어떤 마스크가 가장 효과적인 보호 기능을 제공하는지, 그리고 그 이유를 알아보세요.

Oct 18, 2023

종이와 천 마스크는 일반 대중 사이에서 코로나19의 확산을 통제하는 데 도움이 될 수 있지만 집중 치료에 사용하기에는 확실히 적합하지 않습니다.

감염 위험이 가장 높은 이곳에서 의료진은 바이러스로부터 완전히 보호할 수 있는 훨씬 더 높은 수준의 개인 보호 장비가 필요합니다.

가장 간단한 형태의 안면 가리개는 수술용 마스크로, 일반적으로 종이나 천 3겹으로 구성됩니다. 기침이나 재채기 등으로 인한 비말에는 저항력이 있지만 크기가 약 100나노미터(나노미터는 10억분의 1미터)에 불과한 바이러스 입자 자체에 대해서는 거의 보호하지 못합니다.

3M의 안전 책임자인 Nikki McCullough 박사는 "코와 입을 덮지만 얼굴에 꼭 맞지 않는 마스크는 실제로 배출될 수 있는 모든 입자를 차단하는 장벽이 됩니다"라고 설명합니다. 세계 최대의 호흡기 보호 공급업체 중 하나입니다. "마스크는 아주 작은 입자를 호흡하는 것을 방해하지 않습니다."

반면에 호흡보호구는 얼굴에 꼭 맞도록 설계되어 공기가 새어 들어오거나 나갈 수 없으며 엄격한 피팅 과정이 필요합니다.

McCullough 박사는 “숨을 들이쉴 때 모든 공기는 필터 매체를 통과하며 해당 필터 매체는 성능 표준에 따라 테스트되었습니다.”라고 말합니다. "따라서 얼굴을 잘 밀봉하면 인공호흡기가 폐로 흡입되는 입자의 수를 줄이는 것임을 확신할 수 있습니다."

호흡보호구는 다양한 형태로 제공되며, 가장 간단한 것은 마스크 형태의 FFP(여과형 안면부) 호흡보호구입니다. 일부는 일회용으로 설계되었지만 일부는 소독 및 재사용이 가능합니다.

더 많은 비즈니스 기술

미국에서 FFP 호흡보호구는 국립직업안전보건연구소(NIOSH)에 의해 필터링되는 입자의 비율에 따라 분류됩니다. 따라서 N95 및 N99 마스크는 각각 95%와 99%의 입자를 필터링하는 반면 N100 장치는 99.97%를 제거합니다.

유럽에서는 호흡보호구가 약간 다르게 분류됩니다. FFP1 등급 호흡보호구는 최소 80%의 입자를 걸러냅니다. FFP2는 최소 94%를 제거하고 FFP3 장치는 최소 99.97%를 필터링하여 N100에 해당합니다.

한편, 다이빙 헬멧 스타일의 전동식 공기 정화 호흡기(PAPR)는 효율성 면에서는 FFP3 마스크와 유사하지만 외관상 확실히 그렇지 않습니다.

주요 인공호흡기 제조업체 하니웰(Honeywell)의 최고 마케팅 책임자인 브라이언 호비(Brian Hovey)는 "더 포괄적인 솔루션이 있습니다. 후드 안면 보호대와 벨트의 장치에 연결되는 튜브가 있습니다"라고 말합니다.

"필터를 통해 공기를 펌핑하는 엔진이나 모터가 있습니다. 흰색 슈트의 일부이므로 보다 포괄적인 보호 솔루션입니다."

사우샘프턴 대학(University of Southampton)의 엔지니어들은 사우샘프턴 대학병원(University Hospital Southampton)에 공급할 PAPR을 개발했으며 이미 1,000개가 사용되고 있습니다.

현재 공식 등급 및 승인 절차가 진행 중이므로 FFP3 마스크가 필요한 중환자실이나 분류에는 아직 사용되지 않습니다. 그러나 두 회사에서 이를 만들고 있으며 다른 환경의 직원을 위해 5,000개가 주문되었습니다.

테스트 과정에는 착용자가 외부 냄새를 감지할 수 있는지 확인하는 냄새 테스트와 작은 입자가 실제로 걸러지는지 확인하는 물리적 테스트가 모두 포함되었습니다.

"우리는 후드 내부에 페트리 접시를 넣고 외부에 또 다른 페트리 접시를 놓고 필터를 통해 1,000리터의 공기를 전달했습니다"라고 대학 생명공학 과학 연구 그룹의 부교수인 Alex Dickinson은 설명합니다.

"우리는 37°C에서 24시간 동안 배양한 다음 얼마나 많은 군집 형성 단위가 필터와 후드를 통해 전달되었는지 계산했습니다. 첫 번째 실험에서 후드 내부에는 박테리아 성장 단위가 없었지만 후드에서는 10개가 형성되었습니다. 제어판 밖에 있어요."

영국 표준 연구소(British Standards Institute)는 현재 유럽 표준과 비교하여 이 장치를 평가하고 있으며, 이후 사우샘프턴 및 다른 곳에서 더 널리 사용될 수 있기를 바랍니다.