카이스트 김일두 교수 “나노마스크, 2000원 고려”

[이데일리 김소정 기자] 김일두 카이스트 신소재공학과 교수 연구팀이 세탁해서 다시 써도 성능이 유지되는 마스크 필터를 개발했다.

정렬형 나노섬유 필터가 삽입된 면마스크 사진. 면마스크 별도 반복 세척과 나노섬유 필터의 반복 소독 교체가 가능하다. (사진=한국과학기술원)

카이스트는 16일 김일두 교수 연구팀이 직경 100~500나노미터(㎚·10억분의 1m) 크기를 갖는 나노섬유를 직교 내지 단일 방향으로 정렬시키는 독자기술을 통해, 세탁 후에도 우수한 필터 효율이 유지되는 나노섬유 멤브레인(MB)을 개발했다고 밝혔다.

김일두 교수는 17일 MBC라디오 ‘김종배의 시선집중’에 나노섬유 필터에 대해 “현재 일반인들이 사용하는 건 MB필터다. MB필터는 폴리프로필렌이라고 하는 고분자 소재를 직접 녹여서 떡가래 뽑듯이 실을 뽑아내는 방식이다. 직경이 보통 5~10마이크로미터 정도로 다소 두꺼운 편”이라고 말했다.

이어 “보통 초미세먼지라고 하면 PM 1.0정도, 1마이크로 이야기를 하는데 5~10마이크로 정도의 섬유직경이면 통과가 될 거다. 그래서 MB필터 경우 정전기를 부여를 해서 필터 성능을 유지하는 것이다. 저희가 이번에 개발한 나노섬유는 직경이 100~500나노미터 정도로 MB필터보다 1/20정도로 직경이 작다. 따라서 정전기가 없더라도 물리적으로 차단이 가능하다”라고 덧붙였다.

나노섬유 필터가 세탁을 해도 성능이 그대로 유지되는 이유에 대해선 “정전기라는 건 물이 닿거나 에탄올 같은 용매가 닿으면 정전기가 바로 사라진다. 보통 마스크도 한번 쓰고 버리라고 이야기하는 게 마스크를 착용하고 있으면 안에 습기가 굉장히 많이 차서 시간이 지나면서 정전기가 사라진다. 필터효능이 떨어지기 때문에 이제 장시간 착용하면 하루정도 쓰고 버리라는 의미다. 그런데 나노섬유 경우에는 정전기 방식이 아니라 물리적으로 차단하는 것이기 때문에 거기에 물이 닿거나 에탄올이 닿아도 정전기와는 관계가 없어서 재사용이 가능한 것”이라고 말했다.

일각에서 나노 물질의 위해성을 지적하는 것에 대해 “맞다. 보통 나노의 정의가 100나노를 기준으로 한다. 앞서 말씀드렸듯이 100~500나노미터 정도 되는 직경의 섬유들이 실처럼 다 연결돼 있는 그런 구조다. 그렇기 때문에 이런 나노섬유에서 100나노미터 이하의 나노입자들이 떨어지거나 섬유들이 아주 짧게 끊어져서 그런 것들이 코속으로 들어가거나 하는 그런 일은 전혀 없을 거라고 생각되는데 그런 우려가 있을 수 있기 때문에 검증 작업이 필요하다”라고 말했다.

이어 “그리고 나노섬유를 합성할 때 유기용매를 사용하는데 유기용매들이 혹시라도 나노섬유 내에 잔류할 수 있어서 그런 잔류 용매가 남아 있는지 여부 등을 확인하는 그런 절차들이 좀 필요하다”라고 설명했다. 이어 “그런 부분들에 대해선 식약처의 안전성, 승인 사항까지 필요해 절차들이 준비되고 있다”라고 덧붙였다.

‘나노마스크’가 상용화된다면 가격은 얼마로 책정할 거냐는 질문에 김 교수는 “저희가 약 2000원 정도 고려하고 있다. 필터만. 면마스크는 비싸지 않으니까 3~5장 정도 구입하고 평일에 사용하고 앞서 말씀드리지만 에탄올이나 세척이 가능하고 겉면 마스크와 필터가 삽입형이어서 필터만 따로 교체가 가능하다”라고 말했다.

이어 “겉면 마스크는 아무래도 직접적으로 오염원에 노출되다 보니까 손세탁, 일반 세탁 강하게 진행하고요. 안쪽에 있는 나노섬유 필터는 에탄올 세척하는 것만으로 실질적으로 살균이 가능해서 그렇게 한다고 하면 한 달 짧게는 한 달, 길게는 두 달 가까이를 3~5장으로도 관리만 잘하면 충분히 사용할 수 있을 거라고 생각한다”라고 덧붙였다.