미국 플로리다 애틀랜틱대학교(FAU) 연구진, 국제학술지 ‘유체 물리학’ 통해 연구결과 밝혀
연구진이 실험에 사용한 페이스실드(왼쪽)와 일반 마스크
미국 플로리다 애틀랜틱대학교(FAU) 연구진은 마네킹을 이용해 페이스실드의 비말(침방울) 차단 효과를 실험한 결과 코로나19 에어로졸의 확산을 제대로 막지 못하는 것으로 나타났다고 1일(현지시간) 국제학술지 ‘유체 물리학(Physics of Fluids)’을 통해 밝혔다.
페이스실드 바깥으로 비말이 퍼져나가는 실험 장면. 출처:유체 물리학 온라인판
연구원들은 페이스실드 외에도 호흡 밸브가 달린 마스크도 함께 시험해 비말이 퍼지는 경로를 파악하고 마스크 성능을 시험했다. 해당 마스크는 N95(KF94) 마스크에 숨쉬기 편하도록 호흡 밸브가 달린 구조다.
실험결과 페이스실드는 기침의 초기 비말이 전면으로 퍼지는 것을 일부 차단했다. 그러나 방출된 침방울은 반대 방향으로도 퍼졌다.
또한 페이스실드 밖으로 나온 비말은 비록 옅은 농도였으나 창 주변으로 쉽게 이동해 주변으로 광범위하게 퍼졌다.
호흡 밸브가 달린 마스크는 다량의 비말이 호흡 밸브를 그대로 통과해 밖으로 펴져 비말 차단 효과가 크게 없었다. 호흡 벨브만 문제는 아니어서 소량이지만 마스크 상단과 콧대 사이의 틈으로 빠져나가는 비말도 관찰됐다.
만하르 드하나크 FAU 컴퓨터공학과 교수는 “(비말이) 시간이 지나면서 사방으로 넓게 분산될 수 있다”고 말했다.
연구진은 이번 실험을 통해 페이스실드나 호흡 밸브가 달린 마스크는 일반적인 마스크만큼 효과적이지 않다는 것을 보여준다고 설명했다. 또한 이는 코로나19 확산 방지를 위한 지속적인 노력에 악영향을 미칠 수 있다고 주장했다.
싯다르타 베르마 플로리다 애틀랜틱대학교 컴퓨터공학과 교수는 “사람들이 편안함을 이유로 일반 천이나 외과용 마스크 대신 투명한 페이스실드나 호흡 밸브가 달린 마스크를 사용하는 경향이 증가하고 있다”고 말했다.
이어 “하지만 페이스실드는 양쪽 측면과 아랫부분에 눈에띄는 공간이 있으며 호흡 밸브가 있는 마스크는 공기를 들이마실 때는 마스크를 통해 여과되지만 숨을 내쉴 때는 여과되지 않은 밸브를 그대로 통과한다”고 설명했다.
연구진은 일반 마스크에 비해 페이스실드와 호흡 밸브가 달린 마스크가 편하긴 하지만 코로나19 예방 역효과를 낳을 수 있다고 지적했다.
윤창수 기자 geo@seoul.co.kr
