나노 필터 마스크 개발! 20번이상 빨아도 성능 유지

KAIST 김일두 교수

국내 KAIST 연구진이 20번 세탁해도 성능이 그대로인 마스크 필터를 개발했다.

한국 과학기술원(KAIST) 신소재공학과 김일두 교수 연구팀이 독자기술로 나노섬유 '멤브레인'을 개발하였다고 3월 16일 발표하였다. 나노섬유를 십자 모양처럼 직각 혹은 일렬로 정열 시키는'절연 블록 전기 방사 법'으로 이 필터는 에탄올 살균 세척 실험 결과 20회 반복 세척에도 초기 여과율 94% 이상(KF94)을 유지할 수 있다고 한다. 특히 에탄올에 3시간 이상 담가도 나노섬유가 녹거나 뒤틀림 현상이 없다고 한다.

반면에 기존 상용화된 필터는 섬유 표면에 형성된 정전기에 수분이 닿으면 정전기가 사라지게 되어 마스크를 오래 사용할 수 없으며 사용빈도가 많아질수록 필터 효율이 급격히 떨어져 재사용이 불가능 해진다.

나노필터 마스크

이외에도 이 마스크는 마스크 안쪽에 필터의 삽입 교체가 가능하도록 설계되어있어 마스크를 여러 번 사용 혹은 세탁 후에도 새로운 필터로 교체할 수 있고 가벼운 손세탁을 통해서도 마스크 재사용이 가능하다고 한다. 이밖에 4000회 이상 굽힘 테스트 후에도 KF80 이상의 성능이 유지되었다고 한다.

 

나노섬유 필터 세탁

그는"나노필터 마스크는 소독 세척 또는 가벼운 손세탁을 통해 재사용이 가능하기에, 현재 겪고 있는 마스크 품귀현상과 일회용 마스크 폐기에서 발생되는 환경문제를 동시에 해결할 수 있는데 기여할 수 있는 획기적인 상품이 될 것"이라고 강조하였다.

 

나노섬유 필터 구조변화

김 교수는 이미 2018년 에 멤브레인 적용 기술에 대한 특허등록을 완료하였고, 작년 2월에 김일두연구소(주)는 나노섬유 멤브레인 양산설비를 구축하였다고 한다. 현재 35CM의 폭을 갖는 멤브레인을 1시간에 7M 정도 생산이 가능하고 하루 평균 1500장 수준의 나노섬유 필터를 제조할 수 있다고 한다.

 

앞으로 식약처 승인 등의 관련 절차를 거쳐 제품화한 후 곧 양산설비 증설등을 통해 생산량을 늘리는 한편 해당 나노섬유에 항균기능을 추가해 사용 안전성이 향상된 고품질 필터를 개발할 것이라고 하였다.

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