나노섬유 마스크

나노섬유 마스크 개발 소식이 전해졌다. KAIST 신소재공학과 김일두 교수팀 20번 이상 빨아쓰는 나노섬유 마스크를 개발했다. 나노섬유 마스크 개발로 마스크 대란이 해소될지 귀추가 주목되고 있다. 

KAIST는 신소재공학과 김일두 교수 연구팀이 20회 세탁해도 재사용 가능한 나노섬유 마스크를 개발했다고 16일 밝혔다.특히 이 나노 마스크는 세탁해서 다시 사용할 수 있어, 한 장만으로 최장 한 달 가까이 사용할 수 있다. 김 교수 연구팀은 직경 100~500나노미터(nm) 크기의 나노섬유를 직교 내지 단일 방향으로 정렬시키는 독자기술을 개발, 세탁 후에도 우수한 필터 효율이 잘 유지되는 나노섬유 멤브레인을 개발했다.

김 교수의 나노마스크는 애초 미세먼지 방지용으로 개발됐다. 국내에서 구할 수 있는 고분자 소재를 이용해 초미세먼지까지 거를 수 있는 나노섬유 조직의 마스크를 만든 것입니다.  직경 100~ 500 나노미터(nm) 크기를 갖는 나노섬유를 직각 교차 또는 단일 방향으로 정렬시키는 방식입니다. 이 기술은 특히 세탁 후에도 우수한 필터 효율이 잘 유지되는 특성을 가졌다. 

기존 미세먼지 마스크에서 사용하는 정전식 섬유필터는 섬유 표면에 형성된 정전기가 시간이 지날수록 소실되는 문제점이 있다. 이 때문에 공기필터의 초기 성능을 완전하게 보전할 수 없다. 또 수분이나 물이 닿으면 정전기 기능이 사라져, 필터 효율이 급격하게 떨어져 재사용이 불가능합니다.

김 교수는 2018년 미세먼지를 막는 나노필터에 대한 특허등록을 마쳤고, 지난해 3월 ‘김일두연구소’라는 이름으로 창업해, 대전 캠퍼스 내에 생산설비까지 갖추고 있다. 현재는 하루 생산량 1500장 수준이지만, 국내외 마스크 대란이 벌어지면서 생산설비 확충에 나서고 있는 것으로 알려졌다.  

나노마스크를 시판하려면 정부와 관련기관의 인증이 필요하지만, 김 교수팀은 우선 생산기술연구원 등 국내 정부 출연연구기관에서 성능에 대한 인정을 받은 상태다.

김일두 교수는 “현재는 면 마스크 일체형과, 필터 교체형 두 가지 형태로 만들고 있다”며 “나노마스크용 필터는 최장 30회 정도 세척해서 사용할 수 있다”고 말했다. 김 교수는 “생산설비만 확충되면 현재 국내외로 소동인 마스크 대란 한번에 잠재울 수 있다”며 “국내에서만 하루 1000만 장, 한 달 기준 3억 장 이상 마스크 폐기된다고 가정하면 환경관점에서도 획기적인 제품이 될 것”이라고 덧붙였다. 

김 교수는 한양대 무기재료공학과 학부를 졸업하고, KAIST 대학원에서 재료공학으로 석·박사 학위를 받은 '순수 국내파' 학자다. 학위를 받은 후 미국 MIT 박사후연수와 한국과학기술연구원(KIST) 선임연구원을 거쳐, 2011년 KAIST 교수로 부임했다.