코로나19 일회용 마스크 재활용하기

코로나19 예방을 위해 정부의 여러가지 대책에도 불구하고, 마스크 대란은 여전합니다. 

일회용 마스크 구매를 위해  몇 백미터 줄을 서서 기다려야 하는 애로 사항이 많습니다.

그런데, 과학인들의 온라인 커뮤니티인 '생물학연구정보센터' 또는 'BRIC(Biological Research Information Center)'에서 일회용 마스크를 재사용할 수 있다는 논문을 3월 10일에 올렸습니다. (충북대학교 약대의 박일영교수)

제목은 '코로나-19 방어용 마스크를 안전하게 재사용하기 위한 사균방법에 관한 고찰' 이라는 글입니다.

 

 

아래 내용은 해당 논문의 내용을 참고하여 요약하였습니다.

내용의 요지는 간단합니다.

일반 가정에서 찜통에 마스크를 20분간 찐 후에 자연 건조 하면,  미세입자 차단 능력에는 변화가 없이 바이러스 살균이 가능하다는 것입니다.

 

현재 일반인에게 권장되는 마스크는 0.6㎛ (1 ㎛ =마이크로미터는 1/1000 ㎜) 크기의 입자를 약 80% 차단하는 효과를 보이는 KF80, KF94 등급 마스크입니다.

기침을 하면 다양한 크기 침방울이 나오는데,  기침과 재채기가 다르고, 사람마다 호기를 밀어내는 힘과 양이 다르기 때문에 연구진에 따라 이견은 있지만, 한 연구보고에 의하면 사람이 기침을 할 때 분무되어 나오는 물방울들의 평균크기는 0.62~15.9 ㎛ 범위의 분포를 보인다고 합니다.

비말감염(droplet infection)과 공기감염(airborne infection)은 감염원(기도 삼출액의 분무 물방울)의 크기를 기준으로 나누는데, 직경 5㎛ 보다 큰 분무방울(이하 비말로 지칭)로 감염되는 경우 비말감염으로 분류하고, 5㎛ 보다 작은 분무방울(이하 에어로졸로 지칭)로도 감염되는 경우를 공기감염으로 분류합니다.

 

비말은 무거워서 멀리가지 못하고 환자 주위(실내공기 중에서 주변 약 2 m 이내)에 가라앉게 되어 주로 근거리 밀접접촉 감염을 일으키지만, 에어로졸은 공기 중에 부유하여 멀리 떠 갈 수 있어 근거리는 물론, 원거리 비접촉 감염을 일으킬 수 있어 더 문제가 되기 때문입니다. 코로나 바이러스에 의한 질환은 일반적으로 비말감염으로 분류됩니다.

마스크가 바이러스 크기의 입자를 거를 수 있어야 감염을 막을 수 있을 것이라는 느낌에서 오는 걱정이겠지만, 마스크에 대한 일반적인 오해 중의 하나는, KF80 또는 KF94의 방역 마스크는 바이러스를 효과적으로 차단할 수 있다고 생각하면서, 수술용 마스크나 면 마스크는 바이러스에는 아무 소용이 없을 것이라는 인식일 것입니다. 실제 코로나 바이러스 입자의 크기는 약 0.12~0.15 ㎛ 입니다. 따라서 0.6  ㎛ 크기의 입자를 약 80% 거르는 KF80은 물론, 94%를 거르는 KF94 마스크라도, 코로나 바이러스 입자는 걸러낼 수 없습니다.  그런데도 이런 마스크가 감염을 차단하는 효과를 가지는 이유는, 마스크로 걸러내는 것은 바이러스 입자 자체가 아니라 바이러스 입자가 포함된 ‘비말’이나 ‘에어로졸’이기 때문입니다.

 

 

코로나-19의 원인 바이러스는 SARS-CoV-2로 명명되어 있습니다. 현재 이 바이러스의 특성이 완전히 파악되지는 않았지만, 유전자의 서열, 단백질의 상동성(homology) 등으로 비교할 때, 이 바이러스는 2003년 유행한 SARS의 원인 바이러스와 매우 유사하다고 보고되어 있습니다. 코로나 바이러스는 바이러스의 돌기(spike)가 숙주세포의 노출된 특정 단백질에 결합되어야 감염을 일으킬 수 있는데, 이 돌기는 단백질이어서 열이나 에탄올 등에 의해 변성되면 숙주세포에 결합하지 못하게 되어 감염력을 잃습니다. SARS의 원인 바이러스는 열에 약하여 섭씨 60도에 30분간 노출되면 살균된다고 보고되어 있습니다. 코로나-19 바이러스의 열에 대한 저항성은 아직 보고되지 않았지만, 단백질의 상동성으로 추론할 때 SARS 바이러스와 거의 비슷할 것이라고 유추할 수 있죠!

 

SARS의 원인 바이러스가 섭씨 60도에서 30분간 가열하면 감염력을 거의 잃는다면 , 유전적 특성이 거의 같은 코로나-19의 원인 바이러스도 그럴 것이라고 보는 것이 과학적으로 합리적인 추론입니다.  섭씨 60도, 80%의 습도 공간에 마스크를 30분간 처리 후 건조하는 과정을 3회 반복한 후에, 마스크의 미세입자 차단 효율이 처리하지 않은 마스크에 비해 거의 변하지 않았음을 보고하고 있고 ,   섭씨 65도의 물탱크 위의 포화 수증기 공간에 마스크를 20분간 처리한 결과, 마스크에 부착시킨 인플루엔자 바이러스가 효과적으로 살균되었으며, 미세입자 차단 능력도 거의 변하지 않았음을 밝히고 있습니다.

일반적으로 온도가 10도 올라갈 때 화학반응이 2~3배 빨라지는 것은 분자의 열에너지의 상승에 의한 것인데, 단백질의 변성 역시 분자내 열진동 에너지의 상승에 의해 촉진되므로, 60도에서 30분이면 변성되는 코로나 바이러스의 돌기 단백질은 섭씨 100도의 찜통의 수증기로는 20분이면 충분히 변성되어, 감염력을 잃을 것이라고 보고 있습니다.

KF80, KF94 마스크는 외피, 1차필터(큰 입자 차단), 정전 필터(미세 입자 차단), 내피의 4장으로 구성되어 있고, 수술용 마스크는 외피와 필터, 내피의 3장으로 구성되어 있습니다. 위에 언급된 것처럼 ‘햇반’ 용기를 물에 끓일 수 있듯이, 마스크 안면부의 필터는 폴리프로필렌 재질이라서 섭씨 100도의 온도에는 아무런 변형이 일어나지 않습니다.

간단히 테스트한 KF80 마스크와 두 종류의 수술용 마스크들은 100도의 수증기에 20분간 노출하였을 때 아무런 외적 변형을 발견할 수 없었고,  건조 후 각 층을 현미경으로 400배까지 관찰하였지만 처리하지 않은 것에 비하여 미세 구조의 변화 역시 발견할 수 없었다고 합니다. 이 결과와 위의 연구자들의 결과를 참고할 때 섭씨 100도의 찜통의 수증기로 약 20분간 살균하고, 자연 건조시키는 경우에도 마스크의 미세입자 차단 효율은 그다지 손상되지 않으리라고 보고 있습니다.

결론은  일회용 마스크(KF80,KF94등)를 찜통으로 20분간 살균한 후 자연 건조 시켜서 재 사용 가능하다는 것입니다.

이상으로  BRIC에 올라온 글을 참조하여 적어 보았습니다. 

 

https://www.ibric.org/myboard/read.php?Board=isori&id=107532&sflag=1