마스크는 코로나바이러스 전염을 억제하는 데에 매우 중요한 역할을 합니다. 전 세계적으로 상황이 진정되지않고 한국에서도 확진자가 지속적으로 발생되는 현 상황에서 마스크 구하기는 예전처럼 쉽지 않은 것이 사실이지요. 모든 국민이 동시에 사용할 수 있을 마스크 수량을 생상할 수 있는 설비는 어느 국가도 갖추지 못한 상황이지만 그나마 우리나라에서는 공적 마스크 프로그램에 의해 제한적으로나마 마스크 공급이 이뤄지고 있어 다행이 아닐까 생각됩니다.

이번 포스트에서는 코로나 예방을 위한 마스크 사용에 관련된 오해와 진실을 알아보도록 하겠습니다. 

오해 1: 수술용/면 마스크는 바이러스 차단에 소용이 없다?

​마스크에 대한 일반적인 오해들 중의 하나는, KF80 또는 KF94 마스크는 바이러스를 효과적으로 차단할 수 있지만 수술용 마스크나 면 마스크는 바이러스에 아무 소용이 없을 것이라고 생각하는 것입니다. 코로나바이러스의 실제 입자 크기는 약 0.12~0.15 마이크로미터입니다. 따라서 0.6 마이크로미터 크기의 입자를 약 80% 거르는 KF80과 94%를 거르는 KF94 마스크라도 코로나바이러스 입자 자체를 걸러낼 수 없습니다. 그런데도 이런 마스크가 감염을 차단하는 효과를 가지는 것은 마스크로 걸러내는 것이 바이러스 입자가 포함된 '비말'이나 '에어로졸'이기 때문입니다. 수술용 마스크도 세균이나 바이러스가 포함된 3 마이크로미터 크기의 에어로졸을 99.9% 막을 수 있도록 설계되어 있기에 비말감염을 차단하는 효과를 충분히 기대할 수 있습니다. 면마스크 역시 공기 중 바이러스가 포함된 비말과 에어로졸을 상당히 막아줄 수 있기에 KF94 마스크가 없는 경우 적절한 대체용품으로 활용할 수 있습니다.

오해 2: 마스크를 재사용하면 절대 안된다?

일회용 마스크의 재사용을 고려할 때 해결해야 하는 점은 1) 사용한 마스크에 부착되어 있을지 모르는 바이러스를 효과적으로 살균하고, 2) 재사용 처리한 마스크의 미세입자 차단능력이 그대로 유지되는가입니다. 따라서 적절한 살균 과정을 거치면 일회용 마스크를 재사용할 수 있습니다.

그렇다면 마스크를 어떻게 살균해야 할까요?

방법 1: 전자렌지를 이용한다.

전자렌지의 전자파는 바이러스의 살균에 대단히 효과적입니다. 4종류의 바이러스를 전자렌지 전자파에 20초간 노출한 결과, 바이러스들의 감염력이 모두 사라졌다는 실험 결과가 보고되어 있습니다. 그러나 전자렌지를 사용할 때 절대로 기억해야 할 주의사항이 있습니다. 금속의 자유전자는 전자파에 반응하기 때문에 가열하면 철사에서 고압의 전기 불꽃이 튀어 화재가 발생할 수 있습니다. 따라서 마스크를 재사용하기 위해 전자렌지에 넣기 전, 마스크의 철사를 빼내어야 하며 마스크를 다시 사용 시 얼굴에 효과적으로 밀착시키기 위해 살균 후 철사를 제자리에 다시 넣어야합니다. 

방법 2: 찜통이나 깊은 냄비로 살균한다.

사용한 마스크를 잘 보관해 두었다가 물이 끓고 있는 찜통 안의 망 위에 넣고 20분정도 살균합니다.그 다음 마스크를 꺼낸 다음 자연건조 시킵니다. 이 과정을 통해 사용한 마스크 내 바이러스를 포함한 잡균들을 없앨 수 있으며 마스크의 미세입자 차단 능력도 거의 손상없이 유지시킬 수 있습니다.

아반토코리아는 코로나바이러스 사태 극복을 위한 실험실 소모품부터 시약, 장비까지 다양한 솔루션을 공급하고 있습니다. 현장에서 애써주시는 의료진, 연구원분들께 진심으로 감사드리며 모든 분들의 안전을 기원합니다.

* 본 컨텐츠는 충북대학교 약학대학 물리약학실 박일영 교수님의 기고를 바탕으로 작성되었습니다. 컨텐츠 재사용 및 배포를 허락해주신 박일영 교수님께 진심으로 감사 드립니다.

의료기기의 생산 과정에서 사용되는 실리콘 접착제는 생체 적합성, 다기능성 및 탄력성 등의 여러 특성이 고려되어야 할 뿐 아니라, 생산 타임라인에 맞춰 빠르고 견고하게 경화되어야 합니다. NuSil은 의료기기 제조사 각각의 공정 환경 조건에 적합한 맞춤형 실리콘 솔루션을 제공하여, 임플란트 의료기기 분야의 혁신을 이끌고 있습니다.

NuSil은 성장하고 있는 의료기기 시장의 새로운 니즈를 충족하기 위해 혁신적인 맞춤형 솔루션을 제공합니다. 

보편적으로 사용되는 상온 경화용 실리콘 (RTV: Room-temperature-vulcanizing) 접착제는 실온에서 경화되는 실리콘 고무로, 오랫동안 의료기기의 제조 과정에 사용되어 안정성이 보장된 재료입니다. 이러한 장점에도 불구하고, 한 의료기기 제조사에서는 기존 RTV 실리콘의 경화 속도를 개선하여, 증가하는 의료기기 임플란트 시장의 니즈를 맞춰야 하는 상황에 처하게 되었습니다. 아반토의 고순도 실리콘 솔루션 브랜드인 NuSil은 의료기기 제조사의 생산 조건에 맞는 생체 적합성 '열 경화 실리콘 접착제'를 개발하였습니다. 

NuSil의 BioMaterial 기술 혁신 이사인 Lim Lambert 박사는 "열 경화 실리콘 접착제 개발은 의료 기기 제조업체가 생산 병목 현상을 줄이고, 처리량을 향상할 수 있도록 합니다. 널리 사용되고 있는 RTV 실리콘 접착제는 습도 및 기타 경화 요인에 따라 경화 속도가 상이하나, 열 경화성 제제는 기존 시간 단위의 경화 속도를 분 단위로 감소시킬 수 있습니다. 상용화된 실리콘 접착제 중 생체에 적합한 재료가 없다면, 맞춤형 솔루션을 지원하여 제조사의 요구사항을 충족시켜드릴 수 있습니다" 라고 전했습니다.

협업프로세스

화학자, 엔지니어, 규제 전문가 및 기술 전문가를 포함한 Nusil 팀은 맞춤형 접착제 개발을 위해 제조과정에서 필요한 실리콘 접착제의 속성을 연구하였습니다. 고객과의 협업 속에서 고려된 사항들은 다음과 같았습니다.

• 접착 기질
 : 특정 접착 기질에 따른 결합 강도를 조정

• 열 사용 가능 여부
 : 공정과정에서 고온(80℃이상)을 허용하는 경우, 고온 경화형 실리콘(HTV)으로 빠른 경화. 열 사용이 불가하다면, 2 성분 RTV 시스템으로 실온에서는 몇 시간 내에 경화되지만 조금의 온도 상승에도 빠르게 굳는 성분 배합 가능.

• 기타 요소
 : 제조 환경, 다른 구성요소 및 장비와의 호환성

실리콘 접착제의 구성은 개발단계, 초기 평가 단계를 거쳐 여러 차례의 프로토 타입 제작 및 테스트, 분석과정을 거쳐 확정되었습니다.

특성을 고려한 구성 성분 선정

초기 단계에서 NuSil 팀은 고객이 시장에서 경쟁우위를 차지하기 위한 핵심품질인자*(CTQ, Critical-to-Quality Factor)를 선정했습니다. Lambert 박사는 " 우리는 생물학적 검사 목록을 통과할 수 있는 성분만을 사용하여 모든 CTQ를 충족시키는 제형을 설계하고자 했습니다. 팀원들은 지정된 기준에 맞는 재료를 식별하고, 고객과 협력하여 구성 성분 선택에 영향을 미칠 수 있는 추가적인 사항들을 선별했습니다."라고 말했습니다. 

• 유동학
: 제조환경에서 최적의 성능을 발휘하기 위해 접착제의 점도, 압출 속도 및 요변성(thixotropy)* 을 고려

• 경화속도
 : 주위 온도와 비교했을 때 경화 온도를 최소한으로 증가

• 기능적 성능 

: 조립 과정 중에 사용 가능하도록 통합 고정 분주 팁을 사용하여 듀얼 배럴 카트리지를 기존 RTV 접착제와 유사하게 분주 가능하게 함

NuSil의 툴박스에는 실리콘 접착제에 색을 추가할 수 있도록 색소 옵션도 포함되었습니다. 컬러 마스터배치* 는 미국 식품의약국(FDA)에 따른 광범위한 생물학적 선별(ISO 및 USP 테스트 프로토콜)과 포괄적인 MAF(마스터 파일)에 근거하여 제공됩니다. 

아울러 고객의 요구사항이나 용도에 따라 다양한 수준의 규제 지원 또한 제공됩니다. NuSil의 의료용 실리콘은 가장 엄격한 변동성 표준을 충적하도록 설계 및 제조되었습니다.

NuSil 팀은 이러한 재료 포트폴리오를 바탕으로 고객 평가를 위한 초기 프로토 타입을 개발했습니다.

스케일 커스터마이징 기능

요구되는 제형과 다양한 용도를 고려하여 NuSil 팀은 특정 장치에 사용될 맞춤형 실리콘 접착제를 개발했습니다. 또한, 기존 테스트와 새로이 개발한 테스트 방법을 활용하여 실리콘 접착제가 제조 과정의 일괄 처리 규격을 충족하는 지 확인하였습니다. 고급 제조 프로세스와 NuSil의 독점 장비로 의료기기 제조사가 소규모 배치에서 대량 생산까지 완전하게 상용화할 수 있도록 지원했습니다.

의료기기 제조사는 의료 등급의 열 처리 실리콘 접착체로 생산성을 향상시키고, 동시에 비용 절감도 실현할 수 있었습니다. NuSil의 기술혁신 전문가들은 고객과 긴밀하게 협업하여, 고객의 니즈에 맞게 맞춤형 솔루션을 제공합니다.

아반토는 제약회사, 바이오의약품 제조 기업 뿐 아니라 의료기기 고객사들의 복잡한 문제를 해결하고 생산성과 효율성을 향상시켜 과학 혁신을 가속화합니다.

1. 고객에게 가장 중요한 품질 특성

2. 정지상태에서는 유동성이 없으나, 휘젓거나 진동시키면 유동성을 갖는 성질

3. 원료 고무에 배합제를 혼합하는 공정에서 배합제를 미리 처방보다 높은 농도로 섞어 반죽한 것으로 고무에 혼입하여 각 배합제의 계량을 정확하게 할 수 있고, 분산을 좋게 하며, 작업 중의 흩날림도 방지할 수 있다.[네이버 지식백과] 마스터배치 [master batch] (두산백과)

최근 개봉했던 영화. Dark Waters를 통해 미국 거대 화학 기업 중 하나인 듀폰사와 Rob Billot의 법정 싸움이 우리나라 사람들에게도 알려지기 시작하였습니다. 해당 소송 내용은 듀폰사의 제품에 포함된 PFOA란 화학 물질에 의해 동물들과 사람들이 발암물질에 노출되어 상당한 피해를 입었기에 이에 관한 보상을 청구하는 것이였습니다. 듀폰은 PFOA의 유해성을 숨기고 이를 유통한 비윤리적인 조치로 인해 결과적으로 피해자들에게 $7.2 million의 손해배상을 물어주게 되었습니다.   

해당 화학물질인 PFOA는 한국인들이 많이 사용한 테프론 프라이팬, 피자 포장 박스, 종이컵 등에 사용되었으며 해당 물질의 혈중 잔류농도를 조사하였을때 한국인들에게서 많이 축적되었다는 것이 밝혀져서 국민들에게 큰 충격을 주었습니다.  그렇다면 PFOA가 무엇인지 같이 알아보겠습니다.

PFOA란? 

PFOA는 perfluorooctanoic acid의 약어로 화학 공정의 산업용 계면활성제와 공급원료로 전세계적으로 생산되어 사용되는 과불소화 카르복시산입니다. PFOA는 위에 화학 구조에서 확인할 수 있는 것처럼 친수성 head group과 소수성과 lipophobic한 tail group으로 구분되어있습니다.

PFOA는 카페트, 덮개, 의류 방수 코팅, 왁스, 섬유, 후라이팬 등에 적용됩니다. 이 물질은 퍼플루오로 알킬 테일 그룹을 갖기 때문에 탁월한 안정성을 가지면서 탄화수소 계면활성제보다 물의 표면 장력을 낮출 수 있기 때문에 개면활성재로써 사용되어 왔습니다. 

PFOA는 오랜 시간 동안 인체와 환경에서 머물 수 있기 때문에 주된 연구 대상 물질이였습니다. 여러 연구들에서 해당 물질이 다양한 용도의 제품에 포함되었기 때문에 전 세계 모든 사람들의 피에 낮은 농도로라도 축적되어 있다는 것을 밝혔습니다. 당연한 것이겠지만, 높은 농도의  PFOA 오염수 근처에 사는 사람들의 피에서 더 높은 함량의 PFOA가 검출되지요. 

PFOA의 영향

많은 연구들은 PFOA가 사람에게 유해한 영향을 끼칠 수 있다고 발표하였습니다. 동물과 사람을 대상으로 실행된 연구들은 PFOA에 많이 노출되면 아래의 질병들이 나타날 수 있다는 것이 증명되었습니다. 

• 고환 및 신장암
• 태아, 모유 수유 아기 및 어린이들의 저체중 및 면역 체계 문제
• 간 손상
• 갑상선 질환
• 궤양상 대장염
• 콜레스테롤 변화
• 임신 기간 중 혈압 변화

그렇다면 PFOA의 영향을 덜 받으려면 어떻게 해야 할까요?

1) 새로운 카펫이나 가구에 얼룩이나 방수 처리 시 방수 처리제 성분을 확인합니다.

2) PFC로 만들어진 용지로 포장되어 있는 패스트푸드 및 테이크아웃 음식 섭취 횟수를 줄입니다.

3) 얼룩 방지/방수 처리된 의류를 입지 않습니다.

4) 라벨을 체크하고 성분 리스트에 PTFE 혹은 fluoro가 있는 제품은 사용하지 않습니다.

현재 미국의 EPA는 제품과 물 내의 PFOA의 양을 0.4 µg/L로 제한하였으며, PFOA의 대체품으로 완전히 불소화되고, 탄소 원자가 7 개 미만인 짧은 사슬 길이의 플루오르화 물질, 즉 C-4 또는 C-6 플루오르케미칼을 사용하고 있습니다. 

아반토는 실험과 관련된 다양한 시약, 소모품, 실험기기 등의 솔루션을 제공할 뿐만 아니라 환경 보호와 사람에 끼치는 영향을 고려한 지속가능경영을 주요한 가치로 두고 있습니다. 앞으로도 아반토는 전 세계 사람들과 환경에 긍정적인 영향을 미칠 수 있는 기업이 되고자 최선을 다하겠습니다.