카이스트 김일두교수 연구팀 세탁 후 재사용 가능 나노섬유 마스크 개발

손 빨래 최대 20회 가능, 에탄올 살균·세척 후에도 94% 이상 효율 유지

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김택수 기자
기사입력 2020-03-16 [18:33]

 

▲ 카이스트 김일두 교수 연구킴이 개발한 나노섬유 마스크./카이스트제공  © 충북넷


[충북넷=김택수 기자] KAIST(총장 신성철)는 신소재공학과 김일두 교수 연구팀이 직경 100 – 500 nm 크기를 갖는 나노섬유를 직교 내지는 단일 방향으로 정렬시키는 독자기술 개발을 통해 세탁 후에도 우수한 필터 효율이 잘 유지되는 나노섬유 멤브레인을 개발했다고 16일 밝혔다.


기존 방식의 정전식 섬유필터는 섬유 표면에 형성된 정전기가 시간이 지날수록 소실되는 문제점이 있어 공기필터의 초기 성능을 완전하게 보전할 수 없다. 또 수분이나 물이 닿으면 정전기 기능이 사라져, 필터 효율이 급격하게 떨어지기 때문에 재사용이 불가능하다.

 

손세탁 20회 비누세척 후의 미세구조 변화 사진 모습(나노섬유의 형상에 변화가 없음이 관찰됨)./카이스트 제공 © 충북넷


반면 직교 나노섬유 기반 마스크는 에탄올 살균 세척 실험 결과 20회 반복 세척후에도 초기 여과 효율을 94% 이상 유지하고 20회 손빨래 후에도 나노섬유 멤브레인의 구조 변화가 전혀 일어나지 않았다.


특히 에탄올에 3시간 이상 담가도 나노섬유가 녹거나 멤브레인의 뒤틀림 현상이 없어 에탄올을 이용한 살균/세척의 경우 한 달 이상 사용이 가능하다.


이밖에 4,000회의 반복적인 굽힘 테스트 후에도 KF80 이상(600nm 입자, 80% 여과 효율)의 성능이 유지되기 때문에 기계적인 내구성 또한 매우 우수하다는 점을 실험을 통해 확인했다.


김일두 교수는“정열된 나노섬유 기반의 마스크 필터는 에탄올 소독 세척 또는 가벼운 손세탁을 통해 재사용이 가능하기에, 마스크 품귀 문제와 마스크 폐기에서 발생하는 환경 문제를 동시에 해결하는데 기여할 수 있다”라며


“식약처 승인 등의 관련 절차를 거쳐 제품화한 후 곧 양산 설비 증설을 통해 생산량을 늘리는 한편 정렬된 멤브레인에 항균기능을 부여하여 사용 안정성이 더욱 향상된 고품질 필터를 개발할 것”이라고 덧붙였다.

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