한국일보 애틀랜타 전자신문

2020년 3월 14일 (토요일) D10 기획 기침한번에 5~10㎛비말 3000개 필터에서만든정전기로‘체포’ ‘코로나예방’ 마스크속에숨은원리 정전기로 이물질차단 마스크가 바이러스감염예방에효과가 있는지과학계에선아직까지논란거리다. 다만착용자의체액이타인에게튀지않도 록물리적방벽역할을하고, 공기중오염 입자를어느정도걸러낸다는데에는이견 이없다.물론얼굴에완벽히밀착되지않는 만큼 방독면 등에비해한계가 분명하다. 최대한용도에맞게사용해야효율을극대 화할수있는이유다. 마스크는용도에따라공산품,의약외품, 산업용품으로나뉜다.방한을목적으로한 면 마스크가 공산품으로 분류된다. 섬유 로제작되다보니조직자체가촘촘하지않 고직각으로만교차돼있어이물질이그대 로통과하기쉬운구조다.바이러스차단을 원천적으로기대할수없고찬바람만어느 정도 막는 용도인셈이다. 정부가 마스크 부족 타개책으로 “특별한 경우를 제외하 면면마스크도 방역에유용하다”며사용 을 권장하고있지만, 의학계에서“비말전 파를막을수없다”며반대하는것도이때 문이다. 의약외품^산업용품 마스크는이물질이 침투하기어려운 내^외피와 필터의 3중 구 조로이뤄져있다.발수성질이있는폴리에 스터나폴리프로필렌등합성섬유로제작 한 부직포를 주로이용한다. 내^외피는 스 펀본드(spunbond^SB)부직포로,필터는 멜트블로운(meltblown^MB)부직포로 불린다.모두다양한재가공을거쳐제작된 부직포여서상대적으로섬유조직이무작위 로얽히고겹겹이쌓여있다.미세한이물질 이라도상대적으로차단할확률이높은구 조를갖고있는것이다. 원사를 굵고 길게뽑아내가공하는 SB 마스크착용은신종코로나바이러스감염증 (코로나19) 예방을위해 일반인이취할수있는최소한의방어책이다.바이러스가 침방울 (비말) 로전염되는특징이있다보니이젠외출할 때나사무실이나엘리베이터에머물때나마스크 착용은필수가됐다.마스크속에어떤 원리가있어바이러스감염예방이 가능한지살펴봤다. 문닫힌학교,지쳐가는아이들$꼼꼼한‘바이러스플랜’을 아이가 다니는 초등학교가지난 1월첫 주방학식을한뒤꼬박 10주가지났다.개 학하려면한주를더기다려야하니겨울방 학이3개월에육박해간다. 공교육의방과 후학교도사교육의방학특강도거의없어 엄마들에게1년중가장힘든달로꼽히는 2월이3주나연장된셈이다.이집저집에서 엄마도,아이도너무지친나머지곡소리가 나오는지경이다. 과학이그렇게나발전했 다는데보이지도않는미생물때문에온국 민의일상이기약없이멈춰서야하나싶어 답답하다. 2년전이맘때도비슷한경험을했다.아 이와함께미국노스캐롤라이나주의작은 해안도시윌밍턴에서지내는 동안 학교가 갑작스레일주일휴업한적이있었다.눈을 본적없는 사람이적지않을 만큼 따뜻한 지역이라이례적인겨울폭풍이몰고온 8~9 ㎝강설에도시전체가마비됐다.엎친데덮 친격으로눈뒤엔혹한이들이닥쳤다.눈이 온적이거의없으니제설장비도부족해쌓 인눈은그대로얼어붙었고온도로가빙판 이됐다.시민들은식료품을사재기해집에 틀어박혔다. 당시윌밍턴은최저기온영하 12도로 22 년만의신기록을세웠다.윌밍턴뿐아니라 미북동부의강설과기온기록이겨울폭풍 으로싹경신됐다.심지어플로리다주잭슨 빌의기온이알래스카주앵커리지보다일 시적으로낮은 날도있었다. 북극의찬 공 기를붙잡고있던거대한공기덩어리(극소 용돌이)가지구온난화때문에세력이약해 지면서찬공기가미동남부까지밀려내려 온탓이었다.지구온난화와극소용돌이의 관계를연구해온과학자들의경고가현실 에서입증됐다. 겨울폭풍이지나가자 윌밍턴에선 눈이 많이내려도평소처럼도로에는차가달리 고아이들은학교에갈수있도록대비해야 한다는 목소리가 커졌다. 미동남부가 더 이상겨울폭풍의안전지대가아닌만큼북 부처럼‘스노 플랜’을 세우자는 것이었다. 기상과학이겨울폭풍을정확히예측해냈어 도스노플랜이없으면아무소용이없다는 걸시민들은경험으로깨달았다. 유전자를바꿔생존력을높인변종바이 러스의등장가능성역시과학자들이오래 전부터경고해왔다. 실제로 2002년출현 한중증급성호흡기증후군(SARS·사스)과 2009년신종인플루엔자(독감), 2015년중 동호흡기증후군(MERS·메르스)등은 모 두 변종 바이러스다. 그때도 사람들은 막 연한불안감에시달려야했고,일상은엉망 이됐다. 메르스확산당시3000여곳가까 운국내학교가휴업했다. 그나마신종플루유행때는이전까지독 감백신을생산해온제약회사들이기존기 술과설비를응용해비교적빠르게새백신 을만들어냈다.같은종류바이러스였기에 가능했다. 하지만코로나바이러스가원인 인사스와 메르스 때는 마땅한 백신도치 료제도없었다.당시여러과학자들과의료 기관,제약업체들이앞다퉈약개발에나선 다고발표했는데상용화성공소식은아직 도들리지않는다.일부의미있는진전이있 긴했지만,이미유행이지난감염병의약출 시를끈기있게밀고나가는연구기관이나 기업은없었다. 결국다시찾아온신종코로나바이러스 (코로나19)에우린속수무책으로 당하고 있다. 감염됐다고 확진받은 환자 수가 메 르스 당시기록을 넘어선지한참이고, 사 망자기록도연일갱신되고있다. 그 와중 에과학자들과제약업계는또백신과치료 제개발을호언장담하기시작했다.신종코 로나 유행이지나가면약 출시는 다시흐 지부지될것이란자조섞인목소리에공감 이간다. 인류가바이러스와공존해야하는운명 이라면변종의위협은피하지못한다.신종 바이러스출현가능성이상존하는한정부 가말하는‘방역모범’은있을수없다.설사 이번에잘대처했다해도다음엔상황이달 라질지모른다.과학자들은범용백신과치 료제를 만들고, 정부는 더나은 방역체계 를 구축하며꼼꼼한 ‘바이러스 플랜’을 준 비하지않으면다음변종바이러스유행때 도회사와 학교가 문을 닫는일상 마비가 되풀이될수있다는것을국민들은경험으 로깨닫고있다. 얼마전아이친구엄마들과의단체대화 방에한엄마가 “일상적인활동이가능한 보통의날들이얼마나소중한지실감한다” 고썼다.이상기후를예측하고,변종바이러 스를경고하는데머무른과학은국민의일 상을지켜주지못했다. 신종 코로나가 물 러간뒤정부가방역자화자찬을되풀이할 지, 과학과 손잡고 바이러스 플랜을 짤지 지켜볼일이다. 임소형기자 그 렇 구 나 ! 생 생 과 학 대개내피^외피^필터3중구조 부직포가전기발생쉽게유도 책받침에머리카락붙는원리 보건용마스크등급은 KF 사용 KF80은 0.6㎛입자 80%차단 산업용도 2등급이상땐방역효과 부직포는강도가높아마스크겉면소재로 쓰인다. MB부직포는압출방사 가공법을 통해머리카락굵기의50분의1인 2마이크 로미터(㎛^100만분의1m)두께로얇게생 산돼마스크 내부 필터로 사용된다. 다만 마스크에쓰이는부직포를지름 2.5㎛이하 의초미세먼지를차단할수있는수준으로 촘촘하게짤 수는없다. 기본적으로 마스 크는 숨을쉴수있도록제작해야 하기때 문이다. 필터의‘특별한’능력은이때발휘된다.필 터에서생긴정전기가이물질을 붙잡아 내 부로침투하지못하게하는것이다.MB부 직포는정전기가 자연적으로 발생하기유 리하게얇은합성섬유로가공돼있다보니 이물질을모두흡착해버린다.활동하지않 던양전하와음전하에반대극성을띤입자 가닿으면활성상태로바뀌며전력이발생 하는원리다.책받침으로머리를문지르면 머리카락이붙는것과같은이치다.유한킴 벌리관계자는 “단순 마찰만으로도 최대 수만 볼트의전압이발생한다”며“이런정 전기를이용한필터기술은 공기청정기등 에도사용된다”고설명했다. 다만필터생명력은유한하지않다.잦은 사용으로인한습기나세척등으로젖으면 효능이완전히사라진다.또미세먼지등이 물질이많이흡착될수록 호흡이어려워져 마스크로서제기능을내기어렵다.반복사 용하면내피등에세균이번식할가능성도 높다.이런이유로의학계에서마스크재사 용을권장하지않는다. 미세입자 거르는 능력따라 등급나뉘어 마스크가 차단할 수 있는 이물질 크기 는등급으로구분된다.우선일반인이약국 등에서구입하는의약외품 마스크는식품 의약품안전처인증을받은보건용이다. 등 급은식약처에서정한 기준인KF(Korea Filter)를 사용한다.KF80^94^99 등이다. KF 뒤의숫자는공기를들이마실때마스 크가 먼지등이물질을 걸러주는 비율을 뜻하는분진포집효율을나타내는데,이숫 자가클수록입자차단기능이우수하다는 의미다. KF80은 평균 0.6㎛ 크기의 미세입자 를 80%이상차단한다.KF94와KF99는 평균 0.4㎛ 크기의미세입자를 각각 94%, 99%걸러내는효과가있다.KF94 이상은 액체성인파라핀오일을통과시키는시험까 지거치다 보니상대적으로액체성미세입 자를막는효과도크다.이때문에보통황 사용은KF80으로, 방역용은KF94^99를 사용한다. 의학계에서 주로 사용한다고 알려진 N95 마스크는 우리나라 등급 기준은 아니다. 미국 국립산업안전보건연구원 (NIOSH)이정한 등급으로, 0.02~0.2㎛의 미세입자를 95%차단한다.다만N은‘기름 성분에대한저항성이없다(Not resistant to oil)는뜻인만큼N95의액체투입방지 기능은KF99보다오히려떨어진다. 최근마스크부족사태로일반인도많이 구입하는산업용마스크인방진마스크역 시바이러스차단효과가뛰어나다.주로인 체에유해한분진등이발생하는작업장에 서일하는근로자를위해고안된터라기본 적인입자차단성능외에독성이강한분진 등에대한차단효과가추가돼있다. 방진마스크는의약외품마스크와다르 게산업안전보건법과 고용노동부 보호구 안전인증고시기준을따르는데,통과해야 하는 시험만 14가지에이를 만큼 품질기 준이엄격하다. 방진마스크는특급,1급, 2 급으로 분류되며특급의분진포집효율은 KF99,1급은KF94,2급은KF80과같다. KF80^방진 2급 이상이면방역가능 그렇다면신종코로나예방을위해사용 해야 할 마스크는 무엇일까. 비말로이동 하는신종코로나의특성을감안하면일반 방한마스크는아무리두껍다고해도바이 러스예방효과와는거리가멀다. 코로나바이러스는평균지름이0.1㎛정 도로, N95마스크에난 구멍보다도 훨씬 작아원천적으로마스크로차단하기불가 능하다.하지만바이러스는홀로퍼지지않 고감염자의침,콧물등체액에묻어이동하 는특성이있다.침방울은최소직경이5㎛ 이며기침한번에약 3,000개의비말이전방 2m 내로분사되는것으로알려져있다.즉 침방울(5~10㎛)을막을수있는입자를가 진 마스크라면신종 코로나예방 효과가 있는셈이다. 이런관점에서보면KF80 또는방진2등 급이상 마스크라면방역효과가있다. 지 름 0.4~0.6㎛인입자를 80%정도걸러내기 때문에일상에선바이러스침투를 대부분 막을수있다.과학계에서KF94^99를권장 하지않는 것은입자가 촘촘한 만큼 공기 도동시에차단돼호흡에지장을줄수있어 서다. 또방진마스크가운데숨을내쉴때 만열리고들이쉴때는닫히는여과식밸브 가 부착된제품이있는데, 코로나 차단을 위해선본인의침등이물질이마스크밖으 로배출되지않아야하기때문에방역용으 로적절치않다. 박관규기자 ● 섬유조직 일반섬유를직각으로 교차·제작해틈이넓음 ● 섬유조직 부직포재질로무작위로 얽혀있어틈이작음 미세먼지및바이러스 차단효과 X 게티이미지뱅크 미세먼지및바이러스 차단효과○ 방한마스크 보건 ۮ 산업용마스크 16 2020년3월14일토요일