황사마스크 원리와 재사용하면 안되는 이유
요즘 황사 때문에 목과 코가 많이 아프고 가래가 많이 나옵니다. 오늘은 미세먼지 농도가 괜찮은 편인데 몇 일 뒤에 다시 황사주의보가 예상된다고 하네요. 몽골에서 날라오는 황사에 중국의 미세먼지 까지 섞여서 평소보다 공기중에 중금속 함량이 2배에서 5배까지 높다고 하니 기침과 두통이 안오는게 이상한거겠죠.. 만약에 한 나라 안에서 벌어지는 일이라면 피해보상을 생각해 볼 수도 있겠지만, 황사와 미세먼지에 관한 국제적인 보상 사례는 없기 때문에 그냥 스스로 잘 처신하고 다니는 편이 최선인 것 같습니다.
그래서 꼭 필요한 것이 황사마스크 입니다. 출퇴근길에 많은 사람들이 황사마스크나 방진마스크를 이용하고 있는데요, 경제적 부담 때문이나 버리는 것이 아깝다는 생각에 1회용 마스크를 세탁하여 쓰는 경우가 적지 않습니다. 더 안좋은건, 미세먼지에 대비하기 위한 황사마스크를 사용하지 않고 일반마스크를 사용하는 것 입니다.
마스크의 종류는 많지만 대부분 비슷한 외형을 가지고 있기 때문에, 그 기능에 대해 망각하기 쉽습니다. 병원에서 수술할 때는 수술용 마스크를 사용하고, 군대에서는 신경가스와 같은 화학무기에 대비하기 위해 군용 방독면이 필요합니다. 심지어는 도둑질 할때는 안면을 가리기 위해 검은색 마스크가 필요합니다.
그럼 미세먼지를 방지하기 위해서 일반마스크가 아닌, 황사마스크를 착용해야하는 구체적인 이유를 알아보겠습니다.
1. 훨씬 정교한 필터
우리가 입고 있는 옷은 실로 만들어졌는데요, 그 실은 단섬유(staple), 장섬유(filament)로 이루어져 있습니다.
이런 일반적인 섬유보다 더 가늘게 연사한 섬유단위를 나노섬유(Nano Fiber)라고 합니다. 그래서 더 세밀한 필터역할을 하게 됩니다.
미세먼지는 미세섬유로 대적한다는 원리입니다.
위의 사진에서 나온 나노섬유의 두께는 약 0.13 ~ 0.15 마이크로미터입니다. 실제로 이렇게 세밀한 섬유로 황사마스크를 만든다면 가격이 더 올라가게 됩니다. 우리가 약국에서 구입할 수 있는 황사마스크는 이것보다는 두꺼운 편입니다. 미세먼지의 정의는 입자 크기가 10 마이크로미터 이하의 먼지를 말합니다. 우리가 마시는 미세먼지는 보통 5 ~ 7 마이크로미터 정도이니, 숨쉬기 곤락할 정도로 너무 가늘 필요도 없겠죠.
이런 나노섬유는 비싼장비를 사용하여 뽑알낼 수 있습니다. '전기방사'라는 공법으로 거미가 거미줄을 뽑아내는 것 처럼 전기방사기에서 아주 가는 필라멘트가 만들어집니다.
2. 랜덤 구조
두 번째 원리는 마스크의 구조에서 찾을 수 있습니다. 마스크의 최소단위인 가닥을 아주 얇게 추출하기는 했는데, 그 미세한 가닥들이 정리정돈 되어 있다면 기능이 떨어지게 됩니다. 머리카락을 헝클어뜨렸을 때에 먼지가 잘 달라붙듯이 마스크를 이루는 얇은 필라멘트(filament)들이 랜덤한 배열로 구성되어 있을 때, 먼지를 거르는 필터로써의 역할을 더 잘하게 됩니다.
위의 사진은 황사마스크를 확대해서 본 사진과 흡사합니다. 각각의 가닥들이 랜덤한 물리적 구조를 이루고 있습니다. 최근에 출시되고 있는 공지정화기의 필터 또한 이런 랜덤구조의 필터를 착용합니다. 그리고 부직포를 자세히 들여봐도 위와 같은 무질서한 배치상태를 확인해 볼 수 있습니다.
이 갈고리 사진은 니트의 구조를 단순하게 나타낸 것입니다. 만약 마스크가 이런 구조로 겹겹히 이루어져 있다면 미세먼지를 제대로 막지 못하게 됩니다. 연결된 고리간에 빈틈도 허술하지만, 무한히 반복되는 이런 규칙적인 구조는 방패로써 제 역할을 다하지 못합니다.
게다가 공기중에 있는 미세먼지가 호흡기로 들어오는 경로를 파악했을 때 그 코스가 비교적 짧으니 , 포스팅 마지막에서 설명 할 3번째 기능에 적합하지 못한 구조로 이루어져 있습니다.
이건 우븐의 구조입니다. 이것 역시 규칙적인 구조이기 때문에 미세먼지와의 마찰을 크게 일으키지 못하는 구조입니다. 호흡기로 들어오는 먼지를 방지하기 위해서 마찰력이 필요한 이유는 정전기 때문입니다. 황사용마스크의 세번째 기능은 바로 마찰력입니다.
3. 정전기의 발생 빈도
습한 여름보다 건조한 겨울에 정전기가 많이 발생하고, 지성의 피부를 가진 사람보다 건성의 피부에서 정전기가 잘 일어납니다. 실제로 남자보다 여자가 정전기를 잘 느끼고 예민하다고 알려져 있습니다. 그리고 또 중요한 사항은 바로 소재입니다. 정전기를 잘 일어나는 사람은 면과 같은 천연소재의 옷을 입으라고 합니다. 일반적으로 천연섬유는 합성섬유보다 소재간에 전자이동률이 적기 때문에 정전기의 발생정도가 적습니다. 그리고 정전기의 발생률이 적은 소재라 할지라도 마찰을 일으키는 횟수와 시간이 길수록 정전기가 발생활 확률이 늘어납니다.
약국에서 구입할 수 있는 가장 저렴한 일반마스크의 소재는 면 입니다. 일반마스크의 실은 두껍고, 정리된 구조로 이루어져 있으며, 먼지와의 마찰 횟수가 많다고 할 수 없기 때문에 효율적이지 못합니다.
시중에서 판매되고 있는 황사용마스크는 위의 조건들을 일부 고려하여 만든 것도 있으며 모든 기능이 적용되는 더 고가의 상품도 있습니다. 중요한 것은 '식품의약안전처'에서 검증을 받은 마스크이면 그 역할을 제대로 하고 있는 상품입니다. 아래 박스에 있는 상품을 참고하세요.
마지막으로 일회용을 권장하고 있는 황사 또는 방진용마스크를 재사용 하면 안되는 이유는, 수분 때문입니다.
수분은 전기친화성이 있어서 주변의 전하를 띠는 물질을 안정시키는 역할을 담당합니다. 물은, 마스크에 정전기가 일어나서 미세먼지와 결합할 조건을 망가뜨리는 역할을 하게 됩니다. 그리고 미세먼지를 걸러내기 좋은 여건을 만드는 '엉킨매듭'을 풀어 정리된 형태의 구조로 바꾸어 버립니다. 따라서 기능성마스크가 물과 접촉을 하면 일반마스크로 바뀌거나 그 이하의 기능을 하게 됩니다. 돈이 좀 아깝더라도 하루 사용한 황사마스크는 과감히 폐기시켜야 합니다. 혹시 주변의 지인이나 어른들께서 세탁 후 재사용하는 경우를 보셨다면 건강을 위해 여러분이 대신 버려주는 것이 좋을 것 같습니다.
