마스크 품귀 해소되나···국내서 한 달간 사용 가능한 나노마스크 개발
마스크 품귀 해소되나···국내서 한 달간 사용 가능한 나노마스크 개발
  • 배준열 기자
  • 승인 2020.03.16 17:32
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세탁 후에도 KF80~94 수준 필터 효과 동일···가격도 ‘2000원’ 수준
카이스트 김일두연구소, 현재 일 1500장 생산 중···생산설비 확충 나서

코로나19의 전 세계적 확산으로 ‘마스크 품귀’ 현상이 발생하고 있는 가운데 20번 이상을 빨아 써도 되는 마스크가 국내 연구진에 의해 개발돼 이미 생산 중인 것으로 나타났다. 이 제품이 본격 시판되면 국내 마스크 품귀현상이 상당 부분 해소될 수 있을 것이란 전망이 나온다. 

KAIST 신소재공학과 김일두 교수(46)가 설립한 ‘김일두 연구소’는 나노섬유를 이용해 보건용마스크인 KF80~94 수준의 필터 효과를 내는 '나노 마스크'를 이미 개발해 생산 중이며, 전 세계적인 마스크 품귀 현상에 따라 앞으로 생산설비 확충에 나설 것이라고 16일 밝혔다.

지금까지 나온 보건용 마스크는 모두 1회용이다. 한번 쓰고 버려야 하는 까닭에 요즘처럼 전 국민이 매일 마스크를 바꿔써야 하는 상황에서는 마스크 공급량이 수요를 따라가지 못하게 된 것이다. 이는 비단 국내에 국한된 현상이 아니어서 현재 전 세계적으로 마스크 품귀 현상이 발생하고 있다.

김일두 교수(사진 左)와 김일두연구소가 개발한 나노마스크(사진 右)
김일두 교수(사진 左)와 김일두연구소가 개발한 나노마스크(사진 右)

이런 가운데 김일두 교수 연구팀이 개발한 나노마스크가 시판돼 충분히 공급되면 이러한 마스크 공급 부족 현상을 해결하는 데 크게 기여할 것으로 기대된다. 

연구소에 따르면 이 마스크는 세탁을 해도 효과가 잘 없어지지 않아 한 장만으로 최대 한 달 가까이 사용이 가능하다. 가격도 비싸지 않다. 면마스크에 나노필터를 삽입해서 사용하는 방식으로 일체형으로 나와도 시판가 2000원 정도면 판매가 가능할 것으로 예상된다. 

국내에서 구할 수 있는 고분자 소재로 초미세먼지까지 거를 수 있는 직경 100~500 나노미터(nm) 크기의 나노섬유가 소재다. 이를 직각 교차 또는 단일 방향으로 정렬시키는 방식으로 만드는데, 세탁 후에도 우수한 필터 효율이 잘 유지되는 특성을 가졌다. 

이에 반해 기존 마스크의 정전식 섬유필터는 섬유 표면에 형성된 정전기가 시간이 지날수록 약해져 공기필터의 초기 성능이 소실되거나, 수분이나 물이 닿으면 정전기 기능이 사라지게 된다. 필터의 효율이 급격하게 떨어져 재사용이 불가능해지는 것이다.

이 나노마스크는 애초 미세먼지 방지용으로 개발돼 연구소는 이미 생산설비까지 갖추고 있다. 연구소는 지난 2018년 이 나노필터의 특허등록을 마쳤다. 지난해 3월 ‘김일두 연구소’라는 이름으로 창업해 카이스트 대전 캠퍼스 내에 생산설비까지 갖추고 있다.

마스크는 면 마스크 일체형과, 필터 교체형 두 가지 형태로 만들어진다. 현재 하루 생산 가능한 물량은 1500장 수준이다. 국내외에서 마스크 품귀 현상이 발생하면서 회사 측은 현재 생산설비 확충에 나서고 있는 것으로 알려졌다. 

나노 마스크를 시중에 판매하려면 정부와 관련기관의 인증이 필요하다. 김일두 연구소는 이미 생산기술연구원 등 정부 출연 연구기관으로부터 성능에 대한 인정을 받은 상태다. 다만, 일반인을 상대로 대량 판매하기 위해선 식약처 허가가 필요한 것으로 알려졌다.

김일두 교수는 언론 인터뷰에서 “나노마스크용 필터는 최장 30회 정도 세척해서 사용할 수 있다. 생산설비만 확충되면 국내외 마스크 대란 한 번에 잠재울 수 있다”며 “현재 국내에서만 하루 1000만 장, 한 달 기준 3억 장 이상의 일회용 마스크가 폐기된다고 가정하면 환경 관점에서보더라도 획기적“이라고 말했다.

김일두 교수는 한양대 무기재료공학과 학부를 졸업하고, KAIST 대학원에서 재료공학으로 석·박사 학위를 받은 ‘순수 국내파’ 과학자다. 미국 MIT 박사후 연수와 한국과학기술연구원(KIST) 선임연구원을 거쳐 지난 2011년 KAIST 교수로 부임했다.  


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