[똑똑 사이언스]황사마스크 원리는 무엇인가요?

Q: 황사마스크 원리는 무엇인가요?

경기 안양시에 사는 30대 주부입니다. 날씨가 따뜻해지자 아이가 자꾸 밖에 나가자고 보채는데 황사가 걱정입니다. 일반 마스크로는 황사를 막을 수 없다던데 정말인가요?

A: 황사 입자의 크기는 0.01∼100μm(마이크로미터·1μm는 100만분의 1m)로 다양합니다. 이 가운데 10μm보다 작은 미세먼지는 기도와 폐를 자극해 천식이나 급성폐렴을 일으켜요. 미세먼지는 천이나 면으로 된 일반 마스크로는 걸러내기가 쉽지 않습니다. 일반 마스크는 섬유 조직 사이의 작은 틈으로 먼지를 걸러내는데, 틈이 10μm 정도로 넓기 때문에 이보다 작은 미세먼지는 그냥 통과합니다.

황사 전용 마스크는 미세먼지도 거를 수 있는 특수 필터를 사용해요. 섬유가 직각으로 교차하는 일반 마스크와 달리 특수 필터의 섬유는 무작위로 얽혀 있습니다. 틈이 작고 섬유가 이중 삼중으로 배치돼 10μm보다 작은 미세먼지도 붙잡을 수 있는 것이죠.

하지만 2μm보다 작은 먼지는 섬유에 달라붙지 않고 공기를 타고 그대로 통과합니다. 작은 먼지를 손으로 잡으려 하면 바람을 타고 요리조리 빠져나가는 현상처럼 말이죠.

그래서 정전기를 띠고 있는 특수 섬유를 사용해 2μm보다 작은 먼지를 잡아냅니다. 양극(+)과 음극(―)이 서로 다른 극을 끌어당기는 성질을 이용하는 것이죠. 특수 섬유는 부분별로 다른 극성을 띠도록 제작되기 때문에 양극이나 음극 중 하나를 띠고 있는 미세먼지를 대부분 잡아낼 수 있어요.

하지만 제아무리 황사 전용 마스크라고 해도 주의할 사항이 있습니다. 마스크를 착용해도 얼굴 구조상 코와 뺨 사이에 틈이 벌어져요. 그래서 가급적 마스크를 당겨 이 틈을 막아야 합니다. 또 어린이는 어린이용을 써야 해요. 성인 얼굴에 맞게 디자인된 마스크를 어린이가 착용하면 틈이 많이 생기기 때문이죠.

(도움말=한국쓰리엠연구소 이민철 책임연구원)

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