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방독면, 우릴 안전하게 지켜줘! 유해물질 걸러내는 방독면의 원리는?

연일 계속되는 미세먼지 문제로 걱정이 이만저만이 아니시죠? 점점 더 오염되는 공기 때문에, 이제는 미세먼지 마스크가 생활 필수품이 되어가고 있는데요. 가까운 미래에는 마스크가 아니라, 방독면을 써야 할지도 모르겠습니다.

미세먼지 마스크의 원리는 섬유가 무작위로 얽혀있는 특수 필터에 있습니다. 틈이 작고 섬유가 이중 삼중으로 배치돼 10㎛보다 작은 미세먼지를 막을 수 있지요.

반면 방독면은 미세먼지 마스크와 비슷하면서도 다른 원리를 가지고 있답니다. 방독면의 핵심인 정화통은 크기가 큰 오염물질을 물리적으로 걸러내는 필터와, 크기가 작은 오염물질을 화학적으로 걸러내는 필터로 구성되어 있는데요.

우선 정화통 속으로 들어온 오염물질은 미세먼지 마스크처럼, 유리섬유가 촘촘하게 얽힌 그물망과 맞닥뜨리게 됩니다. 이 때 크기가 큰 오염물질은 작은 틈 사이를 통과하지 못한 채 걸러지게 되지요.

하지만 기체와 같은 아주 작은 오염물질은 틈 사이를 그대로 통과하게 되겠죠? 이 때 작은 오염물질을 잡아내는 것이 바로 ‘활성탄(AC: Active Carbon)’입니다! 활성탄(AC)이란 스펀지처럼 작은 구멍으로 덮여 있는 탄소인데요. 이 작은 구멍 속으로 오염 물질이 빨려 들어가면서 걸러지게 된답니다.

이 때 오염 물질 중에서도 활성탄 구멍으로 강하게 빨려 들어가는 것도 있지만, 약하게 빨려 들어가면서 다시 구멍 밖으로 나오는 물질도 있을 텐데요(혈액 작용제, 질식 작용제 등). 이들을 확실하게 묶어둘 수 있는  방법이 바로 ‘화학적 반응’을 이용한 필터입니다.

물론, 오염 물질이 화학적 반응을 일으키기 위해서는 반응할 대상이 필요하겠죠? 이를 위해 활성탄에 넣는 것이 바로 금속 이온(구리, 크롬, 은)입니다. 금속 이온과의 화학적 반응을 통해, 오염물질은 활성탄 표면에 강하게 달라 붙게 되지요.

다만 활성탄에 금속이온을 많이 넣게 되면, 미세한 구멍으로 인해 공기의 흐름을 막게 돼 호흡이 곤란해 집니다. 그래서 금속 이온은 소량만 넣을 수 밖에 없는데요. 그러다 보니 활성탄 구멍에서 쉽게 빠져나오는 혈액 작용제 등은 보호 시간이 짧습니다.

지금까지 방독면의 방호 원리에 대해 자세히 살펴보았습니다! 다시 정리하자면 유해 물질들은 방독면 정화통 안에서 촘촘한 그물망에 의해 1차적으로 먼저 걸러진 후, 활성탄 구멍으로 빨려 들어가거나 화학적 반응을 통해 모두 여과되는 구조이지요.

방산업체 ‘산청’과 ‘SG 생활안전’은 군용 방독면을 생산하여 우리 국방에 기여하고 있습니다.  방독면은 군사 분야 뿐만 아니라 재해ㆍ재난 현장, 공장, 연구소 등 다양한 산업에서 사람의 생명을 보호하는 가장 중요한 도구 중 하나입니다. 앞으로 방독면의 성능이 더욱 향상되어서, 국민들의 안전을 지켜주었으면 좋겠습니다.






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