카이스트 마스크 나노 기술

1971년도 서울 홍릉에서 설립된 후 1989년 대전 대덕으로 이전한 카이스트는 산업전반에 필요한 과학기술분야에 관한 깊은 이론과 응용력을 갖춘 인재를 키우는 학교입니다. 국가 과학기술의 발전을 위하여 기초 응용연구를 수행하며 타 연구기관과 산업계에 지원까지 하는 국가의 중요한 교육 연구기관인 카이스트에서 세탁을 통해 한 달 동안 사용할 수 있는 마스크를 개발했다는 소식입니다. 이번 2020년 코로나19 전염병을 통하여 개개인에게 마스크가 얼마나 중요한지 대다수의 국민들이 몸소 체감하고 있습니다. 팬데믹 (세계적인 대유행) 선언까지 이뤄진 이러한 대규모 전염사태에서 일회용 마스크는 공급수량에 문제를 일으킬 수 있습니다. 카이스트의 이번 연구와 개발은 국가를 넘어 인류에도 도움이 되는 결과를 가져올꺼라 생각됩니다. *신종 코로나19 바이러스 확산에 따른 마스크 품귀 현상 해결의 열쇠 - 카이스트 나노 마스크 개발*

 

 

일반 일회용 마스크

 

카이스트 마스크

일반적인 일회용 마스크의 필터는 섬유가 무작위로 얽혀있는 부직포 형태입니다. 이 방식으로 작은 입자까지 차단하기 위해서는 여러 장의 필터를 겹쳐야 합니다. 또한 섬유 표면의 정전기에 수분이 닿으면 정전기가 사라지게 됩니다. 호흡을 통해 습기가 계속해서 마스크로 전달되기 때문에 이런 일회용 마스크는 시간이 흐르거나 세탁하는 경우 필터의 효율이 급격히 떨어지는 것으로 알려져 있습니다. 

 

카이스트 마스크

김일두 교수팀의 나노 섬유 마스크

카이스트에서 개발한 나노 마스크

한국과학기술원 KAIST(카이스트)의 신소재공학과 김일두 교수와 연구팀이 개발한 나노 섬유 마스크는 나노 섬유의 절연 블록 전기 방사법 (나노 섬유를 십자가 모양처럼 직각 교차 및 일렬로 정열시키는 방법)을 사용하여 여러번 세탁 후에도 필터의 효율이 유지되는 나노 섬유 마스크를 개발했음을 2020년 3월 16일 발표했습니다. 

카이스트 김일두 연구팀의 나노 섬유 마스크는 직경 100-500 나노미터 크기를 갖는 나노섬유를 정렬 시키는 독자 기술을 활용한 것으로 알려져 있습니다. 이 마스크는 기공의 크기가 작고 동일하여 기존 일반 일회용 마스크의 필터에 비해서 얇은 두께로 동일한 차단력을 갖고 있다고 알려져있습니다. 이는 통기성까지 확보하여 숨쉬기에도 편리하다고 합니다. 연구팀은 이 새로운 나노 마스크를 비누를 사용하여 스무번 이상 세탁하였고 또한 에탈올에도 세시간 넘게 담구었는데 나노 섬유가 녹거나 뒤틀림 현상없이 필터 구조가 거의 초기와 비슷한 94%대로 유지되었다고 합니다. 

 

 

 

 

카이스트 나노 마스크 성능 ( KF80 - N95 )

카이스트 마스크

 

카이스트에서 개발된 나노 마스크는 나노 섬유의 종류와 두께 밀도등 변수 조절을 통해서 원하는 특성 KF80부터 N95까지 다양한 성능을 구현할 수 있습니다. 테스트를 통해서 나노 마스크는 4000회 가량의 반복적인 굽힘 테스트에서 80%의 여과 효율을 보이는 KF80 이상의 성능이 유지되었다고 합니다. 

 

 

 

일반 면마스크 안쪽의 필터 교체 형태

 

카이스트 마스크

2019년 2월에 설립된 카이스트의 창업회사 '김일두 연구소'에서 개발한 나노 섬유 마스크는 일반적인 면마스크의 안쪽의 필터를 교체할 수 있는 형태로 만들어 졌습니다. 시간당 7미터 (폭35cm)의 필터를 생산할 수 있다고 밝힌 김일두 연구소에 따르면 하루에는 1500장의 교체 가능한 필터가 생산되는 결과를 예측할 수 있습니다. 내구성이 뛰어난 이 나노 마스크는 20회 정도 세탁을 통하여 충분히 사용한 후 필터를 교체하는 방식으로 마스크 품귀현상의 해답이 될 것 입니다. 

 

 

 

예상 가격 - 2천원

 

카이스트 나노 마스크 개발

카이스트의 나노 마스크는 시판가 기준으로 2000원 정도가 예상되고 있습니다. 마스크와 일체형으로 출시되는 경우에는 면마스크의 비용이 추가되는 형태일 것입니다. 2020년 3월 현재 마스크 5부제를 통해서 판매되는 일회용 마스크가 천오백원임을 감안할때 20번이상 사용가능한 카이스트 나노 마스크의 2천원 예상가는 무척이나 저렴하게 느껴집니다. 

 

 

 

관련 절차 후 양산

 

카이스트 마스크

김일두 교수는 새로운 나노 마스크는 가벼운 손세탁 및 에탄올 소독 세척으로도 여러번 재사용이 가능하기에 마스크 품귀 현상과 폐기에 따른 환경 문제를 동시에 해결하는데 기여할 수 있다고 말했습니다. 

카이스트 설립이념

- 모든 개발도상국은 경제발전의 원동력을 과학기술에서 찾는다. 정근모 1970

- 대한민국은 모든 개발도상국에게 좋은 귀감이 될 것이고 희망과 기대의 대상이 될 것이다. 

 

 

카이스트 마스크

카이스트의 김일두 교수와 연구팀이 개발한 나노 마스크는 초기 미세먼지 방지용으로 개발되고 있던 아이디어 상품입니다. 대한민국에서 확보할 수 있는 고분자 소재를 통해 초미세먼지까지 거를 수 있는 나노 섬유의 마스크를 계획하고 만들어가다보니 2020년 팬데믹 코로나19 사태에도 확실하게 전 세계에 도움을 줄만한 제품이 탄생하고 있습니다. 

 

 

MBC 방송 캡쳐화면

카이스트 마스크 나노 기술

김일두 교수팀은 이미 2018년에 미세먼지를 막는 나노필터에 대한 특허등록을 마친 상태입니다. 김일두 연구소는 이 나노 마스크를 통하여 창업된 카이스트 대전 캠퍼스 내의 회사입니다. 연구소내에 생산 설비까지 갖추고 있습니다. 이제 식품의약품안전처등의 승인 절차를 거치고 제품화를 해야합니다. 그리고 그 후에는 양산할 수 있는 설비를 증설하여 완성된 제품을 세상에 내놓을 수 있을 것 입니다. 하루빨리 이 훌륭한 목적을 가진 나노 마스크가 시중에서 판매되어 세상에 기여하길 기대합니다. 

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