퀸즐랜드 대학이 '저렴하고 대량 생산이 가능하며 자연분해성도 있는 마스크용 신소재'개발에 성공했다고 보고했습니다. 이 소재로 만든 마스크는 100 나노미터 이하 크기의 바이러스도 차단하는 것이 가능하고 통기성은 높기 때문에 장시간 착용에도 적합하다고 합니다.
QUT - New mask material can remove virus-size nanoparticles
New mask material can remove virus-size nanoparticles
Scientists around the world are scrambling to adapt their research to find solutions to the many problems raised by the Covid-19 pandemic sweeping the world, not the least being a face mask shortage.
www.qut.edu.au
Queensland researchers hit sweet spot with new mask material
Queensland researchers hit sweet spot with new mask material
QUT scientists have perfected a way to turn sugar cane waste into medical-grade masks, helping to fill the gap in personal protective equipment supplies.
www.brisbanetimes.com.au
마스크로 신종 코로나 바이러스 등의 흡입을 막을 수 있는지 여부는 마스크의 성능에 의존성이 크며, 시판되고 있는 의료, 수술용 마스크는 "효과가 미미하다"고 알려져 있습니다. 한편, 신종 코로나 바이러스를 막을 수 있는 N95 마스크는 호흡이 곤란하기 때문에 장시간 착용하거나 일반인의 일상생활 용도로 적합하지 않다는 단점이 있습니다.
또한 N95 마스크의 제조에는 "메루토부론"이라는 제조법으로 만들어진 초극세 섬유 부직포가 필수적이지만, 이 부직포를 만들기 위한 장비는 매우 고가의 기계로, 이 기계를 하나 만드는데도 반년은 걸린다고 합니다.
그런 가운데, 호주의 퀸즐랜드 대학에서 기계 공학을 가르치고 있는 토마스 레이니 씨의 연구 그룹은 저렴하고 신속하게 대량 생산이 가능한 마스크용 신소재 개발에 성공했습니다.
아래 그림에서 핀셋에 끼워져 있는 것이 신소재입니다. 레이니 씨 일행이 소재를 사용하여 입자의 포착 성능을 테스트한 결과, 일반적인 바이러스의 크기인 100 나노미터 이하의 입자를 제거할 수 있는 것을 발견하였습니다. 게다가 통기성이 시판되고 있는 마스크보다 높기 때문에 장시간의 착용에도 적합합니다.
이 결과에 대해 레이니 씨는 "우리가 이 소재를 철저하게 테스트한 결과 바이러스와 같은 정도의 크기인 나노 입자를 제거하는 성능과 효율성이 비교 대상인 고품질의 시판 마스크보다도 높은 것으로 밝혀졌다"라고 말했습니다.
레이니 씨 일행이 소재의 개발에 착수한 것은 2014년으로, 원래는 디젤 엔진의 배기가스를 정화하는 일회용 필터를 상정하고 있었습니다. 그러나 연구가 2017년에 접어들면서 개발 중인 소재가 마스크 및 개인 보호 장비(Personal Protective Equipment / PPE)에 매우 적합하다는 것을 발견했습니다.
그래서 처음에는 소방관용 방진 마스크로 사용을 고려했습니다만, 개발 과정에서 "소재 특유의 매우 미세한 입자를 여과할 수 있는 기능이 의료용 마스크에 최적"이라고 나왔기 때문에 더 긴 시간을 들여 이번 소재의 완성에 도달했다는 것입니다.
이 소재는 사탕수수에서 설탕을 짜낸 후 남는 사탕수수로 만든 셀룰로오스 나노 섬유로 되어있습니다. 레이니 씨는 "농업 폐기물 등의 식물성 폐기물을 원료로 하고 있기 때문에, 생분해성이 있으며, 비교적 간단한 장비를 사용하여 단기간에 대량 생산할 수 있으므로 마스크 필터의 일회용 카트리지에 적합합니다"라고 말했습니다.
레이니 씨 등의 연구 그룹은 신소재의 '나노입자 여과소재'로서의 개념 증명에 성공하고 실용화를 위해 업계 파트너의 모집을 실시하고 있다고 합니다.
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