그 마스크 안에는 무엇이 들어있나요?

May 26, 2023

수제 마스크는 팬데믹의 지속적인 상징 중 하나가 되었습니다. 하지만 의료용 인공호흡기 및 수술용 마스크와 비교했을 때 얼마나 좋은가요?

당신이 생각하는 것보다 더 좋습니다. 숨을 내쉬면 실제로 성능이 향상될 수 있습니다.

이것이 바로 마스크에 숨을 쉴 때 얼굴에 나타나는 입자와 유사한 조건에서 입자를 걸러내는 다양한 직물의 능력을 조사한 결과입니다. 이번 연구는 국립표준기술연구소(NIST)와 스미소니언 박물관 보존 연구소의 과학자들이 수행했습니다.

전염병이 시작되었을 때 NIST 과학자 팀은 다양한 천 마스크 재료가 입자를 얼마나 잘 필터링하는지 연구하기 시작했습니다. 그러나 초기 연구에서는 촘촘하게 짜여진 면직물이 가장 효율적으로 여과된다는 사실이 밝혀졌지만, 그들의 작업은 건조한 공기가 있는 실험실에서 마스크 여과를 측정하기 위한 전염병 전 표준을 사용하여 수행되었습니다.

이번 연구를 주도한 NIST 연구원인 Christopher Zangmeister는 "이러한 방법은 내가 생각하는 실제 상황을 포함하지 않습니다."라고 말했습니다. 그래서 그와 그의 동료들은 접근 방식을 바꾸었습니다. ACS Applied Nano Materials 저널에 게재된 연구에서 그들은 99% 상대 습도에서 새로운 측정을 수행했습니다. 이는 사람의 호흡으로 인해 생성되는 습도와 비슷합니다.

과학자들은 인간의 호흡에 포함된 것과 거의 같은 크기의 소금 입자가 포함된 공기를 내뿜는 파이프 앞에 놓기 전에 각각의 2겹 견본을 가습하는 32가지 종류의 천을 테스트했습니다. 그런 다음 통과한 입자의 수를 세었습니다.

면을 가습했을 때 건조했을 때보다 훨씬 더 많은 입자를 걸러냈습니다. 100% 면 플란넬의 여과 효율은 테스트 중에 12%에서 45%로 증가했습니다.

"입자가 마스크의 습한 환경에 들어가면 부풀어 오르고 필터링하기가 훨씬 쉬워집니다."라고 Zangmeister는 설명합니다. “정말 놀랐습니다.”

팀은 합성 직물, 심지어 면-폴리 혼방에서도 동일한 효과를 보지 못했습니다. 합성섬유는 물을 밀어내기 때문에 면처럼 숨을 흡수하지 않으며, 습한 환경에서도 여과력이 높아지지 않습니다. N95와 의료용 마스크는 습하고 건조한 조건에서도 유사하게 작동합니다.

다양한 천의 전자현미경 이미지를 통해 면 필터가 합성 섬유보다 더 나은 또 다른 이유를 알 수 있습니다. 폴리에스테르 소재는 일관된 패턴으로 짜여져 있지만, 면 플란넬의 섬유는 현미경 아래에서 혼란스러워 보입니다. 연구원들은 통과하는 입자가 예측 가능한 패턴을 가진 섬유보다 조직화되지 않은 섬유 중 하나와 충돌하고 달라붙을 가능성이 더 높기 때문에 더 나은 필터를 만든다고 생각합니다.

이미지는 코로나19를 유발하는 코로나바이러스로부터 사람들을 보호하는 데 도움이 되는 직물의 이상한 아름다움을 보여줍니다.

연구자들은 마스크를 선택할 때 고려해야 할 유일한 것이 재료가 아니라고 경고합니다. 마스크가 꼭 맞지 않으면 효과가 떨어집니다.

Zangmeister는 이 작업을 통해 그가 전염병을 막는 데 도움이 되는 도구로서 소박한 면 마스크를 인식하는 데 도움이 되었다고 말했습니다. "2겹으로 구성된 간단한 면 마스크에 숨을 내쉴 때 적어도 단일 레이어 수술용 마스크만큼 효과가 있습니다."라고 그는 말합니다. “더 나을 수도 있어요.”

전문가들은 코로나바이러스 변종 출현에 따라 마스크를 두 배로 늘리거나 업그레이드할 시간이라고 말합니다.

일상용 마스크에 대한 새로운 표준은 사람들이 코로나19 안면 가리개를 선택하는 데 도움이 될 것입니다

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