KAIST, 나노섬유 마스크 개발…20회 세탁해도 기능 유지

[뉴스토마토 이지은 기자] 한국과학기술원(KAIST)은 신소재공학과 김일두 교수 연구팀이 나노섬유를 직교 또는 단일방향으로 정렬시켜 세탁 후에도 우수한 필터 효율을 유지할 수 있는 나노섬유 멤브레인을 개발했다고 16일 밝혔다.

 

김 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 담가둬도 나노섬유가 녹거나 멤브레인의 뒤틀림 현상이 없어 에탄올을 이용한 살균·세척 후에도 한달 이상 사용이 가능하다고 설명했다.

 

지난해 2월 설립된 KAIST 교원 창업회사인 김일두연구소는 방향성이 제어된 나노섬유 멤브레인을 52구 바늘구멍을 통해 섬유를 토출하는 롤투롤(roll-to-roll) 방식의 양산 설비를 구축하고 있다. 이 회사는 35㎝의 폭을 갖는 멤브레인을 1시간에 7m 정도 생산이 가능해 하루 평균 1500장 수준의 나노섬유 마스크 필터를 제조할 수 있다.

 

손세탁 20회 비누세척 후의 미세구조 변화 사진. 나노섬유의 형상에 변화가 없음이 관찰됨. 자료/KAIST

 

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.

 

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.

 

그는 "정열된 나노섬유 기반의 마스크 필터는 에탄올 소독 세척 또는 가벼운 손세탁을 통해 재사용이 가능하기에, 마스크 품귀 문제와 마스크 폐기에서 발생하는 환경 문제를 동시에 해결하는 데 기여할 수 있다"고 강조했다.

 

이지은 기자 [e-mail]