세탁해서 계속 쓰는 나노섬유 마스크 만들었다

KAIST 김일두 교수 연구팀, 나노섬유 제조기술 개발
에탄올 살균·세척 후에도 94% 이상 효율 그대로 

정열형 나노섬유 필터가 삽입된 면마스크는 면마스크 별도 반복 세척 및 나노섬유 필터의 반복적인 소독 교체 가능하다. KAIST 제공

[파이낸셜뉴스] 코로나19의 급속한 확산으로 마스크 품귀 현상이 일고 있는 가운데 국내 연구진이 세탁해도 성능이 그대로인 마스크를 개발했다.

한국과학기술원(KAIST)은 신소재공학과 김일두 교수 연구팀이 나노섬유를 이용한 독자기술 개발을 통해 세탁 후에도 우수한 필터 효율이 잘 유지되는 나노섬유 '멤브레인'을 개발했다고 16일 밝혔다.

김일두 교수 연구팀이 개발한 나노섬유 기반 마스크는 에탄올 살균 세척 실험 결과 20회 반복해 세척한 후에도 초기 여과 효율을 94% 이상 유지했다. 또 연구팀은 이 마스크가 특히 에탄올에 3시간 이상 담가도 나노섬유가 녹거나 멤브레인의 뒤틀림 현상이 없어 에탄올을 이용한 살균·세척 후에도 한달 이상 사용이 가능하다고 설명했다.

작년 2월 설립된 KAIST 교원 창업회사인 ㈜'김일두연구소'는 나노섬유 멤브레인 양산 설비를 구축했다. 이 회사는 35㎝의 폭을 갖는 멤브레인을 1시간에 7m 정도 생산이 가능해 하루 평균 1500장 수준의 나노섬유 마스크 필터를 제조할 수 있다.

김일두 교수는 "식약처 승인 등의 관련 절차를 거쳐 제품화한 후 곧 양산 설비 증설을 통해 생산량을 늘리는 한편 정렬된 멤브레인에 항균기능을 추가해 사용 안정성이 향상된 고품질 필터를 개발할 것"이라고 말했다.

KAIST 교원 창업회사인 ㈜'김일두연구소'가 방향성이 제어된 나노섬유 멤브레인(오른쪽)을 52구 바늘구멍을 통해 섬유를 토출하는 롤투롤 (roll-to-roll) 방식의 양산 설비. KAIST 제공

이외에도 김 교수 연구팀이 개발한 마스크는 겉면마스크 안쪽에 필터의 삽입 교체가 가능해서 10~20회 세척 사용 후, 필터를 교체할 수 있고 손세탁을 통해서도 안전한 마스크 이용이 가능하다. 이밖에 4000회의 반복적 굽힘 테스트 후에도 KF80 이상(80% 여과 효율)의 성능이 유지되기 때문에 기계적 내구성 또한 매우 우수하다는 점을 실험을 통해 확인했다.

그는 "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.

[e-mail] 김만기 기자