코로나바이러스 감염 예방과 미세먼지 마스크의 효용성 일기/잡담

우한 폐렴(신종 코로나바이러스) 확진자는 점점 증가하고 있는데 마스크 공급은 부족하기 때문에 앞으로 어떤 식으로 대응해야 좋을지 이리저리 찾아 본 결과다.

우선, 코로나바이러스 전염에 대한 자료를 찾아 보다가 발견한 대한의사협회지 게재 논문이 하나 있다. 메르스(MERS) 감염에 대한 논문이지만 이번 우한 폐렴(신종 코로나바이러스)도 메르스와 마찬가지로 코로나바이러스에 의한 질환이므로, 전염과 관련하여 일부 관심 가는 부분을 발췌해 보았다. 같은 종류의 바이러스이므로 충분히 참고할만하다고 생각된다. 논문은 아래의 링크에서 볼 수 있다.

한국 메르스 감염의 역학현황과 공중보건학적 대응 조치 방향 - 대한의사협회지

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에어로졸(aerosol)은 미세한 고체 또는 액체 방울이 기체에 떠다니는 것을 의미하며 대체로 크기는 0.001 µm에서 100 µm 이다. 과학적인 정의에 따르면 장시간 동안 먼 거리를 부유할 수 있는 작은 크기의 에어로졸은 공기운반입자 (airborne)으로 분류하고 그에 비해 크기가 큰 에어로졸은 비말(droplet)로 분류한다.

즉, 에어로졸에 의한 전파는 직접접촉에 의한 비말전파와 공기전파의 두 가지 형태로 일어날 수 있다는 것이다. 비말 전파는 일반적으로 재채기, 기침, 대화 할 때 또는 숨을 내쉴 때 이루어지는데, 이것을 1차 에어로졸화라고 한다[6]. 그에 반해 공기전파는 비말의 수분이 증발하면서 남기는 <5 µm의 비말핵이 퍼지면서 전파되는 것인데, 비말핵은 가벼우며 공기 중에 장시간 부유할 수 있기 때문에 특히 위험할 수 있다. 비말은 표면에 정착한 후에도 진동 또는 기류 등에 의해 바이러스가 다시 공기 중으로 들어가는 2차 에어로졸화 또는 재부유(resuspension)를 일으킬 수 있다
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비말의 평균 크기는 기침을 할 때 13.5 µm, 말을 할 때 16 µm이며, 관찰 된 비말 중 5 µm 미만의 작은 비말도 존재한다. 이러한 작은 크기의 비말의 경우 빠르게 증발되어 더 작은 크기의 비말핵(droplet nuclei)을 남겨 공기의 흐름을 따라 장시간 부유하며 널리 퍼지는 것으로 보고하였다. 더 나아가 비말핵은 입자가 작기 때문에 오랫동안 공기에 떠다닐 뿐만 아니라 하부 호흡기에 깊숙이 침투 될 수 있다.

앞서 기술한 연구결과를 요약하자면, 5 µm 크기 미만 비말 또는 비말핵은 공기전파의 가능성이 있다는 것이다.
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SARS는 발병 당시 비말감염으로 간주하였으나 비행기 안에서 감염자 좌석 기준 7줄 앞에 자리했던 승객이 감염되거나, 같은 호텔의 같은 층을 사용했던 손님 중 환자가 다수 발생한 사례, 홍콩의 한 아파트 단지에서 1,000명 이상의 발병 사례가 보고되는 등, 각종 관련 사례들이 보고되어 공기감염으로 감염될 수 있다고 판단하였다.

그러나, 상기 SARS의 경우는 지역사회에서의 공기감염을 위험성을 강조하고자 한 것이다. SARS와 메르스는 모두 병원 내 공기감염의 위험성 인정과 그에 따른 airborne precaution의 적용은 일치하나, 메르스의 경우 SARS와는 달리 지역사회에서의 공기감염 위험성에 대한 명백한 역학적 증거가 없는 것은 사실이다. 따라서 메르스가 지역사회 내에서는 공기감염의 우려가 없다고 하는 것은 적절하다. 그러나 병원 내 제한된 공간 내에서의 비말과 에어로졸의 공기전파에 의한 감염 가능성을 입증할 수 있는 다양한 역학적 그리고 실험적 연구결과들을 고려할 때, MERS-CoV의 병원 내 공기감염의 가능성을 부정하는 것은 부적절하다.
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기침을 할 때 튀는 침방울의 평균 크기는 13.5um, 말을 할 때는 16um인데, 평균치가 그렇다는 것이고 5um 미만의 작은 입자들도 존재한다. 특히 5um 미만의 작은 입자는 오랫동안 공기중에 떠나닐 수 있어 공기를 통한 바이러스 전파가 일어날 가능성도 배제할 수 없다. 메르스 사례를 기준으로 볼 때, 개방된 공간에서는 공기감염 가능성은 희박하나 병원 내부등 제한된 공간에서는 공기감염 가능성은 무시할 수 없다.

자, 이제 KF80/KF94 미세먼지 마스크에 대한 기사를 보자.

미세먼지 마스크는 2만5000볼트 정전기 바리케이드

2018년 4월21일자 한국일보 기사다. 일부 내용을 발췌해 보자면 아래와 같다.

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입자가 큰 미세먼지는 우선 중력에 따라 아래로 끌려 내려가다 그물에 걸린다(중력침강). 공기는 무게가 매우 가볍기 때문에 움직이는 경로에 방해물이 있을 경우 이를 피해가지만, 입자는 경로를 바꾸지 못해 섬유 조직에 부딪혀 걸러지고(충돌), 그보다 작은 입자는 공기의 흐름에 따라 이동경로를 바꾸긴 하나 충분히 피해갈 만큼 빠르지 않아 섬유 조직의 끝에 걸린다(간섭). 0.1㎛ 이하의 매우 작은 입자는 공기의 흐름과 관계없이 불규칙하게 움직이는 ‘브라운 운동’을 하다 섬유 조직에 흡착되면서 걸러진다(확산).

미세먼지 마스크는 주로 부직포 같은 재질을 사용해 만든다. 일반 마스크가 조직이 직각으로 교차된 일반 섬유를 쓰는 것과 달리 미세먼지 마스크는 무작위로 얽혀 있는 섬유 조직을 사용한다. 일반 섬유 조직보다 틈이 더 작아 일반 마스크가 여과할 수 없는 작은 먼지 입자까지 걸러낼 수 있다.

하지만 미세먼지를 막기 위한 마스크 필터의 주요 타깃은 이 같은 방식으로는 걸러낼 수 없는 0.1~1㎛ 크기의 초미세먼지 입자다. 이 부장은 “먼지를 철저하게 걸러내려고 마스크 섬유조직을 더 촘촘하게 하면 숨을 쉬기 어렵기 때문에, 섬유 조직을 촘촘하게 하는 데는 한계가 있다”며 “충돌, 간섭, 중력침강, 확산으로 잡히지 않는 미세먼지와 초미세먼지까지 걸러내기 위해 정전기를 입힌 필터를 사용한다”고 설명했다.
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마스크는 통상 하루 정도 쓴 뒤 폐기해야 한다. 성능이 급격히 떨어지기 때문이다. 그는 “수챗구멍에 이물질이 쌓일수록 머리카락이 더 잘 걸러지듯이 미세먼지가 흡착돼 있을수록 필터의 성능이 더 나아질 수도 있다”며 “그러나 그만큼 호흡이 어려워져 마스크로서의 성능이 저하되므로 다시 쓰지 않는 것이 좋다”고 말했다. 세척해서 쓰는 것도 바람직하지 않다. 마스크가 물에 젖으면 정전기는 완전히 사라지게 된다.
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위의 기사에 의하면, 미세먼지 마스크는 하루 정도 쓰고 폐기하는 것이 좋다. 그런데, 문제는 현재 우한 폐렴으로 인하여 수요가 급증하고 우리나라에 온 중국인들이 마스크를 싹쓸이하여 마스크 자체를 구하기가 어려워졌다는 점.

그런데, 앞의 논문을 보면 기침을 하면서 퍼지는 침방울의 평균 크기가 13.5um이므로, 미세먼지 마스크는 정전기 필터를 무시해도 0.1um 이상의 작은 입자들은 상당 부분 걸러줄 수 있을 것으로 보인다.

5um 미만의 작은 침방울도 있겠으나 대부분 0.1um 이상일 확률이 높으므로, 미세먼지 마스크를 구하기 어렵다면 하루 쓴 마스크를 버리지 않고 좀 더 사용해도 상당한 예방 효과가 있을 것으로 보인다.

초미세먼지 방어 측면에서는 성능이 심각하게 저하되었을 것이나 침방울 방어 측면에서는 유효해 보인다. 아무튼 마스크를 안 쓰는 것보다는 훨씬 나을듯.

그리고, 공기감염 가능성을 생각해서 마스크 착용 유무와 관계 없이 제한적인 실내공간에 사람이 많이 모이는 상황은 피하는 것이 좋겠다. 당연한 얘기겠지만.

이렇게까지 마스크 공급이 부족할 것이라고 생각하지 못했던 관계로 지금 집에 가지고 있는 미세먼지 마스크가 1개월분도 안되는 상황인데, 터무니 없는 비싼 가격으로 울며 겨자먹기식으로 구입하자니 돈이 너무 아까워서, 공급부족이 해소될 때까지 일단은 그냥 마스크 하나를 2~3일 정도 사용하는 방법으로 버틸때까지 버텨볼 예정이다.



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  • 반달가면 : 마스크 품귀 현상은 당분간 계속될듯 2020-02-13 20:27:18 #

    ... 이라면 마스크 품귀 현상은 당분간 계속될 것으로 보인다. 우한폐렴 예방 목적 측면에서는 마스크를 한번 쓰고 버리지 않고 좀 더 재사용해도 될 것 같긴 하나(관련 내용은 여기에), 현재 사 놓은 마스크가 그리 많지 않은 상황이라서 마스크 부족이 장기화될 것 같은 이런 징후는 아무래도 부담스럽다. 지금 우한폐렴이 국내에서 확진자가 급증하 ... more

덧글

  • 2020/02/02 17:19 # 답글 비공개

    비공개 덧글입니다.
  • 2020/02/02 17:34 # 비공개

    비공개 답글입니다.
  • 2020/02/02 18:16 # 답글 비공개

    비공개 덧글입니다.
  • 2020/02/02 22:13 # 비공개

    비공개 답글입니다.
  • RuBisCO 2020/02/02 21:20 # 답글

    늘 그렇습니다만 일단은 없는거보단 훨씬 낫긴 하죠.
  • 반달가면 2020/02/02 22:13 #

    네 없는 것보다는 그래도 쓰는 것이 낫겠습니다.
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