안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
미세먼지 마스크에 사용되는 정전 필터가 아주 작은 미세먼지까지 효과적으로 걸러내는 비결은 물리적인 거름망 역할뿐만 아니라 전기적인 인력을 활용하기 때문입니다. 마스크 내부의 정전 필터는 고분자 합성수지 섬유에 고전압을 가해 정전기를 영구적으로 부여한 특수 필터입니다. 이 필터가 미세먼지를 잡는 원리는 먼지 입자의 전하 여부에 따라 두 가지로 나뉩니다.
첫째로 원래부터 플러스나 마이너스 전하를 띠고 있는 먼지 입자가 들어오는 경우입니다. 이때는 정전 필터 섬유가 가진 고유의 전하와 먼지 입자 사이에 강력한 정전기적 인력이 발생합니다. 마치 자석이 쇠붙이를 끌어당기듯 필터가 전하를 띤 먼지를 강하게 잡아당겨 표면에 흡착시킵니다.
둘째로 전하를 띠지 않는 중성의 미세먼지 입자가 들어오는 경우입니다. 정전 필터는 강력한 전기장을 형성하고 있기 때문에, 중성 먼지가 필터 섬유 근처에 접근하면 먼지 내부의 전하들이 순간적으로 재배치되는 정전기 유도 현상이나 분극 현상이 일어납니다. 이로 인해 중성이었던 먼지 입자에서 필터와 가까운 쪽이 반대 전하를 띠게 되며, 결과적으로 미세한 인력이 발생하여 먼지가 필터 섬유에 달라붙게 됩니다.
이처럼 정전 필터는 섬유 사이의 틈새보다 훨씬 작은 초미세먼지까지도 강력한 전기적 인력으로 끌어당겨 포집합니다. 덕분에 숨쉬기 편하도록 섬유의 틈새를 비교적 넓게 유지하면서도 높은 미세먼지 차단율을 동시에 달성할 수 있습니다. 다만 이 정전기는 습기에 취약하므로 마스크가 입김에 젖으면 포집 능력이 떨어지게 됩니다.