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20번 빨아도 재사용 가능한 마스크용 나노필터 나왔다

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20번 빨아도 재사용 가능한 마스크용 나노필터 나왔다

2020.03.16 12:10
김일두 KAIST 교수팀 개발...하루 1500매 생산 기술도 확보
열십자로 정렬된 나노섬유 필터를 삽입한 면마스크 예다. 면마스크 별도 반복 세척 및 나노섬유 필터의 반복적인 소독 교체 가능하다.KAIST 제공
열십자로 정렬된 나노섬유 필터를 삽입한 면마스크 예다. 면마스크 별도 반복 세척 및 나노섬유 필터의 반복적인 소독 교체 가능하다.KAIST 제공

최대 20회까지 빨아도 성능이 떨어지지 않는 나노섬유 마스크를 국내 연구팀이 개발해 제품화까지 마쳤다. 연구팀은 지난해 교원 창업회사를 설립해 하루 평균 1500장 마스크 필터를 제조할 수 있는 설비도 구축한 상태로, 코로나19 사태로 빚어진 마스크 대란을 해소하는 데 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.


KAIST는 김일두 신소재공학과 교수팀이 20회까지 세탁해도 필터의 효율이 94% 유지되는 새로운 나노섬유 필터(멤브레인)fmf 개발했다고 16일 밝혔다.


김 교수팀은 나노섬유의 정렬 방향을 제어해 열십(十)자 형태의 필터로 제조할 수 있는 기술을 개발했다. 특별한 방향 없이 마치 머리카락이 엉키듯 섬유가 무작위로 엉킨 형태인 기존 나노섬유 필터보다 여과 효율과 통기성이 높다. 김 교수팀은 구멍이 100~500nm(나노미터, 1nm는 10억 분의 1m)인 미세한 필터를 만드는 기술을 확보하고, 여기에 섬유 종류와 두께, 밀도 등을 조절해 KF80~KF95까지 여과 성능을 낼 수 있는 필터를 만들었다. 


이 필터는 에탄올을 이용해 살균 세척을 20번 반복해도 여과효율이 94%까지 유지됐고, 손세탁을 하거나 4000번 구부려도 구조가 변하지 않아 내구성도 좋았다.


연구팀은 지난해 2월 교원창업회사 ‘김일두연구소’를 설립해 이 필터를 하루 1500매 생산하는 제조 설비도 구축한 상태다. 제조설비 한 대 구축비용은 약 7000만 원으로 예상된다. 김 교수는 “마스크 품귀 문제와 마스크 폐기에서 발생하는 환경 문제를 동시에 해결하는데 기여할 수 있을 것”이라며 “식약처 승인 등의 절차를 거쳐 제품화한 후 곧 양산 설비 증설을 통해 생산량을 늘릴 계획”이라고 말했다.

 

열십자로 정렬한 형태로 제조한 필터의 모습이다. 섬유가 무작위로 엉킨 형태보다 통기성과 여과 효율이 높아. KAIST 제공
열십자로 정렬한 형태로 제조한 필터의 모습이다. 섬유가 무작위로 엉킨 형태보다 통기성과 여과 효율이 높아. KAIST 제공

 

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