KR102530409B1 - 탄소 나노 튜브 시트를 포함하는 전도성 마스크, 전도성 마스크의 제조 방법 및 전도성 마스크를 포함하는 기능성 보호복 - Google Patents

탄소 나노 튜브 시트를 포함하는 전도성 마스크, 전도성 마스크의 제조 방법 및 전도성 마스크를 포함하는 기능성 보호복 Download PDF

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Abstract

탄소 나노 튜브 시트를 전도성 레이어로 이용하여 발열 및 대전이 가능한 호흡기 마스크 또는 호흡기 마스크 모듈, 그 제조 방법 및 이를 이용한 기능성 보호복이 제공된다. 상기 마스크는 서로 이격된 내측 레이어와 외측 레이어, 및 그 사이에 개재된 중간 레이어; 상기 내측 레이어와 중간 레이어 사이에 개재된 제1 전도성 레이어; 및 상기 외측 레이어와 중간 레이어 사이에 개재된 제2 전도성 레이어를 포함하는 층상 구조를 갖는다.

Description

탄소 나노 튜브 시트를 포함하는 전도성 마스크, 전도성 마스크의 제조 방법 및 전도성 마스크를 포함하는 기능성 보호복{CONDUCTIVE MASK INCLUDING CARBON NANO TUBE SHEET, METHOD FOR PREPARING THE CONDUCTIVE MASK, AND FUNCTIONAL PROTECTIVE CLOTHING INCLUDING THE CONDUCTIVE MASK}
본 발명은 탄소 나노 튜브 시트를 포함하는 전도성 마스크 또는 마스크 모듈, 그 제조 방법 및 이를 이용한 기능성 보호복에 관한 것이다. 상세하게는, 탄소 나노 튜브 시트를 전도성 레이어로 이용하여 발열 및 대전이 가능한 호흡기 마스크 또는 호흡기 마스크 모듈, 그 제조 방법 및 이를 이용한 기능성 보호복에 관한 것이다.
일반적으로 마스크(mask)는 인간의 안면 부위의 적어도 일부를 커버하도록 착용하여 얼굴 안면 부분을 부분적으로 가리거나, 보호하기 위한 도구를 총칭하는 의미로 사용된다. 마스크는 용도에 따라 크게 미용 마스크, 보온 마스크, 방역 마스크(보건용 마스크 또는 위생용 마스크), 방진 마스크, 방독 마스크, 화재 마스크 등으로 대별될 수 있다. 이 중에서 방역 마스크, 방진 마스크, 방독 마스크 및 화재 마스크 등은 모두 호흡기 보호를 위한 마스크라는 점에서 공통되며 일상 생활 및 산업 전반에서 사용되고 있다.
최근 미세 먼지 문제가 크게 대두되고, 특히 2019년 12월 중국 우한에서 첫 사례가 발생하여 현재까지도 전세계적인 팬데믹(pandemic)을 일으키고 있는 코로나 바이러스감염증-19(COVID-19)에 의해 호흡기 마스크의 중요성이 커지고, 일상 생활에서의 마스크 착용 필요성이 더욱 강조되는 실정이다.
전술한 호흡기 마스크는 대부분 미세 사이즈의 입자상 물질을 필터를 통해 걸러내는 기능을 한다. 현대 대한민국 식품의약품안전처에서는 의약외품으로 허가받은 마스크에 대해 KF80, KF94, KF99로 나누어 입자 차단 성능 인증을 부여하고 있다. 예컨대 KF80 등급의 마스크는 평균 입도 0.6㎛ 크기의 미세 입자를 80% 이상 차단하고, KF94 및 KF99 등급의 마스크는 평균 입도 0.4㎛ 크기의 초미세 입자를 각각 94% 이상, 99% 이상 차단할 수 있음을 의미한다.
일반적인 호흡기 마스크는 부직포 등으로 이루어진 복수의 레이어의 층상 구조를 갖는다. 복수의 레이어들은 소정의 통기성을 가지고 호흡이 가능한 동시에, 미세 입자상 물질을 필터하도록 구성된다. 또, 몇몇의 경우 복수의 레이어 중 일부 레이어를 대전시켜 정전 필터층으로 구현하기도 한다. 전하가 대전된 정전 필터층은 정전기를 유도하여 미세한 입자상 물질을 더욱 잘 포집할 수 있다.
그러나 종래의 정전 필터층은 패키징에서 개봉 후 시간이 경과함에 따라 자연스레 대전된 전하가 소멸하여 그 기능을 잃어버리게 된다. 특히 착용자의 날숨 등에 포함된 수분과 접촉할 경우 수명이 더욱 빠르게 단축되는 문제가 있다.
한편, 착용자가 공기중 바이러스 등의 병원체가 부유한 공간에 있는 경우에도, 호흡기 마스크는 착용자의 호흡기 경로 상에서 착용자의 호흡기를 보호하며 공기 감염(aerial infection)이나 비말 감염(droplet infection)을 일으킬 가능성을 낮춰줄 수 있다.
그러나 이 경우 공기 감염 등의 확률은 낮출 수 있지만, 호흡기 마스크의 외피 등에는 병원체가 소정의 시간 동안 생존할 수 있다. 따라서 착용자가 마스크의 외피를 만진 후 다른 난간 등의 다수 이용자가 접촉하는 물체를 만지고, 그 물체에 접촉한 사람에 의해 감염이 이루어지는 이른바 간접 접촉 감염의 문제는 여전히 남아 있다. 이러한 이유로 원칙적으로 호흡기 마스크는 한번 사용 후 주의를 기울여 폐기를 해야한다.
이에 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 마스크의 어느 레이어에 필요에 따라 전하를 대전시킬 수 있는 전도성 마스크를 제공하는 것이다. 동시에 마스크를 순간적으로 급가열하여 마스크의 외피 등 표면에 잔존하는 병원체를 사멸시킬 수 있는 전도성 마스크를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 전도성을 갖는 마스크의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 전도성을 갖는 마스크를 포함하는 기능성 의류를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 호흡기용 마스크는 서로 이격된 내측 레이어와 외측 레이어, 및 그 사이에 개재된 중간 레이어; 상기 내측 레이어와 중간 레이어 사이에 개재된 제1 전도성 레이어; 및 상기 외측 레이어와 중간 레이어 사이에 개재된 제2 전도성 레이어를 포함하는 층상 구조를 갖는다.
상기 제1 전도성 레이어 및 상기 제2 전도성 레이어 중 하나 이상은 탄소 나노 튜브 시트를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 탄소 나노 튜브 시트의 두께는 1.0㎛ 이하일 수 있다.
또, 상기 탄소 나노 튜브 시트는 약 1.0nm 내지 50nm의 범위 내에서 평균 직경을 갖는 공극을 가질 수 있다.
상기 제1 전도성 레이어 및 상기 제2 전도성 레이어는 탄소 나노 튜브 시트를 포함하여 이루어지고, 상기 제1 전도성 레이어 및 상기 제2 전도성 레이어는 각각 두께 방향으로의 통기도가 10.0cc/(cm2sec) 이상일 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 제1 전도성 레이어 및 상기 제2 전도성 레이어에 전기적으로 연결된 전원부를 더 포함할 수 있다.
상기 전원부는 상기 제1 전도성 레이어 및 제2 전도성 레이어에 각각 연결된 제1 케이블과 제2 케이블, 및 전원을 포함할 수 있다.
상기 제1 케이블은 상기 제1 전도성 레이어의 상기 중간 레이어를 향하는 면 상에 연결되고, 상기 제2 케이블은 상기 제2 전도성 레이어의 상기 중간 레이어를 향하는 면 상에 연결될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 제1 전도성 레이어와 내측 레이어를 결합시키는 제1 접합 부재; 및 상기 제2 전도성 레이어와 외측 레이어를 결합시키는 제2 접합 부재를 더 포함할 수 있다.
이 때 상기 제1 전도성 레이어와 중간 레이어, 및 상기 제2 전도성 레이어와 중간 레이어는 직접적으로 결합된 상태가 아닐 수 있다.
반면 상기 내측 레이어, 중간 레이어 및 외측 레이어는 일체로 초음파 접합될 수 있다.
평면 시점에서, 상기 초음파 접합된 위치는, 상기 제1 접합 부재 또는 상기 제2 접합 부재 보다 외측에 위치할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 제1 전도성 레이어와 내측 레이어를 결합시키거나, 또는 상기 제2 전도성 레이어와 외측 레이어를 결합시키는 고분자 접합 부재; 및 상기 제1 전도성 레이어 또는 상기 제2 전도성 레이어와 전기적으로 연결된 케이블을 더 포함하되, 평면 시점에서, 상기 고분자 접합 부재의 위치는 전도성 레이어와 케이블의 도통 위치 보다 외측에 위치할 수 있다.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 마스크의 제조 방법은 제1 레이어의 일면 상에 제1 전도성 레이어를 결합하는 단계; 제2 레이어의 일면 상에 제2 전도성 레이어를 결합하는 단계; 상기 제1 전도성 레이어와 상기 제2 전도성 레이어를 대향시키고, 그 사이에 제3 레이어를 개재하는 단계; 및 상기 제1 레이어, 제2 레이어 및 제3 레이어를 함께 결합시키는 단계로서, 상기 제1 전도성 레이어와 중첩하지 않는 위치를 결합시키는 단계를 포함한다.
상기 또 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 보호복은 주변 분위기를 측정하는 센서 모듈을 포함하는 보호복 본체; 및 순차 적층된 내측 레이어, 제1 전도성 레이어, 중간 레이어, 제2 전도성 레이어 및 외측 레이어를 포함하는 호흡기용 마스크 모듈로서, 상기 제1 전도성 레이어와 제2 전도성 레이어에 전원을 인가하는 전원부를 더 포함하는 마스크 모듈을 포함한다.
상기 센서 모듈에 의해 공기 중 부유하는 입자상 물질이 소정 농도 이상으로 판별될 경우, 상기 전원부에 의해 상기 제1 전도성 레이어 및 제2 전도성 레이어에 서로 다른 전하가 대전되도록 구성될 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 마스크의 두개의 전도성 레이어에 대전되는 전하를 이용해 미세 입자 내지는 병원체의 포집 효율이 향상될 수 있다. 또, 장시간 사용 등으로 인해 대전된 전하가 사라지더라도 전도성 레이어를 다시금 대전할 수 있다.
또, 전도성 레이어를 발열시킴으로써 포집되거나, 또는 외피에 잔존하는 병원체를 사멸시킬 수 있어 간접 접촉 감염의 위험성을 낮추는 효과가 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 호흡기용 전도성 마스크의 모식도이다.
도 2는 도 1의 마스크의 평면 레이아웃이다.
도 3은 도 2의 마스크의 복수 레이어를 나타낸 모식도이다.
도 4는 도 2의 A-A' 선 및 B-B' 선을 따라 절개한 비교단면도이다.
도 5는 도 2의 C-C' 선을 따라 절개한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스크를 절개한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 보호복을 나타낸 모식도이다.
도 8은 도 7의 기능성 보호복의 구성을 나타낸 블록도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 즉, 본 발명이 제시하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도면에 도시된 구성요소의 크기, 두께, 폭, 길이 등은 설명의 편의 및 명확성을 위해 과장 또는 축소될 수 있으므로 본 발명이 도시된 형태로 제한되는 것은 아니다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
공간적으로 상대적인 용어인 '위(above)', '상부(upper)', ‘상(on)’, '아래(below)', '아래(beneath)', '하부(lower)' 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 '아래(below 또는 beneath)'로 기술된 소자는 다른 소자의 '위(above)'에 놓일 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 '아래'는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다.
본 명세서에서, '및/또는'은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. '내지'를 사용하여 나타낸 수치 범위는 그 앞과 뒤에 기재된 값을 각각 하한과 상한으로서 포함하는 수치 범위를 나타낸다. '약' 또는 '대략'은 그 뒤에 기재된 값 또는 수치 범위의 20% 이내의 값 또는 수치 범위를 의미한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 호흡기용 전도성 마스크의 모식도이다. 도 2는 도 1의 마스크의 평면 레이아웃이다. 도 3은 도 2의 마스크의 복수 레이어를 나타낸 모식도이다. 도 4는 도 2의 A-A' 선 및 B-B' 선을 따라 절개한 비교단면도로서, 호흡 경로 상에 위치하는 중앙부(좌)와 마스크의 가장자리(우)를 절개한 비교단면도이다. 도 5는 도 2의 C-C' 선을 따라 절개한 단면도로서, 와이어가 위치한 측 가장자리를 나타내도록 절개한 단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 전도성 마스크(11) 또는 전도성 마스크 모듈은 마스크 본체(10a) 및 전원부(10b)를 포함한다.
마스크 본체(10a)는 착용자의 호흡기 경로, 즉 입과 코 부근을 완전히 가리도록 구성될 수 있다. 도면에 도시된 것과 같이 마스크 본체(10a)의 양측 단부 부근에는 두개의 스트랩(strap)이 마련되고, 스트랩을 착용자의 귀에 걸쳐 착용할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 실시예에서, 상기 스트랩은 귀 걸이용 스트랩이 아니라, 인간의 두상에 걸 수 있도록 구성된 두상 걸이 스트랩일 수도 있다. 또, 도 2 등은 마스크 본체(10a)가 대략 중앙을 지나가며 세로 방향으로 연장된 접이선(FL)을 갖는 가로 접이식 내지는 2단 접이식 마스크인 경우를 예시하고 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
마스크 본체(10a)는 복수의 층 내지는 레이어들의 층상 구조를 가질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 마스크 본체(10a)는 내측 레이어(110)(또는 제1 레이어)와 외측 레이어(120)(또는 제2 레이어) 및 그 사이에 개재된 제1 전도성 레이어(210)와 제2 전도성 레이어(220)를 포함할 수 있다.
내측 레이어(110)는 외측 레이어(120)에 비해 상대적으로 내측에 위치하는 층일 수 있다. 예를 들어, 내측 레이어(110)는 착용자의 피부와 직접 접촉하는 안감층이고, 외측 레이어(120)는 외부 공기와 접촉하며, 마스크를 착용한 착용자를 바라봤을 때 시인되는 겉감층일 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
내측 레이어(110) 및 외측 레이어(120)는 각각 서로 동일하거나 상이한 재질, 두께, 통기성 및/또는 물리적 특성을 갖는 합성 섬유 등으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 내측 레이어(110)와 외측 레이어(120)는 부직포(non-woven fabric)로 구성될 수 있다. 상기 부직포 재료의 예로는 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌(PE), 폴리에테르술폰(PES) 및 나일론 중 하나 이상을 들 수 있다. 또, 부직포의 형성 방법은 멜트 블로운(melt blown), 스펀본드(spunbond), 스펀레이스(spunlace) 또는 니들펀칭(needle punching) 등을 들 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 내측 레이어(110) 및 외측 레이어(120)는 전기 절연성을 가질 수 있다.
제1 전도성 레이어(210)와 제2 전도성 레이어(220)는 내측 레이어(110)와 외측 레이어(120) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 전도성 레이어(210)는 제2 전도성 레이어(220)에 비해 내측에 위치할 수 있다. 제1 전도성 레이어(210) 및 제2 전도성 레이어(220)는 상대적으로 높은 전기 전도도 및/또는 열 전도도를 갖는 소재를 포함하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 전도성 레이어(210) 및 제2 전도성 레이어(220)는 내측 레이어(110) 및 외측 레이어(120)에 비해 높은 전기 전도도 및 열 전도도를 가질 수 있다. 제1 전도성 레이어(210) 및 제2 전도성 레이어(220)는 마스크 본체(10a)의 평면상 중심을 커버할 수 있다. 즉, 제1 전도성 레이어(210) 및 제2 전도성 레이어(220)는 착용자의 호흡 경로 상에 직접적으로 위치할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 제1 전도성 레이어(210) 및 제2 전도성 레이어(220)는 탄소 나노 튜브 시트(carbon nano tube sheet, CNT sheet)를 포함하여 이루어질 수 있다. 탄소 나노 튜브 시트는 수평 방향으로의 전기 전도도 및 열 전도도가 높아 본 실시예에 따라 전도성 레이어로 사용하기 적합하다.
탄소 나노 튜브 시트는 일반적으로 통기도가 매우 낮다. 예를 들어, 일반적인 탄소 나노 튜브 시트의 통기도는 약 3.0cc/(cm2sec) 이하일 수 있다. 따라서 탄소 나노 튜브를 그대로 호흡기용 마스크에 이용할 경우 마스크 착용자가 원활하게 호흡을 하기 곤란하다. 따라서 본 실시예에 따른 전도성 마스크(11)는 다공성(porous) 처리를 수행한 다공성 탄소 나노 튜브 시트를 이용할 수 있다. 제1 전도성 레이어(210) 및 제2 전도성 레이어(220)는 각각 약 1.0nm 내지 50nm 범위 내에서 평균 직경을 갖는 공극을 다수 가질 수 있다.
제1 전도성 레이어(210) 및 제2 전도성 레이어(220)의 두께는 각각 약 1.0㎛ 이하, 또는 약 0.5㎛ 이하, 또는 약 0.3㎛ 이하, 또는 약 100nm 이하일 수 있다. 제1 전도성 레이어(210) 및 제2 전도성 레이어(220)의 두께 하한은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 10nm일 수 있다.
이에 따라 제1 전도성 레이어(210) 및 제2 전도성 레이어(220)의 두께 방향으로의 통기도(permeability)는 약 10.0cc/(cm2sec) 이상, 또는 12.0cc/(cm2sec) 이상, 또는 14.0cc/(cm2sec) 이상, 또는 16.0cc/(cm2sec) 이상, 또는 18.0cc/(cm2sec) 이상, 또는 20.0cc/(cm2sec) 이상일 수 있다. 상기 통기도는 JIS L1096 규격에 따라 측정된 것일 수 있다.
비제한적인 예시로서, 제1 전도성 레이어(210) 및 제2 전도성 레이어(220)는 높은 비표면적을 나타내며, 예컨대 1,000m2/g 이상, 또는 약 1,500m2/g 이상, 또는 약 2,000m2/g 이상의 비표면적을 가질 수 있다.
전술한 바와 같이 일반적인 탄소 나노 튜브 시트의 경우 통기도가 매우 낮아 호흡기용 마스크의 레이어로 적용하기 곤란하나, 본 실시예와 같이 소정 크기의 다공이 형성된 다공성 탄소 나노 튜브 시트를 이용할 경우 이를 극복할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 전도성 마스크(11) 또는 전도성 마스크 모듈은 전원부(10b)를 포함할 수 있다. 전원부(10b)는 전원(power souce), 제1 케이블 및 제2 케이블을 포함할 수 있다. 제1 케이블은 제1 전도성 레이어(210)와 전기적으로 연결되고, 제2 케이블은 제2 전도성 레이어(220)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 구성의 전원부(10b)를 이용해 제1 전도성 레이어(210)와 제2 전도성 레이어(220), 나아가 전도성 마스크(11)에 전원을 인가할 수 있다.
구체적으로, 제1 케이블은 제1 전도성 레이어(210)의 제2 전도성 레이어(220)를 향하는 면(도 3 기준 상면) 상에서 결합될 수 있다. 또, 제2 케이블은 제2 전도성 레이어(220)의 제1 전도성 레이어(210)를 향하는 면(도 3 기준 하면) 상에서 결합될 수 있다.
제1 전도성 레이어(210) 및/또는 제2 전도성 레이어(220)로 탄소 나노 튜브 시트를 적용한 비제한적인 예시에서, 탄소 나노 튜브는 표면을 따라 전기 전도가 발생할 수 있다. 따라서 제1 전도성 레이어(210)의 상면 및 제2 전도성 레이어(220)의 하면 상에서 전원이 공급되도록 구성하여 제1 전도성 레이어(210)의 상면과 제2 전도성 레이어(220)의 하면을 따라 전자의 흐름이 발생할 수 있다.
본 실시예에 따른 전도성 마스크(11)는 내측 레이어(110)와 외측 레이어(120) 사이에 개재된 제1 전도성 레이어(210)와 제2 전도성 레이어(220)에 전원을 공급할 수 있다. 이를 통해 제1 전도성 레이어(210) 및 제2 전도성 레이어(220) 각각에 전하를 대전할 수 있다. 대전된 전하는 정전기적 인력을 유발하며, 마스크 본체(10a)를 투과하는 미세 입자 등의 포집을 용이하게 할 수 있다.
앞서 설명한 것과 같이, 종래의 호흡기용 마스크는 최초 상태에서 대전된 전하를 보유하는 정전 필터층을 구비한다. 그러나 대전된 전하는 사용한 시간이 경과함에 따라, 특히 사용자의 날숨 등에 포함된 수분에 노출됨에 따라 급격하게 사라진다. 그러나 본 실시예와 같이 전도성 마스크(11) 내에 제1 전도성 레이어(210)와 제2 전도성 레이어(220)를 구비하고, 이들에 전원을 공급하여 전하를 유도할 수 있다. 특히 제1 전도성 레이어(210) 및 제2 전도성 레이어(220)로서 탄소 나노 튜브 시트를 적용한 경우 전원의 공급 방향을 조절하여 대전 효과 및 정전기적 인력을 극대화할 수 있다.
뿐만 아니라, 탄소 나노 튜브 시트는 전기 전도도 뿐 아니라 높은 열 전도도를 갖는다. 따라서 제1 전도성 레이어(210) 및 제2 전도성 레이어(220)에 전원이 공급될 경우 제1 전도성 레이어(210) 및 제2 전도성 레이어(220)의 온도가 증가할 수 있다. 제1 전도성 레이어(210) 및 제2 전도성 레이어(220)의 발열 온도는 특별히 제한되지 않으나, 약 150℃ 이상으로 발열시킬 수 있음을 발명자들은 확인하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
이를 이용하여 오염된 것으로 예상되는 공간에서 본 실시예에 따른 전도성 마스크(11)를 이용한 후 전원을 공급하여 마스크 본체(10a), 구체적으로 제1 전도성 레이어(210)와 제2 전도성 레이어(220)를 발열시킬 수 있고, 마스크 본체(10a)에 필터링되어 잔존하거나 표면에 잔존하는 병원체를 사멸시킬 수 있다. 따라서 마스크 본체(10a)와의 접촉 후 발생할 수 있는 2차 전파, 예컨대 간접 접촉 감염의 위험성을 낮출 수 있다.
몇몇 실시예에서, 제1 전도성 레이어(210)와 제2 전도성 레이어(220) 사이에는 중간 레이어(300)(또는 제3 레이어, 또는 절연 레이어)가 개재될 수 있다. 중간 레이어(300)는 내측 레이어(110) 및/또는 외측 레이어(120)와 동일하거나 상이한 재질, 두께, 통기성 및/또는 물리적 특성을 갖는 합성 섬유 등으로 이루어질 수 있다. 상기 합성 섬유는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌, 폴리에테르술폰 및 나일론 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
중간 레이어(300)는 전기 절연성을 가질 수 있다. 이를 통해 제1 전도성 레이어(210)와 제2 전도성 레이어(220)가 중간 레이어(300)를 개재하여 직접 맞닿거나, 맞닿아 전기적으로 도통되는 것을 방지할 수 있으며, 중간 레이어(300)를 사이에 두고 제1 전도성 레이어(210)와 제2 전도성 레이어(220)을 효과적으로 대전시킬 수 있다.
한편, 중간 레이어(300)는 내측 레이어(110) 및 외측 레이어(120)와 직접 결합되되, 제1 전도성 레이어(210) 및 제2 전도성 레이어(220)와는 직접적으로 결합하지 않을 수 있다. 즉, 중간 레이어(300)는 내측 레이어(110)를 통해 간접적으로 제1 전도성 레이어(210)와 결합되고, 외측 레이어(120)를 통해 간접적으로 제2 전도성 레이어(220)와 결합되며 마스크 본체(10a)를 구성할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 내측 레이어(110)는 제1 전도성 레이어(210)와 제1 접합 부재(410)를 개재하여 결합되고, 외측 레이어(120)는 제2 전도성 레이어(220)와 제2 접합 부재(420)를 개재하여 결합될 수 있다. 제1 접합 부재(410) 및 제2 접합 부재(420)는 각각 폴리비닐알코올 등의 독성이 낮은 플라스틱 수지 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
전술한 바와 같이 제1 전도성 레이어(210)와 제2 전도성 레이어(220)는 중간 레이어(300)를 사이에 두고 이격되어 서로 다른 종류의 전하가 대전될 수 있다. 만일 제1 전도성 레이어(210)와 중간 레이어(300), 또는 제2 전도성 레이어(220)와 중간 레이어(300)가 접합 부재를 개재하여 직접 결합될 경우, 제1 전도성 레이어(210) 및 제2 전도성 레이어(220)를 따라 흐르거나 분포된 전하의 손실이 발생할 수 있다. 따라서 본 실시예에 따른 전도성 마스크(11)는 제1 전도성 레이어(210)와 중간 레이어(300) 및 제2 전도성 레이어(220)와 중간 레이어(300) 간에 직접적인 결합을 수행하지 않을 수 있다.
또한 전술한 바와 같이 전원부(10b)의 제1 케이블과 제2 케이블이 제1 전도성 레이어(210)와 중간 레이어(300) 사이 및 제2 전도성 레이어(220)와 중간 레이어(300) 사이에 위치하기 때문에 제1 접합 부재(410)와 제2 접합 부재(420)를 각각 제1 전도성 레이어(210)의 하면 상, 제2 전도성 레이어(220)의 상면 상에 배치하여 제1 케이블과 제2 케이블의 연장 경로를 확보할 수 있다.
또, 평면 시점에서, 제1 접합 부재(410) 및 제2 접합 부재(420)는 각각 마스크 본체(10a)의 평면상 가장자리를 따라 대략 선형으로 형성되되, 제1 접합 부재(410)와 내측 레이어(110)의 결합 위치는 제1 케이블과 제1 전도성 레이어(210)의 도통 위치(CP) 보다 외측에 위치할 수 있다. 마찬가지로, 제2 접합 부재(420)와 외측 레이어(120)의 결합 위치는 제2 케이블과 제2 전도성 레이어(220)의 도통 위치(CP) 보다 외측에 위치할 수 있다.
앞서 설명한 것과 같이 제1 전도성 레이어(210) 및 제2 전도성 레이어(220)는 각각 전하로 대전되어 미세 입자의 포집에 기여할 수 있다. 만일 제1 전도성 레이어(210) 및 제2 전도성 레이어(220)와 접촉하는 제1 접합 부재(410)와 제2 접합 부재(420)가 상기 도통 위치 보다 내측에 위치할 경우, 도통된 위치로부터 전자의 흐름이 발생함에 있어서 제1 접합 부재(410) 및 제2 접합 부재(420)로의 손실이 발생할 수 있다. 다시 말해서, 본 실시예와 달리 마스크의 외측에 상기 도통 위치(CP)가 존재하고, 상대적으로 마스크 내측에 고분자 등으로 이루어진 접합 부재가 위치할 경우, 마스크 외측으로부터 공급된 전하가 호흡기 경로 상에 위치하는 중앙부로 이동하는 과정에서 접합 부재로 흘러갈 수 있다. 따라서 본 실시예와 같이 도통 위치(CP)를 접합 부재 보다 내측에 위치하도록 하여 이러한 문제를 방지할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 내측 레이어(110) 및/또는 외측 레이어(120)는 제1 홀(110h)을 가지고, 중간 레이어(300)는 제2 홀(300h)을 가질 수 있다. 제1 홀(110h) 및 제2 홀(300h)을 통해 전원부(10b)의 제1 케이블 및 제2 케이블이 관통하여 마스크 본체(10a) 외부에 별도로 마련된 전원과 연결될 수 있다. 제1 홀(110h) 및 제2 홀(300h)은 제1 전도성 레이어(210) 및 제2 전도성 레이어(220)와 중첩하지 않을 수 있다. 구체적으로, 제1 홀(110h) 및 제2 홀(300h)은 전도성 레이어들(210, 220) 및 접합 부재들(410, 420) 보다 평면상 외측에 위치할 수 있다.
내측 레이어(110), 외측 레이어(120) 및 중간 레이어(300)는 함께 결합될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 내측 레이어(110), 외측 레이어(120) 및 중간 레이어(300)는 함께 초음파 접합될 수 있다. 도 4는 마스크의 가장자리부 말단에 위치한 제1 결합부(S1)를 표현한다. 제1 결합부(S1)를 통해 내측 레이어(110), 외측 레이어(120) 및 중간 레이어(300)는 서로 결합될 수 있다. 또, 중간 레이어(300)는 제1 전도성 레이어(210) 및 제2 전도성 레이어(220)와 직접 결합되지 않음에도 불구하고 안정적으로 일체화될 수 있다.
평면 시점에서, 제1 결합부(S1)는 마스크 본체(10a)의 평면상 가장자리를 따라 선형으로 형성될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 결합부(S1)는 점선과 같이 단속적인 라인을 형성할 수 있다. 또, 제1 결합부(S1)는 전술한 제1 접합 부재(410) 및 제2 접합 부재(420) 보다 외측에 위치할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 마스크 본체(10a)는 와이어(500)를 더 포함할 수 있다. 와이어(500)는 마스크 본체(10a)의 중간 레이어(300)와 외측 레이어(120) 사이에 위치할 수 있다. 와이어(500)는 착용자의 코 부근에 위치할 수 있다. 와이어(500)는 유연성을 가지고 인간의 힘에 의해 쉽게 구부러지되, 구부러진 형상을 유지하도록 구성될 수 있다. 와이어(500)는 착용자의 콧등을 따라 구부러지도록 구성하여 전도성 마스크(11)와 착용자 안면 간의 밀착력을 높일 수 있다.
와이어(500)는 연성이 높은 금속 재질로 이루어질 수 있다. 이 경우 제1 전도성 레이어(210)와 제2 전도성 레이어(220)에서 축적되는 전하는 와이어(500)를 통해 빠져나갈 수 있다. 따라서 이러한 문제를 최소화하기 위해 와이어(500)는 전도성 레이어들(210, 220)과 중첩하지 않도록 배치될 수 있다.
와이어(500)의 상부와 하부는 각각 제2 결합부(S2) 및 제3 결합부(S3)를 통해 고정될 수 있다. 중간 레이어(300), 외측 레이어(120)(또는 내측 레이어(110)), 제2 결합부(S2)와 제3 결합부(S3)로 둘러싸인 공간 내에 와이어(500)가 배치될 수 있다. 제2 결합부(S2) 및 제3 결합부(S3)는 내측 레이어(110), 중간 레이어(300) 및 외측 레이어(120)가 함께 결합된 부분일 수 있다. 상기 결합의 예로는 전술한 바와 같이 초음파 접합 등을 들 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 다른 실시예에서 열융착 결합될 수도 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 대해 설명한다. 다만 전술한 실시예와 동일하거나, 극히 유사한 구성에 대한 설명은 생략하며 이는 첨부된 도면으로부터 본 기술분야에 속하는 통상의 기술자에게 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스크를 절개한 단면도로서, 마스크 본체의 일측 가장자리, 마스크 본체의 중앙부, 마스크 본체의 타측 가장자리를 순차적으로 나타낸 비교단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 전도성 마스크(12)는 내측 레이어(110), 외측 레이어(120), 중간 레이어(300) 및 그 사이에 개재된 제1 전도성 레이어(210)와 제2 전도성 레이어(220)를 포함하되, 전원부(10b)의 제1 케이블(C1)과 제2 케이블(C2)이 각각 내측 레이어(110)와 중간 레이어(300)의 사이 공간(G) 및 외측 레이어(120)와 중간 레이어(300)의 사이 공간(G)에 배치된 점이 전술한 실시예와 상이한 점이다.
앞서 설명한 것과 같이 제1 케이블(C1)은 제1 전도성 레이어(210)의 상면 상에서 결합되어 도통될 수 있다. 또, 제2 케이블(C2)은 제2 전도성 레이어(220)의 하면 상에서 결합되어 도통될 수 있다. 이에 따라 제1 케이블(C1)은 제1 전도성 레이어(210)와 중간 레이어(300)의 사이, 제2 케이블(C2)은 제2 전도성 레이어(220)와 중간 레이어(300)의 사이에 배치될 수 있다.
또, 전도성 마스크(12)의 마스크 본체 양 가장자리는 제1 결합부(S1)가 위치할 수 있다. 제1 결합부(S1)는 도 6의 좌측에 예시하였다. 전술한 것과 같이 제1 결합부(S1)는 내측 레이어(110), 중간 레이어(300) 및 외측 레이어(120)가 함께 초음파 접합되어 일체화된 부분일 수 있다. 이 때 평면 시점에서, 제1 결합부(S1)는 마스크 본체의 가장자리를 따라 대략 선 형상이되, 점선과 같이 단속적인 라인을 이룰 수 있다.
또, 제1 결합부(S1)가 평면 시점에서 단속적인 라인 형상을 가짐에 따라, 제1 결합부(S1)가 부분적으로 존재하지 않을 수 있다. 이를 도 6의 우측에 예시하였다. 상기 제1 결합부(S1)가 존재하지 않는 위치에 전술한 공간들(G)이 위치하며, 제1 케이블(C1)과 제2 케이블(C2)은 공간(G)을 관통하여 지나갈 수 있다. 제1 케이블(C1)과 제2 케이블(C2)은 전원과 연결되어 전원부(10b)를 형성함은 전술한 바와 같다.
전술한 실시예들에 따른 전도성 마스크들은 전도성 레이어들(210, 220)을 포함하는 것을 기술적 특징으로 포함한다. 제1 전도성 레이어(210)와 제2 전도성 레이어(220)에는 서로 다른 종류의 전하가 대전되어 정전기적 인력을 발생시키고, 이를 이용해 마스크 본체들의 외측 레이어(120), 중간 레이어(300) 및 내측 레이어(110)의 다공 구조만으로는 충분히 여과하기 어려운 미세 입자까지 포집할 수 있다.
뿐만 아니라 전도성 레이어들(210, 220)을 탄소 나노 튜브 시트로 구성할 경우, 발열 특성을 가지고, 예컨대 100℃ 이상, 또는 약 120℃ 이상, 또는 약 140℃ 이상, 또는 약 150℃ 이상까지 발열이 가능하다. 따라서 마스크 본체에 잔존하는 병원체를 사멸시킬 수 있다. 이를 통해 경량화된 전도성 마스크를 제공할 수 있다.
특히 전도성 레이어들(210, 220)이 마스크 본체의 실질적인 유효 면적의 대부분, 예컨대 호흡기의 주된 경로를 형성하는 마스크 중앙부에 위치하여 효과적인 미세 입자의 여과가 가능할 수 있다. 특히 탄소 나노 튜브 시트는 면방향으로의 전기 전도도 및 열 전도도가 우수하여 본 실시예와 같이 전도성 마스크를 제공하는데 유리하다. 예를 들어, 마스크의 일부 영역에만 전도성을 갖는 전극 등을 배치하고, 전극에 전원을 인가하여 부직포층에 전하를 대전하는 경우, 대전의 정도가 미약할 뿐 아니라 면방향으로 고르게 전하를 형성하기가 실질적으로 곤란하여 되려 정전기 등이 발생할 수도 있다.
또, 일반적인 탄소 나노 튜브 시트는 투기도 내지는 통기도가 매우 낮아 마스크의 층상 구조로 적용하는 것이 실질적으로 불가능하나, 본 발명과 같이 탄소 나노 튜브 시트에 공극을 형성하여 본 발명은 이를 극복하였다.
또한 본 발명에 따른 전도성 마스크들은 내측 레이어(110)와 제1 전도성 레이어(210)를 제1 접합 부재(410)를 이용하여 결합시키고, 외측 레이어(120)와 제2 전도성 레이어(220)를 제2 접합 부재(420)를 결합시키며, 내측 레이어(110), 중간 레이어(300) 및 외측 레이어(120)를 함께 일체화시킬 수 있다. 이 때 접합 부재들(410, 420)의 위치와 제1 케이블, 제2 케이블의 도통 위치 등을 전술한 바와 같이 구성하여 전하의 손실을 최소화할 수 있는 효과가 있다. 또, 내측 레이어(110), 중간 레이어(300) 및 외측 레이어(120)가 결합되는 위치, 예컨대 전술한 제1 결합부(S1), 제2 결합부(S2) 및 제3 결합부(S3)를 전도성 레이어들(210, 220)과 중첩하지 않게 형성하여 전도성 레이어(210, 220)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
전도성 레이어들(210, 220)에 다공성을 부여하는 방법은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 다음 단계를 거쳐 제조할 수 있다. 즉, 다공성을 갖지 않는 탄소 나노 튜브 시트를 제조하고 칼륨염 용액에 침지시킨다. 상기 칼륨염 용액의 예로는 칼륨 시트레이트(potassium citrate) 등을 들 수 있다. 이때 탄소 나노 튜브시트의 표면이 소수성이어서 칼륨염 용액에 잘 젖지 않기 때문에 탄소 나노 튜브 시트의 표면을 X-선 처리 혹은 코로나방전 처리를 통하여 친수성을 부여한 후 칼륨염 용액에 잘 젖도록 한다.
칼륨염 용액을 표면에 부과한 후 1차로 약 200~500℃ 에서 열처리를 하고, 2차로 약 650~900℃에서 탄화 처리를 한 후에 수세를 통하여 다공을 형성하게 된다. 또, 상기 열처리 과정에서 일산화탄소 및/또는 이산화탄소가 생성되며 다공을 형성할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 전도성 마스크 내지는 전도성 마스크 모듈이 적용된 기능성 보호복에 대해 설명한다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 보호복을 나타낸 모식도이다.
도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 기능성 보호복(1) 내지는 기능성 보호복 시스템은 보호복 본체(20) 및 전술한 전도성 마스크 모듈(11)을 포함하고, 프로세서(30)를 더 포함할 수 있다.
보호복 본체(20)는 보호복 원단(20a) 및 보호복 원단(20a) 상에 배치된 센서(20b)를 포함할 수 있다. 센서(20b)는 보호복 원단(20a)의 외피 상에 배치되거나, 또는 보호복에 마련된 포켓에 삽입되어 수용 및 보관될 수도 있다. 센서(20b)는 주변 분위기를 감지하여 소정의 신호를 발생시킬 수 있다. 예시적인 실시예에서, 센서(20b)는 주변 분위기의 미세 먼지의 농도를 측정하는 미세 먼지 센서일 수 있다. 다른 실시예에서, 센서(20b)는 주변 분위기의 특정 가스의 유무, 또는 가스의 농도, 또는 가스의 노출 시간 등을 측정하는 가스 센서, 또는 바이러스 또는 세균 등의 병원체를 감지하는 병원체 센서, 또는 주변 분위기의 온도를 센싱하는 온도 센서, 또는 주변 분위기의 습도를 센싱하는 습도 센서일 수도 있다.
센서(20b)는 보호복 본체(20)에 임베딩되거나, 또는 외피 상에, 또는 내피 상에 배치된 도전 경로(20c)를 따라 신호를 제공할 수 있다. 도전 경로(20c)를 따라 제공된 신호는 프로세서(30)에 제공될 수 있다. 프로세서(30)는 센서(20b)가 측정한 결과를 기초로 신호를 처리하거나 계산하는 수단을 의미할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(30)는 CPU(Central Processing Unit), MPU(Micro Processor Unit), MCU(Micro Controller Unit), 또는 본 기술분야에서 공지된 임의의 형태의 프로세서를 포함하여 구성될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 프로세서(30)가 주변 분위기에서 소정 농도 이상의 미세 입자 등이 존재하는 것으로 판단하는 경우, 도전 경로(20c)를 통해 전도성 마스크 모듈(11)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(30)는 전도성 마스크 모듈(11)의 전원부(10b)에 신호를 제공하여 전원을 발생시킬 수 있다. 상기 전원은 전술한 바와 같이 전도성 마스크 모듈(11)의 전도성 레이어들(210, 220)에 전하를 대전시킬 수 있다. 이를 통해 작업자가 미세 먼지가 다량 함유된 작업 공간에 노출될 경우, 마스크의 미세 입자 여과 효율을 순간적으로 증가시킬 수 있다.
일반적인 경우 작업자는 스스로 인지할 수 없는 이유로 인해 그 작업 공간이 유해한 환경으로 변화할 수 있고, 이 경우 인명 사고로 이어질 수 있다.
예를 들어, 어느 작업 공간에 고농도의 미세 먼지 등 입자상 물질이 축적되어 있음에도 작업자가 이를 사전에 인지하지 못하고 작업 환경에 투입되는 경우 작업자가 이러한 환경에 그대로 노출될 수 있다.
다른 예를 들어, 최초 작업 투입 시에는 일반적인 호흡 기구에 의해 보호 가능한 수준, 즉 허용 가능한 수준의 미세 먼지 농도였으나 작업 과정에서 미세 먼지 등의 입자가 다량 발생하는 경우를 상정할 수 있다.
그러나 본 실시예에 따른 전도성 마스크 모듈(11)을 포함하는 기능성 보호복의 경우 주변 분위기의 미세 먼지 등 농도를 측정하고 이를 토대로 전도성 마스크 모듈(11)을 동작시켜 입자상 물질의 여과능을 향상시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서 본 발명의 범위는 이상에서 예시된 기술 사상의 변경물, 균등물 내지는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 기능성 보호복
11: 전도성 마스크 (모듈)
20a: 보호복 원단
20b: 센서
20c: 도전 경로
30: 프로세서
110, 120: 내측 레이어, 외측 레이어
210, 220: 제1 전도성 레이어, 제2 전도성 레이어
300: 중간 레이어

Claims (13)

  1. 서로 이격된 내측 레이어와 외측 레이어, 및 그 사이에 개재된 중간 레이어;
    상기 내측 레이어와 중간 레이어 사이에 개재된 제1 전도성 레이어; 및
    상기 외측 레이어와 중간 레이어 사이에 개재된 제2 전도성 레이어를 포함하되,
    상기 제1 전도성 레이어 및 상기 제2 전도성 레이어 중 하나 이상은 탄소 나노 튜브 시트를 포함하여 이루어지고,
    상기 탄소 나노 튜브 시트의 두께는 1.0㎛ 이하이고, 상기 탄소 나노 튜브 시트는 1.0nm 내지 50nm의 범위 내에서 평균 직경을 갖는 공극을 갖는 호흡기용 마스크.
  2. 서로 이격된 내측 레이어와 외측 레이어, 및 그 사이에 개재된 중간 레이어;
    상기 내측 레이어와 중간 레이어 사이에 개재된 제1 전도성 레이어;
    상기 외측 레이어와 중간 레이어 사이에 개재된 제2 전도성 레이어;
    상기 제1 전도성 레이어와 내측 레이어를 결합시키거나, 또는 상기 제2 전도성 레이어와 외측 레이어를 결합시키는 접합 부재; 및
    상기 제1 전도성 레이어 또는 상기 제2 전도성 레이어와 전기적으로 연결된 케이블을 포함하되,
    평면 시점에서, 상기 접합 부재의 위치는 전도성 레이어와 케이블의 도통 위치 보다 외측에 위치하는 호흡기용 마스크.
  3. 삭제
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 전도성 레이어 및 상기 제2 전도성 레이어는 각각 두께 방향으로의 통기도가 10.0cc/(cm2sec) 이상인 호흡기용 마스크.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전도성 레이어 및 상기 제2 전도성 레이어에 전기적으로 연결된 전원부를 더 포함하는 호흡기용 마스크.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전원부는 상기 제1 전도성 레이어 및 제2 전도성 레이어에 각각 연결된 제1 케이블과 제2 케이블, 및 전원을 포함하고,
    상기 제1 케이블은 상기 제1 전도성 레이어의 상기 중간 레이어를 향하는 면 상에 연결되고, 상기 제2 케이블은 상기 제2 전도성 레이어의 상기 중간 레이어를 향하는 면 상에 연결되는 호흡기용 마스크.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전도성 레이어와 내측 레이어를 결합시키는 제1 접합 부재; 및
    상기 제2 전도성 레이어와 외측 레이어를 결합시키는 제2 접합 부재를 더 포함하는 호흡기용 마스크.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 전도성 레이어와 중간 레이어, 및 상기 제2 전도성 레이어와 중간 레이어는 직접적으로 결합된 상태가 아니고,
    상기 내측 레이어, 중간 레이어 및 외측 레이어는 일체로 초음파 접합된 호흡기용 마스크.
  9. 제8항에 있어서,
    평면 시점에서, 상기 초음파 접합된 위치는, 상기 제1 접합 부재 또는 상기 제2 접합 부재 보다 외측에 위치하는 호흡기용 마스크.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 주변 분위기를 측정하는 센서 모듈을 포함하는 보호복 본체; 및
    제1항 또는 제2항에 따른 마스크를 포함하는 마스크 모듈을 포함하는 기능성 보호복.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 센서 모듈에 의해 공기 중 부유하는 입자상 물질이 소정 농도 이상으로 판별될 경우,
    상기 제1 전도성 레이어 및 제2 전도성 레이어에 서로 다른 전하가 대전되도록 구성된 기능성 보호복.
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