[시선집중] "빨아쓰는 나노마스크, 2천원이면 충분"

< 김일두 KAIST 신소재공학과 교수 >
- MB필터는 정전기 방식, 나노필터는 물리적 차단
- 나노필터, 에탄올 세척만으로 재사용 가능
- 마스크, 나노필터 3~5장이면 길게는 두 달 사용 가능
- 식약처의 안전성 승인 준비 중

■ 방송 : MBC 라디오 표준FM 95.9MHz <김종배의 시선집중>(07:05~08:30)

■ 진행 : 김종배 시사평론가

■ 대담 : 김일두 KAIST 신소재공학과 교수

☏ 진행자 > 마스크대란이 벌어지면서 5부제가 시행되고 있죠. 이런 와중에 아주 희소식이 어제 전해졌습니다. 성능은 보건용 마스크와 똑같은데 한 번 쓰고 버리는 게 아니라 최장 20일 정도 계속 쓸 수 있는 마스크를 개발을 했다는 소식이 어제 전해졌습니다. 자, 그 주인공 지금 바로 만나보죠. 그 주인공이 누구냐 하면 한국과학기술원 KAIST 신소재공학과의 김일두 교수입니다. 바로 연결하겠습니다. 교수님 나와 계시죠!

☏ 김일두 > 네.

☏ 진행자 > 안녕하세요?

☏ 김일두 > 안녕하세요?

☏ 진행자 > 과학영역으로 가니까 제가 갑자기 긴장을 하고 있는데요. 최대한 쉽게 설명해 주십시오. 어떤 원리입니까? 이게 나노 마스크, 이렇게 불리던데.

☏ 김일두 > 저희가 보통 MB필터라고 하면 폴리프로필렌이라고 하는 고분자 소재를 직접 녹여서 떡가래 뽑듯이 실을 뽑아내는 방식이어서 거기에 용매가 사용되진 않고 있습니다.

☏ 진행자 > 지금 쓰는 게 MB필터죠?

☏ 김일두 > 네, 현재 일반인들이 사용하는 것이 MB필터이고요. 직경이 보통 한 5~10마이크로미터 정도로 다소 두꺼운 편이고요. 보통 저희가 초미세먼지라고 하면 PM 1.0정도 1마이크로 이야기를 하는데 이런 마이크는 5~10마이크로 정도의 섬유직경이면 통과가 되겠죠. 그래서 MB필터 경우 정전기를 부여를 해서 필터 성능을 유지하는 것이고요. 저희가 이번에 개발한 나노섬유는 직경이 100~500나노 정도로 MB필터보다 1/20정도로 직경이 작습니다. 따라서 정전기가 없더라도 물리적으로 차단이 가능하다는 그런 의미입니다.

☏ 진행자 > 그러니까 쉽게 하면 정전기 필터냐, 나노필터냐 이 차이라고 이해하겠는데요.

☏ 김일두 > 예, 맞습니다.

☏ 진행자 > 그런데 나노필터는 막 빨고 이래도 성능이 그대로 유지가 되는 거예요, 교수님?

☏ 김일두 > 네, 정전기라는 것이 물이 닿거나 또는 에탄올과 같은 용매가 닿으면 정전기가 바로 사라지게 됩니다. 저희가 보통 마스크도 한번 쓰면 뭐 한 번 쓰고 버리라고 이야기하는 게 마스크를 착용하고 있으면 안에 습기가 굉장히 많이 차서 시간이 지나면서 정전기가 사라지고요. 필터효능이 떨어지기 때문에 이제 장시간 착용하면 하루정도 쓰고 버리라는 그런 의미이고요. 그런데 나노섬유 경우에는 정전기 방식이 아니라 물리적으로 차단하는 것이기 때문에 거기에 물이 닿거나 에탄올이 닿아도 정전기와는 관계가 없어서 재사용이 가능한 것입니다.

☏ 진행자 > 그런데 일각에서는 나노 물질 같은 경우는 아직 위해성 부분이 완전히 정리가 된 게 아니다, 이런 얘기도 들리는 것 같은데요.

☏ 김일두 > 예, 맞습니다. 나노섬유란 단어에서 아실 수 있듯이 나노라는 표현이 들어갑니다. 보통 나노의 정의가 100나노를 기준으로 하는데요. 100나노 이하 나노입자는 저희가 아니고요. 앞서 말씀드렸듯이 100~500나노 정도 되는 직경의 섬유들이 실처럼 다 연결돼 있는 그런 구조입니다. 그렇기 때문에 이런 나노섬유에서 100나노 이하의 나노입자들이 떨어지거나 섬유들이 아주 짧게 끊어져서 그런 것들이 코 속으로 들어가거나 하는 그런 일은 전혀 없을 거라고 생각되는데요. 그런 우려가 있을 수 있기 때문에 그런 부분에 대한 검증 작업이 필요하고요. 그리고 나노섬유를 합성할 때 유기용매를 사용하는데 유기용매들이 혹시라도 나노섬유 내에 잔류할 수 있어서 그런 잔류 용매가 남아 있는지 여부 등을 확인하는 그런 절차들이 좀 필요합니다.

☏ 진행자 > 아직 거기까지 가지 않은 건가요?

☏ 김일두 > 그런 부분들에 대해선 식약처의 안전성, 승인 사항까지 필요한 부분이어서 그런 절차들이 현재 준비되어지고 있습니다.

☏ 진행자 > 식약처 내에서 검증 받을 계획이란 말씀이신 거죠?

☏ 김일두 > 예, 그런 계획이 있습니다.

☏ 진행자 > 그러면 식약처 검사 과정은 어느 정도 걸려요?

☏ 김일두 > 제가 판단할 수 있는 일은 아닌데요. 지금 마스크대란, 유럽이나 미국 등에서도 확진자 수가 기하급수적으로 늘어나고 있어서 재사용 가능한 마스크의 사용은 너무나 중요하다고 생각하고 있습니다. 그래서 식약처가 따르는 그런 안전성 기준 조건들을 저희가 잘 맞춰서 최대한 빠른 시간 내에 식약처 인증을 받을 수 있도록 노력해보겠습니다.

☏ 진행자 > 이게 정말 상용화가 가능하다고 한다면 식약처에서도 미룰 이유는 전혀 없을 거라고 보고요.

☏ 김일두 > 예, 맞습니다.

☏ 진행자 > 많은 분들이 질문 주고 계신데 그 가운데 56**님이 ‘이게 나노필터가 더 미세한 조직이라면 숨쉬기가 불편하진 않나요?’ 이런 질문 주셨네요.

☏ 김일두 > 굉장히 좋은 질문이고요. 실제 나노섬유의 두께는 굉장히 얇습니다. 그러니까 저희가 야구장에 가면 그물이 있는데 실제 야구공 하나를 잡는데 그물이 엄청 두껍지가 않거든요. 미세구조만 촘촘하다고 하면 두께를 줄일 수 있게 되고요. 미세구조가 촘촘하지 않고 막 이렇게 큰 기공도 존재하고 작은 공간도 존재하면 큰 공간으로 파티클이나 이런 비말들이 들어갈 수 있잖아요. 그걸 막으려면 그 뒤에 또 다른 필터가 있어야 되고 필터가 두꺼워지면 숨쉬기가 힘들어지게 됩니다. 따라서 필터를 최대한 얇게 만들고 필터효율이 높은 섬유를 그런 제조하면 호흡 저하는 그렇게 크지 않습니다.

☏ 진행자 > 숨 쉬는 건 너무 걱정 안 해도 된다?

☏ 김일두 > 그런 부분은 걱정 하지 않으셔도 됩니다.

☏ 진행자 > MBC 미니로 조**님, 유튜브로 인**님이 똑같은 질문 주신 게 ‘상용화가 된다면 가격이 어느 정도 갈까요?’라는 질문을 주셨습니다.

☏ 김일두 > 마스크 필터는 현재 저희가 약 2000원 정도 고려하고 있습니다, 필터만. 그리고 밖에 있는 면마스크는 비싸지 않으니까요. 이걸 3~5장 정도 구입하고요. 평일에 사용하고 저희가 앞서 말씀드리지만 에탄올이나 세척이 가능하고 겉면 마스크와 필터가 삽입형이어서 필터만 따로 교체가 가능합니다. 겉면 마스크는 아무래도 직접적으로 오염원에 노출되다 보니까 손세탁, 일반 세탁 강하게 진행하고요. 안쪽에 있는 나노섬유 필터는 에탄올 세척하는 것만으로 실질적으로 살균이 가능해서요. 그렇게 한다고 하면 짧게는 한 달, 길게는 두 달 가까이를 3~5장으로도 관리만 잘하면 충분히 사용할 수 있을 거라고 생각합니다.

☏ 진행자 > 그런데 교수님 말씀대로라면 제조원가가 3000원 이상으로 넘어갈 가능성 별로 없다고 볼 수 있겠네요.

☏ 김일두 > 제조원가 자체가 그렇게 비싸진 않아서 한 장에 필터 2000원 정도면 충분하리라고 생각되고요.

☏ 진행자 > 간단히 정리하면 식약처에서 품질검증 하는 절차만 완료된다면 언제든지 상용화가 가능한 단계까지 왔다고 이해하면 될까요? 교수님.

☏ 김일두 > 맞습니다. 저희가 하루에 마스크 필터 약 1500장 정도 만들 수 있는 지금 단계에 와 있습니다. 35cm정도 나노섬유 필터를 1시간 7m정도 만들어낼 수 있거든요. 그리고 이러한 섬유를 제조하는 장치의 대수가 들어나면 필터 생산량을 늘릴 수 있어서 현재 그런 부분들을 고려하고 있고요. 하루 1500장에서 저희가 하루 5만 개까지 마스크를 만들 수 있는 그런 설비들을 구축해보고자 계획하고 있습니다.

☏ 진행자 > 이게 식약처 통과만 된다면 투자나 이런 걸 통해서 대량 생산 체제는 금방 구축될 수 있는 거잖아요.

☏ 김일두 > 예, 그런 건 가능합니다.

☏ 진행자 > 알겠습니다. 또 많은 분들이 오염물질이 쌓이면 어떻게 제거하느냐 질문을 주셨는데 빨거나 에탄올로 세척하거나 이러면 된다는 말씀이시죠? 간단히 얘기하면.

☏ 김일두 > 예, 맞습니다.

☏ 진행자 > 공은 식약처로 넘어갔다, 중간정리를 해도 되겠네요.

☏ 김일두 > 그렇게 판단할 수 있을 것 같습니다.

☏ 진행자 > 알겠습니다. 빨리 검사가 끝나고 상용화가 되면 마스크 대란을 그냥 한순간에 정리할 수 있지 않을까 기대감을 전하면서 오늘 말씀 여기까지 듣도록 할게요. 고맙습니다.

☏ 김일두 > 예, 감사합니다.

☏ 진행자 > 지금까지 KAIST의 김일두 교수와 함께 했습니다.

[내용 인용 시 MBC <김종배의 시선집중>과의 인터뷰 내용임을 밝혀주시기 바랍니다.]

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