카이스트 김일두 교수팀, 세탁사용해도 KF80 성능 유지하는 나노섬유 마스크 소재개발

코로나19 확산으로 인해 마스크를 찾는 이들이 늘어나고 있는 가운데 국내 연구진이 20회 이상 빨아 사용해도 멀쩡한 교체용 나노섬유 마스크를 개발해 주목받고 있다.

카이스트 신소재공학과 김일두 교수팀은 20회 이상 세탁해도 필터의 효율이 94% 이상 유지돼 KF80 성능을 갖는 나노섬유 필터를 개발했다고 16일 밝혔다.

기존 나노섬유 필터들은 무작위로 엉킨 형태를 갖고 있어서 마스크로 만들었을 때 여과효율이 낮고 숨쉬기가 어렵다는 문제가 있었다. 연구팀은 구멍이 100~500㎚(나노미터) 크기의 미세한 나노섬유가 열십자로 정렬되도록 한 나노필터를 개발했다. 이렇게 만든 나노섬유 필터는 얇지만 여과효율이 높고 숨쉬기 편하다는 장점이 있다. 여기에 나노섬유의 종류와 두께, 밀도를 조절하면 KF80~KF95까지 성능을 다양화할 수도 있다.연구팀이 개발한 필터는 에탄올을 가볍게 뿌려주는 방식으로 살균세척을 하거나 물로 가벼운 손세탁을 할 경우 20회 이상 사용이 가능하다. 이렇게 반복사용을 하더라도 여과효율은 94% 이상 유지하는 것으로 확인됐다. 특히 에탄올에 3시간 이상 담가놓더라도 나노섬유가 녹거나 뒤틀림이 발생하지 않았고 4000회 이상 구부리더라도 구조가 변하지 않아 내구성도 우수해 한 달 이상 사용가능한 것으로 나타났다. 면마스크 안에 이번에 개발한 필터를 삽입하는 방식으로 사용되기 때문에 면마스크와 필터 12장만 있으면 1년 동안 사용이 가능하다.

연구팀은 조만간 식품의약품안전처에 승인 신청을 할 계획이다. 인체 유해성 여부를 판단하는 식약처 승인은 마스크처럼 의약외품의 경우 일반적으로 40일 정도 걸리는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 식약처 승인이 나면 곧바로 제품화하겠다는 계획을 밝히고 있어 이르면 다음달 말이나 5월 초에는 양산이 가능할 것으로 보인다.김일두 교수는 “이번에 개발한 나노섬유를 기반으로 한 마스크 필터는 에탄올이나 가벼운 손세탁으로도 재사용이 가능하다는 장점이 있어 1회용 마스크 폐기로 발생하는 환경문제는 마스크 품귀 문제까지 해결할 수 있을 것”이라고 설명했다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr