미국의 뒤늦은 마스크 대란, 마스크 기능 및 최고의 수제 마스크 소재는?

마스크 착용에 소극적이었던 미국이 최근 식료품, 잡화점 같은 곳을 갈 때 천으로 얼굴을 가리라고 권고했다. 마스크 착용이 보편화된 아시아 국가들이 비교적 낮은 감염율과 사망자를 기록하자 결국 마스크 착용으로 입장을 바꾼 것으로 보인다. 코로나 사태가 일어난 초반에는 미국에서 한국 지인과 가족에게 보내주었던 마스크가 이제는 한국 지인이 미국에 보내고 있는 상황으로 역전이 되고 있다. 현재 미국은 의료진을 포함해 개인 보호장비(Personal Protective equipment)의 부족 사태가 일어나면서, 미국인들은 유투브나 뉴스를 통해 집에서 마스크를 만드는 방법(DIY)을 전하면서 마스크를 만들 수 있는 가능한 재질에 대해 궁금증이 커지고 있다. 이에 BNB는 각종 연구 결과를 토대로 시중에 나온 마스크의 기능과 집에서 만들 수 있는 가장 적절한 소재를 알아보았다.

시중에 나온 마스크 기능 어떻게 다를까?

보건용 마스크 KF80, KF94, KF99
보건용 마스크에는 KF80, KF94, KF99 등이 해당된다. 특히 한국에 사는 지인에게 받은 마스크는 대부분 KF94일 것이다. 여기서 KF는 Korea Filter를 줄인 것인데 식품의약품안전처에서 인증한 제품이라고 이해하면 된다. KF80은 평균 0.6㎛ 입자를 80% 이상, KF94는 0.4㎛를 94% 이상, KF99는 0.4㎛ 입자를 99% 이상 걸러준다는 의미이다.

방진용 마스크 N95
가장 강력한 방어력을 지닌 N95는 이름 그대로 95%의 입자를 방어해준다. 최근 품귀 현상을 빚고 있는 이 마스크는 0.2㎛ 이상의 유해 물질을 95% 이상 차단하는 효과가 있다. 보건용 마스크와 마찬가지로 숫자가 클수록 미세먼지와 바이러스 차단율이 높지만 그만큼 산소투과율이 낮아서 어린이 같은 경우에는 호흡을 답답해할 수 있다. 그래서 호흡기질환이 있는 분들은 주의해서 사용해야 한다. 4월 6일 트럼프는 N95를 생산하는 3M과 협상을 체결하고 향후 몇 달간 미국에 1억 6,650만 개 마스크를 공급하게 될 것이라고 말했다.

수술용 마스크, 일반 부직포 마스크
병원에서 사용하는 수술용 마스크는 공기 속에 포함된 62%가량의 미세입자를 막아준다. 부직포 마스크는 40%정도의 차단율을 보인다.

수제 마스크 소재, 어떤 것을 써야할까?

수제 마스크 재료를 선택할 때 가장 크게 고려해야 할 부분은 바이러스 입자를 잡을 수 있을 만큼 밀도는 높고, 실제로 착용했을 때 통기성이 좋은 소재를 찾는 것이다. 아래의 결과는 노스캐롤라이나에 있는 웨이크 포리스트 뱁티스트 병원의 스캇 시걸 박사와 미주리 과학 기술 대학의 Dr. Wang 연구팀이 마스크 소재의 성능을 테스트 한 자료로 작성했다. 연구팀은 각종 천 재질에 바이러스 크기인 0.3마이크론의 소규모 입자를 세게 불어넣는 방법으로 재질별 방어력을 테스트했다. 테스트 결과는 어떤 소재든지 여러 겹을 사용할수록 방어율은 높아졌다. 의료진을 포함한 대부분의 미국인이 마스크를 구하기 힘들어진 상황에 어떤 소재를 사용하여 마스크를 만드는 것이 좋을지 알아보자.

• 180수(Thread) 면
  78%의 미세입자 방어력으로 일반 수술용 마스크보다 효과가 좋아서 최고의 수제마스크로 꼽혔다. 보통 침구류에 많이 쓰이는 직물 소재이다. 실의 수가 많을수록 더 직물이 촘촘하고 부드러워지는데, 스레드 수 150을 보통 품질로 간주하며, 우수한 품질은 180스레드를 말한다. 온라인에서도 쉽게 구할 수 있다.

• 페이퍼 샵 타월
  TSAI는 N95 마스크 제작에 사용되는 기술을 발명한 과학자로, 물방울을 걸러내는 직물의 대안으로 정비소 등에서 사용하는 파란색 페이퍼 샵 타월을 추천했으며, 비즈니스 인사이드에 따르면 “여러 겹 덧대 마스크를 만들면 N95 못지않은 방어력을 얻을 수 있다”고 소개하기도 했다. 가장 대표적인 브랜드로는 Scott 사의 Shop original 제품이 있다.
  페이퍼 샵 타월로 마스크 만드는 법(클릭)  @유투브 syracise.com

• 면 마스크
  면 티셔츠 등으로 만들어진 마스크의 방어력은 수술용 마스크의 3분의 1 정도의 수준으로 나타났다.
• 스카프 반다나 소재
  현재 가장 쉽게 구할 수 있는 소재로 가장 낮은 점수를 받았지만, 코로나 확진자가 아닌경우는 안쓰는 것 보다는 낫다는 평가를 받고 있다. CDC에서 모든 국민이 쉽게 구할 수 있는 스카프와 반다나로 마스크를 만드는 방법을 업로드하기도 했다.
  CDC 마스크 만드는 법 링크(클릭)

• 공기 필터
  HVAC 필터  한 겹으로 89% 두 겹으로 94%의 미세입자를 포착하여 최고의 성능을 보였다.
  HEFA 퍼니스 필터  두 겹으로 75% 미세 입자를 방어하였고, 진공청소기 필터, 베갯잇 및 플란넬(Flannel)도 비슷한 수준이었다.
  커피 필터  커피 필터는 세 겹으로 했을 때 방어율이 40~50%이며, 다른 옵션보다는 통기성이 낮은 것이 단점이다.

마스크 착용시 주의사항

1. 홍콩대 연구팀의 발표 논문에 따르면 상온 상태에서 바이러스가 마스크 표면 위에 7일이 지난 후에도 남아 있다고 밝혔다. 종이, 화장지 위에서는 바이러스가 3시간을 생존한 뒤 사라졌고, 표면처리를 한 목재와 천 위에서는 이틀 동안 남아 있었다.
또 지폐, 유리 등의 표면에서는 나흘, 플라스틱 등의 표면에서는 4~7일까지 남아 있었다. 이번 연구 결과는 마스크를 쓰고 있을 때 절대 표면을 만져서는 안 된다는 지침을 확인해 주고 있다고 연구팀은 밝혔다.

2. 서울 아산병원은 기침 환자는 보건용 마스크, 일반인은 외과용 및 면 마스크 권장을 했다. 특히 틈이 생기는 마스크는 아무리 등급이 높아도 틈 사이로 들어오는 코로나 바이러스를 예방하기 힘들다. 서울 아산병원 연구팀은 외과용 마스크라도 공기역학적 특성으로 COVID-19 바이러스 입자의 인체 침투를 어느 정도 걸러낼 수 있으므로 일반인은 외과용 및 면 마스크를 착용해도 된다고 보았다.