레이저 빛과 고속카메라로 촬영, 침방울이 안면 마스크를 투과하는 장면

문광주 기자 / 기사승인 : 2020-07-06 11:12:53
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얼굴 마스크가 SARS-CoV-2와 같은 100% 호흡기 바이러스를 차단할 수 없다는 것을 이해하는 것이 중요. "코로나 대유행 동안 코와 입 마스크와의 간격을 밀착해 유지하고 손 씻기와 같은 다른 조치를 계속 따르는 것이 매우 중요한 이유다.”

침방울이 안면 마스크를 투과 누출되는 모습을 레이저 빛으로 촬영한 영상

여기 추상화처럼 보이는 것은 코로나 시대의 일상 모습이다.
기침과 재채기를 할 때 얼굴 마스크를 관통하는 바이러스 성 미세 방울의 흐름을 볼 수 있다. 레이저 빛 산란으로 촬영한 영상이다. 이러한 누출에도 불구하고 안면 마스크는 마스크 없는 얼굴에 비해 잠재적으로 전염성 침방울의 총량을 줄인다.

▲ 기침할 때 접힌 손수건에서 코 마스크를 통해 침방울이 배출되는 모습을 레이저 빛으로 촬영한 영상

© Siddhartha Verma, Manhar R. Dhanak und John Frankenfield 


SARS-CoV-2 코로나바이러스는 말, 노래, 기침 또는 재채기를 할 때 발생하는 침방울 및 에어로졸을 통해 주로 공기중에서 퍼지는 것으로 잘 알려져 있다.
예를 들어, 우리가 말할 때 초당 약 2,600개의 침 방울이 튀어 나온다는 실험 결과가 있다. 이것들은 마르고 서서히 땅에 가라앉지만 일부 에어로졸은 몇 분에서 몇 시간 동안 공기 중에 남아있을 수 있다.

우리가 재채기 또는 기침을 할 때 방출되는 침방울은 훨씬 더 폭발적이고 날아다닌다.
실험에 따르면 입과 코에서 나오는 공기에서 복잡한 과정이 발생하는 것으로 나타났다.
분출된 액체는 먼저 얇은 필라멘트로 분해된 후 다양한 크기의 물방울로 나뉜다.
그 결과로 형성된 작은 구름은 몇 미터 비행 할 수 있다.

레이저 광선으로 마스크 테스트

비강 마스크로 이 분출 방울을 막는 것이 더 중요하고 합리적이다.
이것은 착용자가 코로나바이러스에 감염되는 것을 보호하지는 않지만, 말, 기침 또는 재채기를 할 때 방출하는 감염성 작은 물방울을 적어도 부분적으로 막는다.
각 마스크 착용자는 다른 사람들을 보호하는 데 도움이 된다.

Florida Atlantic University의 싯다르타 버마(Siddhartha Verma)와 그의 동료들은 이러한 얼굴 마스크가 실제로 어떤 결과를 가져오는지 조사하기 위해 일련의 실험을 했다.
그들은 녹색 레이저 빛과 고속 카메라의 도움으로 마스크가 없는 침방울, 입과 코 앞에 느슨하게 묶인 천 또는 기침할 때 잘 맞는 이중 얼굴 마스크를 사용하여 어떻게 물방울이 보이는지 알 수 있었다. 마네킹은 시험 대상이었으며, 같은 속도와 운동량으로 표준화된 양의 액체를 방출했다.

마스크가 100% 보호하지는 않는다.

이 이미지는 기침할 때 접힌 손수건을 통해 코와 입으로 보호하는 물방울을 보여준다.
이 자체 제작 마스크가 빡빡하지 않더라도 완전히 보호되지 않은 기침보다 물방울이 적다.
이 실험은 또한 마스크가 얼굴에 가까울수록 더 밀착된 보호를 제공한다는 것을 보여 주었다. 그러나 테스트 결과 안면 마스크가 절대 안전을 제공하지 않음이 분명하다.

Verma는 “얼굴 마스크가 SARS-CoV-2와 같은 100% 호흡기 바이러스를 차단할 수 없다는 것을 이해하는 것이 중요하다”고 강조한다. "이것이 코로나 대유행 동안 코와 입 마스크와의 간격을 밀착해 유지하고 손 씻기와 같은 다른 조치를 계속 따르는 것이 매우 중요한 이유다.”

(Physics of Fluids, 2020; doi : 10.1063 / 5.0016018)
American Institute of Physics

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