‘마스크 썼는데 왜 코로나 걸리지?’ 특수카메라로 찍어봤다

특수 적외선 카메라로 정상호흡 상태를 촬영한 모습. 아주대병원 제공

국내 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 누적 확진자 수가 1600만 명을 향해가고 있다. 바이러스 차단을 위해 매일 방역 마스크를 착용하지만 계속 확진자가 속출하는 상황이다. KF94 마스크를 쓰는 데도 감염되는 이유는 무엇일까.

아주대병원 이비인후과 김현준 교수는 특수 적외선 카메라를 사용해 △KF94 마스크 △KF94 마스크 착용 후 운동하거나 숨이 찰 때 △비말 차단 마스크 △쉴드 마스크 △정상호흡 등 방역 마스크 종류별로 호흡기류가 어떻게 이뤄지는지 촬영을 통한 관찰 실험을 진행했다.

보통 사람은 평소 호흡할 때 약 500㎖의 공기를 들이마시고 내쉬는데 이를 1회 호흡량(tidal volume)이라고 한다. 마스크 착용 여부에 상관없이 항상 1회 호흡량이 충분히 확보돼야 편하게 호흡할 수 있다. 1회 호흡량이 부족하면 숨이 가빠지거나 불편하다고 느낀다.

특수 적외선 카메라로 KF94 마스크 착용 시 호흡 상태를 촬영한 모습. 아주대병원 제공

적외선 카메라 촬영 결과, KF94 마스크 착용 시 필터 때문에 공기가 충분히 공급되지 못하면, 1회 호흡량을 확보하기 위해 필터 이외의 얼굴과 마스크 사이의 틈으로 공기가 이동해 부족한 공기량을 보충하는 것으로 확인됐다.

이런 경우 공기가 이동할 수 있는 통로를 확보하기 위해 마스크가 얼굴로부터 떨어져 틈이 생긴다. 안전을 위해 아무리 밀착해도 오히려 이로 인해 1회 호흡량이 더욱 부족해져 마스크와 얼굴 사이의 틈으로 더 공기가 강하게 새는 것을 확인했다. 그렇다고 편안한 호흡을 위해 마스크를 느슨하게 착용한다면 공기가 더 많이 샜다.

만일 KF94 마스크를 쓰고 운동을 하거나 숨이 차서 더 많은 공기량이 필요할 경우 모자란 공기량을 보충하기 위해 마스크가 더 많이 들리고 틈으로 새는 양도 많았다.

특수 적외선 카메라로 비말 마스크(왼쪽)와 쉴드 마스크 착용 시 호흡 상태를 촬영한 모습. 아주대병원 제공

다른 비말 차단 마스크는 KF94 마스크보다 필터 기능이 떨어져 공기가 마스크를 그대로 통과하기에 호흡엔 편했지만, 차단력은 떨어졌다.

쉴드 마스크도 필터가 없어 공기가 그대로 마스크 아래로 이동해 얼굴에 닿았다.

김 교수는 “예상대로 KF94 마스크가 호흡을 통한 바이러스 차단에 가장 효과적인 것으로 나타났다. 하지만 실험에서 보듯, KF94 마스크라도 돌출된 코와 닿는 마스크 윗부분처럼 완전 밀착이 안 되는 부분 등을 통해서 호흡을 하기 위해 공기가 새고 있는 것을 확인했다”고 말했다.

그는 “결국 호흡이 편하면서 안전한 마스크는 없고, 호흡이 편하면 마스크의 필터 기능이 떨어지거나 틈으로 유출되고 있을 가능성이 있다”며 “더욱 안전하고 편안한 호흡을 위해서는 기존 마스크와 다른 개념의 새로운 마스크가 개발돼야 한다”고 했다.

그러면서 “아무리 마스크를 완벽하게 착용해도 공기가 유출될 수밖에 없고, 이로 인해 감염의 위험성이 생길 수 있기 때문에 마스크 착용에 대한 교육이 중요하다”면서 불편하더라도 코 부분을 꼭 눌러 밀착하는 등 가급적 틈 없이 사용해야 한다고 강조했다. 이외 사회적 거리두기, 손 씻기 등 방역을 철저히 해야 한다고 조언했다.

이혜원 동아닷컴 기자 hyewon@donga.com