KAIST, ‘나노섬유 마스크’ 개발…세탁해도 재사용 가능

손비누 세척 전과 후의 나노섬유 필터의 미세구조 변화 관찰 사진. KAIST 제공

[아시아경제(대전) 정일웅 기자] KAIST가 나노섬유 마스크를 개발했다. 이 마스크는 세탁 후 재사용을 해도 성능에 차이가 없어 신종 코로나바이러스감염증(코로나19)으로 마스크 사용량이 급격히 늘어난 요즘, 마스크 품귀 현상을 해소하는 데 도움을 줄 것으로 기대된다.

16일 KAIST에 따르면 KAIST 신소재공학과 김일두 교수 연구팀은 최근 나노섬유를 직교 내지 단일방향으로 정렬시키는 독자기술로 나노섬유 멤브레인을 개발했다고 밝혔다.

김 교수 연구팀은 나노섬유의 배향성을 제어해 ‘직교 형태의 나노섬유’를 제조하는 공정으로 공기필터의 압력강하를 최소화하고 여과 효율을 최대화 할 수 있다는 점에서 기존의 무배향성 나노섬유 소재와도 차별성을 갖는다.

특히 직교 나노섬유 기반의 마스크는 에탄올 살균 세척 실험 결과에서 20회를 반복해 세척한 후에도 초기 여과 효율을 94% 이상 유지했다. 손빨래 후(20회)에도 결과는 마찬가지였다. 무엇보다 에탄올에 3시간 이상 담가도 나노섬유가 녹거나 멤브레인의 뒤틀림 현상이 없어 에탄올을 이용한 살균·세척을 거쳐 한 달 이상 사용해도 되는 장점을 갖는다.

기존 정전식 섬유필터의 섬유 표면에 형성된 정전기가 시간이 지날수록 소실되는 문제점 때문에 공기필터의 초기 성능을 완전하게 보전할 수 없는 점과 수분 또는 물이 닿았을 때 정전기 기능이 사라져 필터 효율이 급격하게 떨어져 재사용이 불가능했던 시제품의 한계를 극복한 것이다.

이러한 장점(한계 극복)은 최근 코로나19로 마스크 수요가 폭증하면서 세계적으로 나타나는 마스크 품귀현상을 해소하는 데도 기여할 것으로 기대된다.

김 교수는 “정열된 나노섬유 기반의 마스크 필터는 에탄올 소독세척 또는 가벼운 손세탁을 거치더라도 재사용이 가능하다”며 “이는 마스크 품귀문제와 마스크 폐기에서 발생하는 환경문제를 동시에 해결하는 데 기여할 수 있는 대목”이라고 강조했다.

그러면서 “연구팀은 앞으로 식품의약처의 승인을 받는 등 관련 절차를 거쳐 연구결과물을 제품화하고 양산 설비증설로 생산량을 늘릴 계획”이라며 “이와 함께 제품에 항균기능을 부여해 사용 안정성을 더욱 향상시키는 고품질 필터를 개발하는 데도 매진할 것”이라고 말했다.

정일웅 기자 jiw3061@asiae.co.kr