Hot Tech - 벨크로 인서트 사출기술을 활용한 신개념 필터 교환형 마스크
Hot Tech는 기술을 선도하는 혁신기업으로부터 듣는 최신 기술동향입니다.
▲ 이창선 대표이사(주)인텍
기술 개발 배경
희뿌연 하늘의 정체는 미세먼지, 황산화물, 질소산화물 등의 유해 성분이 대부분이고 카드뮴, 납과 같은 중금속이 섞여 있다.
이것은 자동차 매연, 난방기구, 공장 가동을 통해 석탄이나 석유와 같은 화석연료가 탈 때 나온다.
공장이 생기고 자동차를 탄 게 한두 해가 아닌데 왜 최근 1~2년 사이 미세먼지로 몸살을 앓을까?
중국 탓이다. 중국의 산업화가 가속화되면서 석탄 사용량이 급증했기 때문이다.
중국 통계연보(2011)에 따르면 중국의 석탄 의존율은 70%를 넘어섰다.
게다가 겨울이 되면서 석탄 사용량이 더 늘었고 미세먼지 농도도 높아졌다.
이것이 서풍이나 북서풍을 타고 우리나라로 날아와 오염물질과 합쳐지고 축척되면서 뿌연 하늘을 만든 것이다.
기상청에 따르면 서풍이나 북서풍이 불 때 국내 미세먼지 농도가 평균 44.5% 증가하는 것으로 나타났다.
미세먼지가 문제가 되는 이유는 크기가 작기 때문이다.
공기 중에 떠다니는 일반적인 먼지는 코털이나 기관지 점막에서 대부분 걸러져 배출된다.
하지만 미세먼지(PM10)는 지름이 머리카락 굵기의 1/10 정도인 10㎛로 코, 구강, 기관지에서 걸러지지 않고 몸에 축척된다.
기관지에 쌓이면 가래가 생기고 기침이 잦아진다.
또 기관지 점막이 건조해지면서 세균이 쉽게 침투, 만성 폐 질환이 있는 사람은 폐렴과 같은 감염성 질환에 취약해진다.
현재 시중에 판매되고 있는 마스크로는 방한대, 보건용 마스크(황사용, 방역용), 방진 마스크 등이 있으나 이 제품들은 일반적인 사각형 또는 원형 타입으로 황사, 미세먼지, 바이러스 및 안경 착용시 김 서림 등을 효과적으로 차단 및 예방하지 못하고, 오염시 재사용이 불가능한 1회성 제품으로 자원낭비 및 경제성이 낮을 뿐만 아니라 획일적인 기능, 디자인으로 소비자의 수요나 취향에 효과적으로 대응하지 못하고 있는 실정이다.
이에 (주)인텍(이하 인텍)은 미세먼지, 황사, 바이러스 등으로부터 인체의 호흡기를 보호하기 위하여 신개념의 필터 교환형 마스크 제작기술을 개발하였으며, 기존의 1회성 마스크보다 기능성, 경제성, 편리성 등을 더욱 향상시켰다.
기술 개발 현황 및 시장 동향
온누리플랜은 국내 굴지의 조선업체에 방진마스크를 공급하는 국내 빅 3의 업체로서, 소비자의 안전에 대한 의식이 향상되면서 백화점, 병원, 건설현장, 선박 등에서 수요가 늘어나고 있을 뿐만 아니라 소비자의 의견을 반영한 ‘프로슈머’ 제품이 시장을 선도하고 있다.
한국 쓰리엠의 고성능 활성탄이 첨가된 제품은 악취와 냄새를 제거하는 능력이 뛰어나며, 에프티이앤이는 나노섬유를 활용하여 마스크뿐만 아니라 산업용 및 가정용 에어필터까지 적용 범위를 넓히고 있다.
중국은 최근 스모그 현상의 빈번한 발생으로 마스크 수요가 급증하면서 최근 3년 마스크 수요량이 20%이상으로 증가하고 있다.
마스크 수요량은 2011년 13.6% 증가한 10억개에 달했으며 2012년에는 12억 5,000만 개, 2013년에는 전년대비 20% 증가한 15억 개에 달한다.
몇 년 동안 중국 주민의 건강에 대한 요구가 더욱 높아질 것이고 그에 따른 마스크 시장도 지속 증가해 2018년에 중국 마스크 시장규모는 53억 위안에 달할 전망이다.
일본의 경우는 2004년 꽃가루의 대량 비산과 2007년도 인플루엔자의 유행 등으로 인해 완만한 신장세를 보여 오다가 2009년도 신형 인플루엔자의 세계적 대유행으로 600억 엔 규모를 초과하였다.
벨크로 인서팅 필터 교환형 마스크의 주요 기술
인텍은 2015년 4월에는 다른 1회성 마스크와 완전 차별화된 기술인, ‘벨크로 인서팅 타입의 필터 교환 방식 범용 합성수지 마스크, 이의 사출성형장치 및 제작방법’으로 마스크 업계 최초로 신기술인증(NET)을 취득하였을 뿐만 아니라 중기청으로부터 성능인증(EPC)을 받음으로써 기술 및 성능 면에서 우수함을 인정받았다.
또한 2016년 2월에는 의약외품 제조업 신고 및 품목허가를, 6월에는 조달청으로부터 우수제품지정증서를 받음으로써 세계적인 특수 마스크 전문기업으로 성장하기 위한 토대를 갖추었다.
제품에 적용한 신기술(NET)은 정밀금형 기술과 사출기술이 접목된 것으로써, 벨크로(Velcro)를 사출금형에 삽입한(Inserting) 후 연질의 열가소성탄성체(TPE)를 사출하여 새로운 개념의 필터 교환형 마스크를 제조하는 것이다.
이 기술은 금형 내부의 벨크로 접착력 보호를 위한 사출 금형 인서트(Insert)구조 가공 기술(성형 위치 안정화), 합성수지와 벨크로 박리강도 향상을 위한 직물 표면처리 기술 및 벨크로와 필터의 박리강도에 필요한 최적 부착 면적(Ø8~Ø10) 설계 기술 등이 적용되어 있다.
제품으로는 편안한 호흡을 할 수 있도록 타원형 구조를 적용하였고, 유해 먼지 차단과 더불어 편안한 야외활동을 할 수 있는 패션 마스크(ZEROTEC), 소프트한 친환경 소재를 사용하여 안면부의 찰과상 보호, 항균성 향상 및 아이들이 좋아할 수 있는 캐릭터를 적용한 아동용 마스크(PPOSK), 인체에 무해한 실리콘(Silicone) 소재를 사용하여 피부 트러블을 최소화하였고, 마스크 내부에 인체공학적 디자인을 적용한 쿠션적용으로 밀폐력 및 위생성을 더욱 향상시킨 디펜가드(DEFENGUARD), 레저 및 야외 활동에 더욱 적합하도록 자연스럽고(Scarf-like) 환경친화적인 디자인으로 야외 활동 마니아를 위한 오펜가드(OFFENGUARD) 등이 있다.
인텍의 후아(HOOOAH) 마스크는 타사 제품 대비 생산성이 4배 이상 높고, 재구매 비용이 저렴하며, 안면부 형상을 고려한 인체공학적 디자인으로 밀폐력이 우수하여 김 서림 방지 성능이 탁월할 뿐만 아니라, 소프트한 소재 사용으로 착용감이 편안하다.
또한 중금속 및 유해물질이 전혀 검출되지 않으며 PM2.5 (초)미세먼지의 80~94%를 차단할 수 있는 기능성 필터를 적용하였다.
벨크로 인서팅 필터 교환형 마스크 개발 기술의 파급효과
후아(HOOOAH) 마스크는 모양 및 크기, 색상, 기능 등이 다양해 소비자의 연령 및 개성에 따라 선택할 수 있어 좋은 반응을 얻고 있으며 국내는 물론 해외에서도 큰 관심을 보이고 있다.
특히 올해 초 중국 상해 하동 박람회에서는 인텍의 후아 마스크가 박람회에 출품된 수백 가지 상품들 중 최고의 눈길을 끌며 사람들이 몰려들어 중국과의 수출 역시 탄탄대로가 될 것임을 입증했다.
현재 중국뿐 아니라 일본, 러시아, 베트남, 등에 진출했고 올해는 미국, 이란, EU, 아프리카 등 전 세계에서 인텍과 수출 관련 협상 중에 있다.