Covid-19에 가장 적합한 마스크는 무엇입니까?

: By 콜로라도 주립대학교 Christian L'Orange

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모든 마스크가 나와 주변 사람들에게 동일한 수준의 보호를 제공하는 것은 아닙니다.게티 이미지를 통한 Martin Barth/EyeEm

질병 통제 예방 센터(Centers for Disease Control and Prevention)는 지난 14년 동안 마스크와 인공 호흡기에 대한 지침을 여러 번 변경했으며 2022년 95월 XNUMX일에 최신 업데이트를 발표했습니다. 코로나바이러스는 수술용 마스크나 NXNUMX형 마스크와 비교됩니다.

Christian L'Orange는 기계 엔지니어입니다. 그는 전염병이 시작된 이후로 콜로라도 주에서 마스크 성능을 테스트해 왔습니다. 그는 새로운 CDC 지침과 좋은 마스크를 만드는 과학에 대해 설명합니다.

1. CDC 지침에서 변경된 사항은 무엇입니까?

CDC 현재 추천 "잘 맞고 지속적으로 착용할 수 있는 가장 보호적인 마스크를 착용하십시오." 그렇다면 문제는 어떤 종류의 마스크가 숨을 들이마시는 공기를 걸러내고 내쉬는 공기를 걸러내어 주변 사람들을 가장 잘 보호할 수 있느냐는 것입니다.

CDC의 업데이트된 지침은 보호 계층: “느슨하게 짜여진 천 제품은 최소한의 보호 기능을 제공하고, 겹겹이 촘촘하게 짜여진 제품은 더 많은 보호 기능을 제공하며, 몸에 꼭 맞는 일회용 수술용 마스크와 KN95는 더욱 강력한 보호 기능을 제공하며, 몸에 꼭 맞는 NIOSH 승인 호흡기(N95 포함)는 최고 수준의 보호 기능을 제공합니다. .”

성능적인 측면에서, N95 및 KN95 마스크가 최선의 선택입니다.. 동안 공급망 제한 CDC는 팬데믹 초기에 사람들에게 N95를 착용하지 말 것을 권고했습니다. 오늘날 NXNUMX는 쉽게 구할 수 있으며 최대한의 보호를 원할 경우 첫 번째 선택이 되어야 합니다.

새로운 지침의 가장 큰 변화는 천 마스크와 관련이 있습니다. CDC의 이전 지침에 따르면 일부 천 마스크는 허용 가능한 보호 수준. 새로운 지침은 천 마스크가 약간의 보호 기능을 제공할 수 있지만 가장 아래에 위치한다는 점을 여전히 인정하고 있습니다.

N95 마스크는 입자를 가두는 데 매우 효과적인 작은 플라스틱 섬유의 얽힌 웹으로 만들어집니다. Wikimedia Commons를 통한 Alexander Klepnev, CC의 BY-SA

2. N95, 수술용 마스크와 천 마스크 재질의 차이점은 무엇입니까?

마스크의 효과(마스크가 착용자에게 얼마나 많은 보호를 제공하는지)는 두 가지 주요 요소의 조합입니다. 첫째, 물질이 입자를 포착하는 능력이 있습니다. 두 번째 요소는 마스크 주변에서 새는 들숨 또는 날숨 공기의 비율입니다. 본질적으로 마스크가 얼마나 잘 맞는지입니다.

대부분의 마스크 재료는 작은 섬유가 얽힌 망으로 생각할 수 있습니다. 마스크를 통과하는 입자는 해당 섬유 중 하나를 물리적으로 만지면 중지됩니다. N95, KN95 및 수술용 마스크는 공기에서 입자를 효과적으로 제거하도록 특별히 제작되었습니다. 그들의 섬유는 일반적으로 멜트블로운 플라스틱(종종 폴리프로필렌)으로 만들어지며 가닥은 매우 작습니다. 직경이 10마이크로미터(XNUMX천분의 XNUMX인치) – 또는 사람 머리카락 너비의 약 95/95입니다. 이 작은 섬유는 입자를 필터링하고 수집하기 위해 마스크 내에 많은 양의 표면적을 생성합니다. NXNUMX, KNXNUMX 및 수술용 마스크에 사용되는 재료의 구체적인 구조와 두께는 다양할 수 있지만 사용되는 필터 매체는 종종 매우 유사합니다.

이 섬유는 매우 촘촘하게 모여 있어 입자가 통과해야 하는 간격이 매우 작습니다. 그 결과 입자가 마스크를 통과할 때 섬유에 닿아 달라붙을 가능성이 높아집니다. 이러한 폴리프로필렌 재료는 또한 종종 정전기 입자를 끌어당기는 데 도움이 될 수 있습니다.

천 마스크는 일반적으로 면이나 폴리에스터와 같은 일반적인 직조 재료로 만들어집니다. 섬유는 종종 크고 덜 조밀하게 함께 포장되어 입자가 재료를 쉽게 통과. 더 많은 레이어를 추가하면 도움이 될 수 있지만 레이어를 쌓는 것은 수익 감소 천 마스크의 성능, 심지어 여러 레이어로, 여전히 일반적으로 수술용 마스크 또는 N95와 일치하지 않습니다.

수술용 마스크는 좋은 재료로 만들어졌지만 얼굴을 밀봉하기 어렵고 종종 공기가 사람의 뺨을 통해 빠져나가게 합니다.. 게티 이미지를 통한 Krisanapong Detraphiphat / 순간

3. 마스크는 핏이 얼마나 중요한가요?

핏은 마스크가 얼마나 효과적인지에 대한 또 다른 주요 구성 요소입니다. 마스크에 사용된 재료가 완벽하고 통과하는 공기에서 모든 입자를 제거하더라도 마스크는 새지 않을 때만 보호 기능을 제공할 수 있습니다.

숨을 들이쉬고 내쉴 때 공기는 항상 저항이 가장 적은 경로를 따릅니다. 마스크와 누군가의 얼굴 사이에 틈이 있으면 모든 호흡의 상당 부분이 그 틈을 통해 스며 나와 마스크가 비교적 적은 보호를 제공.

많은 천 마스크 디자인은 단순히 잘 밀봉되지 않습니다. 얼굴에 밀착될 만큼 뻣뻣하지 않고 마스크가 얼굴에 닿지도 않는 틈이 있으며 피부에 밀착되어 밀착력이 좋지 않아 밀착력이 좋지 않습니다.

그러나 누출은 모든 마스크의 관심사입니다. 수술용 마스크에 사용되는 재료는 상당히 효과적이지만 측면에서 뭉치거나 접히는 경우가 많습니다. 이러한 틈은 공기와 입자가 누출되기 쉬운 경로를 제공합니다. 수술용 마스크를 묶고 집어넣거나 수술용 마스크 위에 천 마스크를 착용하면 누출을 크게 줄입니다.

N95 마스크도 이 문제에 영향을 받지 않습니다. 코 클립이 얼굴에 단단히 밀착되지 않으면 마스크가 새는 것입니다. N95의 독특한 점은 특정 요구 사항 N95 인증 프로세스의 핵심은 마스크가 좋은 밀봉을 형성할 수 있는지 확인하는 것입니다.

4. 오미크론과 다른 점은 무엇입니까?

마스크 기능의 역학은 오미크론의 경우 다른 변형과 다르지 않을 것입니다. 차이점은 오미크론 변형 더 쉽게 전염된다 이전 변종보다. 이 높은 수준의 전염성은 양질의 마스크를 착용하고 올바르게 착용하여 코로나바이러스를 잡거나 퍼뜨릴 가능성을 훨씬 더 중요하게 만듭니다.

불행히도 좋은 마스크를 구성하는 속성은 마스크를 불편하고 스타일리시하지 않게 만드는 바로 그 요소입니다. 천 마스크가 편안하고 가벼우며 아무것도 착용하지 않은 것처럼 느껴진다면, 그것은 아마도 당신과 다른 사람들을 코로나바이러스로부터 안전하게 보호하는 데 별로 도움이 되지 않을 것입니다. 고품질의 잘 맞는 N95 또는 KN95가 제공하는 보호 기능이 가장 좋습니다. 외과용 마스크는 입자를 걸러내는 데 매우 효과적일 수 있지만 올바르게 맞추는 것은 까다로울 수 있으며 그들이 제공할 전반적인 보호를 의심하게 만듭니다. 다른 옵션이 있다면 천 마스크가 마지막 선택이 되어야 합니다.

저자에 관하여

크리스찬 로오렌지, 기계공학과 조교수, 콜로라도 주립 대학

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