(Although face shields block the initial forward motion of the jet, the expelled droplets move around the visor with relative ease and spread out over a large area depending on light ambient disturbances. Credit: Florida Atlantic University's College of Engineering and Computer Science)
(Far-field view of a droplet spread when a face shield is used to impede the jet, 2.97 seconds after the initiation of the emulated cough. Credit: Siddhartha Verma, Manhar Dhanak, John Frankenfield)
(Researchers also tested an N-95 rated face mask with exhalation valves and found the exhalation port significantly reduced the effectiveness of the mask as a means of source control, as a large number of droplets passed through the valve unfiltered and unhindered. Credit: Florida Atlantic University's College of Engineering and Computer Science)
우리나라는 비말 차단 효과가 우수한 KF94 마스크가 널리 보급되어 있지만, 해외에서는 이보다 효과가 떨어지는 덴탈 마스크나 혹은 페이스 쉴드가 많이 사용되고 있습니다. 또 숨쉬기 편하게 만든 밸브 장착 마스크도 나와 있습니다. 그런데 덴탈 및 천 마스크와 달리 투명 페이스 쉴드나 밸브 마스크는 코로나 19 전파 차단에 효과가 불충분한 것으로 알려져 있습니다.
플로리다 아틀란틱 대학(Florida Atlantic University's College of Engineering and Computer Science)의 연구팀은 이에 대한 보다 분명한 증거를 제시했습니다. 연구팀은 호흡기 비말을 흉내낸 수증기와 레이저를 이용한 시각화를 통해 호흡기 비말이 페이스 쉴드와 밸브 마스크를 통해 퍼지는 양상을 연구했습니다.
쉽게 예상할 수 있듯이 페이스 쉴드는 쉴드의 아래쪽으로 호흡기 비말이 쉽게 확산됐습니다. 이렇게 빠져 나간 에어로졸 형태의 수증기는 아래쪽으로 넓게 확산되는 모습을 보여줬습니다. 페이스 쉴드라도 하면 조금 덜 퍼질지는 모르겠지만, 만약 코로나 19 확진자가 사용한다면 많은 양의 바이러스가 포함된 비말을 사방에 뿌리게 될 가능성으 큽니다.
밸브 마스크의 경우는 약간 의외라고 할 수 있는데, 주로 흡기시에 비말과 미세 먼지를 걸러내고 내쉴 때는 밸브를 통해 여과 없이 내보내기 때문으로 생각됩니다. 아무튼 이와 같은 형태의 마스크는 코로나 19 차단에 효과가 매우 떨어지므로 사용을 자제하는 것이 좋을 것 같습니다.
이렇게 보면 우리가 사용하는 비말 차단 마스크나 KF 94/80 마스크의 우수성을 알 수 있습니다. 한국이 코로나 19에 따른 피해가 적은 이유 중 하나가 성능이 좋은 마스크를 착용한 사람의 비율이 높은 것에도 있을 것입니다. 이 사태가 종식되기 전까지 마스크 착용은 필수입니다.
참고
https://phys.org/news/2020-09-shields-masks-valves-ineffective-covid-.html
Visualizing droplet dispersal for face shields and masks with exhalation valves," Physics of Fluids, aip.scitation.org/doi/pdf/10.1063/5.0022968
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