20번 빨아 쓰는 나노마스크 얼마?…“2천원 예상”

“우리가 생각하고 있는 마스크 판매단가는 2천원 정도로 생각하고 있습니다.”

김일두 카이스트(KAIST) 신소재공학과 교수는 본지와의 통화에서 20회 세탁해도 재사용이 나노 마스크 가격에 대해 이 같은 의견을 밝혔다.

김 교수는 “현재 제작된 마스크는 자체적으로 디자인을 한 것이지만 외주제작을 맡기면 될 것”이라면서 “크게 중요한 부분은 아닐 것으로 본다”고 말했다.

이어, “식약처에서 나노섬유에 대한 유해성 여부에 대해 검증 작업을 하고 있다”면서 “검증 작업이 완료되는 대로 허가 신청을 할 계획이지만 식약처 일정이기 때문에 아직 예상시점을 예단할 수는 없다”고 말했다.

김 교수 연구팀은 직격 100~500nm 크기를 갖는 나노섬유을 직교 내지는 단일 방향으로 정렬시키는 독자기술을 개발해 세탁 후에도 필터 효율이 유지되는 나노섬유 멤브레인을 개발했다.

코로나19 확산으로 마스크 수요가 폭증해 우리나라뿐만 아니라 세계적으로 마스크 품귀 현상을 빚고 있어 해당 제품이 상품화될 경우 마스크 수요를 충당하는데 상당한 기여를 할 것으로 보인다.

특히 해당 나노섬유 기반 마스크는 에탄올 살균 세척을 할 경우 20회 반복 세척 후에도 여과 효율을 94% 이상을 유지해 여과 성능이 유지되고, 20회 손빨래 후에도 나노섬유 구조 변화가 전혀 일어나지 않는 것으로 확인됐다.

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손세탁 20회 비누세척 후의 미세구조 변화 사진 (나노섬유의 형상에 변화가 없음이 관찰됨)

또 겉면마스크 안쪽에 필터의 삽입 교체가 가능해 10~20회 세척 사용 후 필터를 교체할 수 있고 손세탁을 통해서도 마스크 이용이 가능하다. 4천회의 반복적인 굽힘 테스트 후에도 KF80 이상(600nm 입자, 80% 여과 효율)의 성능이 유지돼 기계적 내구성 또한 우수하다는 것이 실험을 통해서도 확인됐다는 게 연구팀의 설명이다.

에탄올 살균 세척 20회 진행 과정 및 에탄올 세척 후 필터효율, 초기 값의 94% 성능 유지 관찰

김일두 교수는 지난해 2월 카이스트 교원 창업회사인 ‘김일두연고수’를 설립하고 나노섬유 멤브레인을 52구 바늘구멍을 통해 섬유를 토출하는 롤투롤(Roll-to-Roll) 방식의 양산 설비를 구축했다. 이를 통해, 35cm 폭을 갖는 멤브레인을 1시간에 7m 정도 생산할 수 있어 하루 평균 1천500장 수준의 나노섬유 마스크 필터를 제조할 수 있는 상태다.