[기술닥터가 간다·(12)] 한국재난안전개발원

정전기 재생·UV 살균 '1회용 마스크 세탁기' 주목

한국재난안전개발원이 개발한 포터블 마스크재생장치. 2022.11.10 /경기테크노파크 제공

이제 마스크는 생활필수품이다. 미세먼지, 코로나19 등 우리 건강과 직결된 이슈가 계속 터지면서 '의식주'에 버금가는 필수품으로 변천했다.

사용이 많아진 만큼 이에 따른 파생효과도 있다. 세균번식을 이유로 일회용 마스크를 사용하면서 쓰레기 등 환경오염 문제가 끊임없이 불거졌다. 한번 쓰고 버린 일회용 마스크가 산, 바다로 흘러들어가 새 부리에, 동물의 목에 걸려 생명의 위협을 받는 장면들이 종종 포착되기도 했다.

이같은 사회적 배경 속에 한국재난안전개발원(주)가 정전기 재생장치와 함께 UV살균 이용 마스크 세탁기를 개발했다. 마스크를 분류하는 기준은 방역 기능의 유무다. 쉽게 말해 미세먼지, 황사, 바이러스 등 얼마나 효과적인 방어력을 갖췄는지를 살펴야 한다는 소리다.

현재 우리가 일반적으로 착용하는 'KF80, KF94' 규격의 방역마스크는 부직포 필터의 일회용 방역마스크에 정전기를 충전시켜 전자적인 필터필드를 생성시켜주는 원리다.

부직포 재질의 마스크는 부직포가 무작위로 얽혀 있어 면·천으로 된 마스크보다 섬유조직이 조밀하긴 하지만, 여러 연구를 통해 초미세먼지, 세포단위 바이러스 등을 방어하는 데 효과가 떨어진다는 결과가 나왔다.

그 때문에 생산단계에서 정전기필터 공정을 처리해 바이러스 방어력을 높인 것인데, 정전기 필터는 착용을 하면 방어력이 급격하게 사라지며 지속성을 유지할 수 없다는 단점이 있다.

일반→KF80이상 성능 '코팅' 개발
직관적 디자인 등 도움·상용화 계획

개발원은 이같은 단점을 극복하고 KF 등급이 없는 일반 마스크에도 정전기를 코팅해 KF80 이상의 성능이 나올 수 있는 정전기 코팅기술을 개발했다. 경기테크노파크의 기술닥터를 통해 정전기재생장치의 디자인을 단순하면서도 직관적으로 바꾸고 마스크를 적재하는 방식을 새롭게 변경했다.

애초에 롤러를 활용, 사용회전력으로 마스크를 이동시키는 방식이었지만, 두께가 달라 이동하기가 어렵고 복잡하다는 단점이 있었다. 이에 장치 전면에 구멍을 뚫고 특정파트를 밀어 넣어 마스크를 적재하는 타입으로 바꿔 기존 단점을 보완했다.

이를 통해 사용한 마스크를 제품에 삽입하면 에어분사 청소 후 건조, UV멸균을 한 다음 전기방사를 통해 필터에 정전기를 재코팅하는 식으로 마스크를 재사용할 수 있도록 만든 것이다. 이 같은 기술개발은 한국표준시험연구원에서 시행한 마스크세탁기 폐렴균 살균력 시험결과, 살균력 99.9%의 효과를 달성해 살균력을 인정받았다.

또 정전기 복원율에선 KOTITI시험연구원의 재생마스크 분진포집표율 시험성적 결과 포집률 98~99%로 성능을 확인받아 일반 보건용마스크에 정전기 필터 효과를 코팅하는 것이 가능해졌다.

현재 개발원은 현재 시제품을 완성했고 향후 마스크 사용이 많은 학생 등 젊은 층을 대상으로 온라인 마케팅을 준비하며 상용화를 계획 중이다.

/공지영기자 [e-mail]

※ 경기테크노파크 지원을 받아 작성된 기사입니다.