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공업화학 전망, 제23권 제5호, 2020
Argonne National Laboratory 연구팀:
두 가지 직물의 조합 통한 최고의 수제 페이스 마스크 개발
COVID-19를 유발하는 새로운 코로나 바이러스인 SARS-CoV-2는 감염된 사람이 기침, 재채기, 말하 거나 호흡할 때 주로 호흡기 방울을 통해 퍼지는 것으로 생각된다. 이 액적은 다양한 크기로 형성되지만 에어로졸이라고 하는 가장 작은 것들은 특정 천 섬유 사이의 개구부를 통해 쉽게 미끄러져서 천 마스크가 실제로 질병을 예방할 수 있는지에 대해 의문을 가질 수 있다. 따라서 시카고 대학의 수프라틱 구하 (Supratik Guha) 연구진은 호흡기 방울과 크기가 비슷한 에어로졸을 걸러내는 일반적인 직물의 기능을 단 독으로 또는 조합하여 연구하고자 했다.
연구진은 에어로졸 혼합 챔버를 사용하여 직경이 10 nm~6 μm 범위의 입자를 생성했다. 팬은 휴식 시 사람의 호흡에 해당하는 기류 속도로 다양한 천 샘플을 가로질러 에어로졸을 날려 보냈으며, 팀은 직물을 통과하기 전후에 공기 중 입자의 수와 크기를 측정했다. 이브닝 가운에 자주 사용되는 얇은 직물 인 폴리에 스터-스판덱스 쉬폰의 두 층과 결합된 촘촘하게 짜인 면 시트의 한 층은 성능이 가장 가까운 에어로졸 입 자(입자 크기에 따라 80~99%)를 걸러내었다. N95 마스크 재료 중 하나인 쉬폰을 천연 실크 또는 플란넬 로 대체하거나 단순한 면, 폴리에스테르 솜이 있는 면, 퀼트를 사용하면 비슷한 결과가 나타난다. 연구원들 은 면과 같은 촘촘하게 짜인 직물 입자가 기계적 장벽으로 작용할 수 있는 반면 특정 유형의 쉬폰 및 천연 실크와 같이 정전기를 유지하는 직물은 정전 기적 장벽으로 작용한다고 지적했다. 그러나 1% 갭은 모든 마스크의 필터링 효율을 절반 이상 감소시켰으며, 적절하게 장착된 마스크의 중요성을 강조했다.
연구성과는 미국화학회의 ACS Nano 온라인판에 게재되었다(ACS Nano, 2020; DOI: 10.1021/acsnano.
0c03252).
Figure. 단일층 사용 시 여과 효율(300 nm의 입자 크기에 대해 5 내지 80% (300 nm 이하) 및
