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

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