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호흡 감지한다는 '전자식 마스크' 어떤 원리일까

  • 2022.12.11(일) 07:30

[테크따라잡기]
전자식 팬이 공기 순환 돕는 구조

코로나19가 유행한 이후 마스크는 생활필수품으로 자리잡았어요. 마스크는 바이러스의 호흡기 침투를 보호해 가장 효율적인 방역법으로 꼽혀요. 효과적인 방역을 위해선 KF94 등급 마스크를 써야 하지만, 숨쉬기가 답답하다는 단점이 있죠. 

이런 단점을 해결한 게 전자식 마스크에요. 천이 아닌 전자부품으로 구성된 마스크는 어떤 원리로 작동할지, 더 답답하진 않을지 궁금하시죠. 지금부터 함께 알아볼까요.

방역+공기 청정=전자식 마스크

전자식 마스크는 마스크에 전자식 팬을 부착해 공기를 더 쉽게 들이마실 수 있는 마스크를 말해요. 대표적으로 최근 LG전자가 국내 판매를 시작한 '퓨리케어 마스크'가 있어요. 

전자식 마스크엔 호흡을 감지하는 센서가 탑재돼 있어 사용자가 숨을 들이마실 때 이를 인식하고 팬을 회전시켜 마스크에 더 많은 공기가 유입될 수 있도록 도와줘요. 반대로 숨을 내쉴 땐 공기가 원활하게 나갈 수 있도록 팬 작동을 멈춰요. 

LG전자가 출시한 '퓨리케어 마스크'/영상=LG전자 유튜브

전자식 마스크는 기존 일회용 마스크보다 성능이 좋은 필터를 장착해 비말뿐만 아니라 미세먼지까지 걸러낼 수 있어요. 보통 공기청정기 등에 사용되는 '헤파(HEPA)필터'를 장착해 더 효과적으로 비말을 막아내요. 헤파필터는 극도로 미세한 입자를 대부분 걸러낼 수 있는 필터에요.

비말의 크기는 0.5㎛(마이크로미터, 1㎛=백만분의 1미터) 수준인데요, LG전자가 출시한 퓨리케어 마스크에 탑재된 H13 등급의 헤파필터는 0.3㎛입자를 99.75% 이상 거를 수 있다고 해요. 

방역용 마스크로 많이 착용하는 KF94마스크가 0.4㎛ 크기의 입자를 94% 걸러낼 수 있다는 점을 고려하면, 헤파필터가 비말로부터 코와 입을 더 안전하게 보호할 수 있는 거죠.

호흡을 편하게 할 수 있는 전자식 마스크도 단점은 있어요. KF94 마스크의 무게가 5g(그램) 정도인 데 비해 전자식 마스크는 대부분 100g 이상으로 무거운 편에 속해요. 장시간 착용해야 하는 마스크 특성상 무게는 중요한 문제인데요. 전자식 마스크는 팬과 배터리를 탑재하면서 무게가 비교적 무거워요. LG전자에 따르면 보통 계란 두 개 정도의 무게라고 해요. 

기준 미비한 탓에 2년 만 출시

LG전자가 왜 이제서야 전자식 마스크를 출시하냐는 이야기도 나와요. 퓨리케어 마스크는 이미 해외 35개국에서 판매되고 있었던 제품이기 때문이죠. 

사실 LG전자가 전자식 마스크를 처음 출시한 건 2년 전이에요. LG전자는 2020년 7월 1세대 제품을 처음 공개하고 지난해에는 2세대 제품까지 출시했죠. 그동안 LG전자가 전자식 마스크를 국내에 내놓지 못했던 건 국내 안전기준이 마련돼 있지 않았기 때문이에요. 

2020년 9월 LG전자는 식품의약품안전처에 전자식 마스크를 '의약외품'으로 허가 신청했어요. 하지만 전자식 마스크에 대한 심사 기준이 없어 승인이 계속 지연됐죠. 

결국 LG전자는 신청을 철회하고 지난해 5월 한국산업기술진흥원(KIAT)에 규제 샌드박스를 신청했어요. 규제 샌드박스란 혁신 기술 제품에 임시 허가를 내주는 제도를 말해요. 그 결과 지난해 10월 국가기술표준원이 '전자식 마스크 예비안전기준'을 제정하면서 전자식 마스크를 시장에 내놓을 수 있게 됐어요.

국내 안전기준이 마련되면서 여러 전자제품 업체들이 전자식 마스크 출시를 계획하고 있어요. 삼성전자는 지난 8월 특허청에 '삼성 스마트 마스크'의 상표권을 출원했죠. 실제 출시까지 이어질지는 지켜봐야겠지만, 현재 마스크 사업을 검토 중인 것으로 알려졌어요.

다이슨이 공개한 전자식 마스크 '다이슨 존' /사진=다이슨 제공

다이슨은 전자식 마스크 '다이슨 존'을 출시할 계획이에요. 헤드폰과 전자식 마스크를 결합한 모습인데요. 다이슨 존은 마스크 부분이 아닌 헤드폰에 필터를 장착하고 이를 통해 공기를 흡입하는 구조에요. 아직 국내 출시 일정은 정해지지 않았지만, 내년 1월 중국을 시작으로 미국, 영국, 홍콩 및 싱가포르에서 순차적으로 판매를 시작할 예정이에요.

[테크따라잡기]는 한 주간 산업계 뉴스 속에 숨어 있는 기술을 쉽게 풀어드리는 비즈워치 산업부의 주말 뉴스 코너입니다. 빠르게 변하는 기술, 빠르게 잡아 드리겠습니다.[편집자]

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