마스크 필터에 ‘제올라이트’ 코팅… 차단율 35→80%
국내 연구진이 기존 마스크 필터 소재에 다공성 물질을 섞어 미세먼지 차단율을 2배 이상 높이는 데 성공했다.
한국연구재단은 정성화 경북대 화학과 교수 연구팀이 제올라이트를 섬유에 소량 도입한 고효율 미세먼지 필터 기술을 개발했다고 22일 밝혔다.
연구팀이 12시간 이상 고농도 미세먼지(농도 700ppm)와 초미세먼지(300ppm) 환경에서 실험한 결과, 면이나 폴리에스터 등 섬유로 이뤄진 안면 마스크는 35%의 차단율을 보였다. 전체 미세먼지 중 35% 정도를 걸러낸다는 뜻이다. 여기에 제올라이트를 코팅한 후 재실험했더니 차단율이 80% 이상으로 향상됐다.
제올라이트의 구조는 수많은 구멍으로 이뤄져있어 미세먼지 등의 작은 입자를 포집할 수 있다. 제올라이트는 이미 동물사료나 식품포장재 등에 사용돼온 만큼 구하기 쉽고 인체에 무해하다고 연구팀은 설명했다.
기존 마스크에 제올라이트를 코팅할 시 ‘압력강하’ 변화를 고려한 결과, 시판되는 KF80 마스크 대비 6% 정도만 높아져 호흡에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 압력강하는 마스크 필터의 앞면과 뒷면의 압력 차이로, 압력강하가 클수록 호흡이 어려워진다.
연구팀은 필터 최적화와 실제 현장 테스트 등의 후속 연구를 진행할 계획이다. 정 교수는 "사용 후 분해가 쉬운 소재를 적용했기 때문에 폐기물 경감에도 기여할 것"이라고 말했다.
연구성과는 재료화학 분야 국제 학술지 ‘저널 오브 머티리얼즈 케미스트리 에이(Journal of Materials Chemistry A)’에 지난 21일 표지논문으로 게재됐다.