빨아 써도 마스크 필터 효율을 유지하는 기술을 국내 연구진이 개발했다. 20회 세탁 후에도 사용 가능하다.
한국과학기술원(KAIST)은 신소재공학과 김일두 교수 연구팀이 ‘나노섬유 멤브레인(membrane, 아주 얇은 막)’을 개발했다고 16일 밝혔다.
마스크용 정전식 섬유필터는 시간이 지날수록 표면 정전기가 소실되면서 성능이 떨어진다. 수분이나 물에 닿으면 정전기 기능이 사라져 재사용이 불가능하다.
연구팀이 개발한 ‘절연블럭 전기방사법’은 2개의 직선이 직각으로 만나는 직교(直交) 형태의 나노섬유를 제조하는 공정이다. 직교형태 나노섬유는 공기필터의 압력 강하를 최소화하고, 여과 효율을 최대로 끌어낸다는 특징이 있다. 또 종류·두께·밀도 등을 조절할 수 있어 원하는 특성의 나노섬유 멤브레인을 제작할 수 있다.
이 기술을 바탕으로 제작한 직교 나노섬유 기반의 마스크는 나노섬유 멤브레인의 구조 변화가 거의 일어나지 않는다. 때문에 세척이 가능하다.
연구팀이 에탄올 살균 세척 실험을 수행한 결과 20회 반복 세척 후에도 마스크가 초기 여과 효율을 94% 이상 유지했다. 또 손빨래를 한 후에도 멤브레인의 구조 변화가 전혀 일어나지 않았다. 에탄올에 3시간 이상 담가도 나노섬유가 녹거나 멤브레인이 뒤틀리는 현상이 없었다. 에탄올로 살균·세척할 경우 한 달 이상 사용 가능하다는 결과가 나온 것이다. 직교 나노섬유 기반의 마스크는 필터 교체도 가능해 10~20회 세척해 사용한 뒤 필터를 교체할 수 있다. 굽힘 테스트를 4000회 이상 반복 실시한 후에도 KF80 이상의 성능이 유지되는 등 내구성 역시 우수한 것으로 확인됐다.
대전=전희진 기자 heejin@kmib.co.kr
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