농업생명과학대학 스마트팜융합바이오시스템공학과 임기택 교수 연구팀이 감염병 예방과 환경 보호를 동시에 실현할 수 있는 ‘차세대 기능성 마스크 필터’를 개발했다.

이번 연구 성과는 나노분야의 세계적 권위 학술지인 〈나노레터스(Nano Letters)〉(IF 9.6, JCR 상위 10%, JCI 상위 10%) 2025년 5월호에 게재되며 학계의 주목을 받았다.

임기택 교수 연구팀이 개발한 마스크 필터는 공기 중 전염병 차단을 비롯해 항균, 자가세척, 재사용, 생분해 기능까지 갖춘 초슬림형 나노섬유 구조체로 기존 일회용 마스크의 기술적 한계와 환경적 부담을 동시에 극복했다는 점에서 주목받고 있다.

이번 연구는 반복 사용의 어려움, 습기 조절 미흡, 생분해 불가 등 일회용 마스크의 구조적 한계를 개선하고, 마스크 폐기물에 따른 환경 부담을 줄이기 위한 목적으로 추진됐다.

연구팀은 세 가지 생분해성 고분자를 이용해 다층 구조의 전기방사 나노섬유 필터를 설계했으며, 필터는 약 0.36mm 두께의 초박형 구조로 항균성과 자정 능력, 통기성과 흡습성까지 고루 갖췄다.

또한, 해당 마스크는 외부층, 중간층, 내부층으로 구성된 3중 구조를 갖고 있으며, 외부층은 폴리카프로락톤(PCL), β-사이클로덱스트린(β-CD), 질산은(AgNO₃)을 포함해 자외선(UV)에 반응하는 항균 및 자가세정 기능을 제공하고, 중간층은 폴리비닐알코올(PVA)과 다중벽 탄소나노튜브(MWCNT)를 활용해 전기 자극에 의한 항균 작용을 유도한다. 또한, 내부층은 셀룰로오스 나노섬유와 카르복시메틸 키토산으로 구성되어 피부 접촉 면에서 탁월한 쾌적성과 흡습성을 제공한다.