(이하 코로나)에 따른 마스크 품귀현상을 해결할 수 있을 것으로 기대된다.
16일 KAIST에 따르면 신소재공학과 김일두 교수 연구팀이 세탁 후에도 우수한 필터 효율이 잘 유지되는 나노섬유 멤브레인을 개발했다.
제품가는 장당 2000원으로 식품의약품안전처 승인을 거쳐 하루 평균 1500장가량 시중에 보급될 예정이다.
연구팀이 개발한 절연블럭 전기방사법은 직경 100-500㎚ 크기를 갖는 나노섬유를 직교 내지는 단일 방향으로 정렬시키는 기술이다.
기존 방식의 공기필터는 고분자 소재를 멜트블로운(Melt-blown) 공법으로 방사한 후 고전압에 노출시키는 공정을 거쳐 완성된다.
직교 나노섬유 기반 마스크는 에탄올 살균 세척 실험 결과 20회 반복 세척 후에도 초기 여과 효율을 94% 이상 유지, 여과 성능이 잘 유지됨을 확인했다.
또 20회 손빨래 후에도 나노섬유 멤브레인의 구조 변화가 전혀 일어나지 않았다.
이 마스크는 특히 에탄올에 3시간 이상 담가도 나노섬유가 녹거나 멤브레인의 뒤틀림 현상이 없어 에탄올을 이용한 살균·세척의 경우 한 달 이상 사용이 가능한 장점이 있다.
아울러 겉면마스크 안쪽에 필터의 삽입 교체가 가능해서 10~20회 세척 사용 후, 필터를 교체할 수 있고 손세탁을 통해서도 안전한 마스크 이용이 가능하다.
이밖에 4000회의 반복적인 굽힘 테스트 후에도 KF80 이상(600㎚ 입자, 80% 여과 효율)의 성능이 유지되기 때문에 기계적인 내구성 또한 매우 우수했다.
김 교수는 “정열된 나노섬유 기반의 마스크 필터는 에탄올 소독 세척 또는 가벼운 손세탁을 통해 재사용이 가능하기에, 마스크 품귀 문제와 마스크 폐기에서 발생하는 환경 문제를 동시에 해결하는데 기여할 수 있다”고 강조했다.
이어 그는 “식약처 승인 등의 관련 절차를 거쳐 제품화한 후 곧 양산 설비 증설을 통해 생산량을 늘릴 예정”이라며 “또 정렬된 멤브레인에 항균기능을 부여해 사용 안정성이 더욱 향상된 고품질 필터를 개발할 것”이라고 덧붙였다.
최윤서 기자 cys@cctoday.co.kr