봄이 되면 중국에서 넘어온 황사가 온 하늘을 샛노랗게 물들이고 황사 관련 뉴스가 빠지는 날이 없었던 적이 있었다. 그렇게 황사가 오는 날엔 창문을 열지도 못하고 어쩌다 환기라도 하면 금세 방안에 먼지가 쌓인다. 요즘은 황사에 더해 미세먼지 때문에 아예 공기청정기를 구비하고 하루 종일 틀어 놓는 집이 많아졌다. 부엌에서 생선이나 고기를 구우면 공기청정기의 미세먼지 수치가 무섭게 올라간다. 이제 미세먼지는 자외선이나 기상 예보처럼 사계절 빠짐없이 모니터링하는 정보가 됐다.

봄철 불청객 황사(黃沙)는 주로 중국이나 몽골 사막에 있는 모래 먼지가 상승해 편서풍을 타고 멀리 날아와 우리나라까지 오면서 발생하는 현상이다. 반면 미세먼지는 대부분 아주 작은 대기오염물질이 뭉쳐 생성된다. 미세먼지는 중국에서 날아오는 것도, 우리나라에서 만들어지는 것도 있다.

중국발 황사가 심해지면서 식품의약품안전처는 2008년부터 황사와 같은 입자성 유해물질을 마스크가 얼마나 걸러내는 지를 수치화해 보건용 마스크에 등급을 부여했다. 이때 시험방법 및 기준은 주로 미국, 유럽 등의 선진국에서 산업용마스크에 적용하는 시험법을 인용했으며 보건용마스크에 적합하게 수정했다. 그래서 탄생한 게 KF 등급이다.

KF는 Korea Filter의 약자로, 보건용마스크 성능에 따라 부여되는 등급이다. KF 뒤에는 숫자를 붙여 성능을 표시하는데 분진포집효율시험, 안면부흡기저항시험, 누설률시험 등 마스크의 성능시험을 거쳐 KF80, KF94, KF99로 등급을 부여한다. 여기서 숫자는 이른바 분진포집효율시험을 기준으로 정한다.

분진포집효율시험을 쉽게 설명하면 다음과 같다. 염화나트륨을 물에 녹여 1% 염화나트륨액(소금물)을 만든 다음 장비를 이용해 염화나트륨에어로졸을 발생시킨다. 이렇게 만들어진 염화나트륨에어로졸은 입자 크기가 0.04 ㎛∼1.0 ㎛ 이며, 평균입경은 약 0.6㎛ 이다. 이 염화나트륨 에어로졸을 1분에 95 L의 속도로 마스크에 흘려보낸 다음 통과 전후의 농도를 측정하면 분진포집효율을 측정할 수 있다. 한 마디로 말해 마스크가 입자를 얼마나 걸러주는 지를 측정하는 것이다. 측정값이 80%를 넘으면 KF80 등급, 94%를 넘으면 KF94 등급, 99%를 넘으면 KF99 등급을 부여받는다.

그러나 이와 같은 분진포집효율시험만을 가지고 KF 등급이 결정나는 것은 아니다. KF94, KF99 등급의 제품은 분진포집효율시험을 할 때 염화나트륨입자 이외에도 파라핀 오일 미스트(기름방울)를 사용해 동일한 시험을 수행해야 한다. 파라핀 오일 미스트는 입자 크기가 0.05 ㎛ ∼ 1.7 ㎛ 이며, 평균입경은 약 0.4 ㎛ 이다. 염화나트륨 입자의 경우와 마찬가지로 파라핀오일 미스트의 경우에도 1분에 95 L의 속도로 입자를 마스크에 흘려보내며 통과 전후의 농도를 측정하여 분진포집효율을 구한다. 물론 이 경우에도 마찬가지로 94%, 99%의 기준을 만족해야 한다.

이게 끝이라고 생각한다면 오산이다. 마스크는 착용했을 때 마스크의 부직포를 통해 숨을 쉰다. 따라서 마스크에 사용하는 부직포 필터의 재질이 촘촘할수록 숨을 쉴 때 불편할 수 있는데 이는 안면부 흡기저항 시험으로 확인한다. 마스크로 숨을 쉴 때 얼마나 호흡이 어려운지를 측정하는 시험인데, KF80 등급의 경우 60 Pa(파스칼) 이하, KF94 등급의 경우 70 Pa 이하, KF99 등급의 경우 100 Pa 이하의 기준을 만족해야한다. 따라서 마스크의 KF수치가 낮을수록 숨쉬기는 더 편안하다.

그럼 이렇게 마스크를 쓰면 미세먼지, 황사 등을 모두 막아낼 수 있을까? 분진포집효율이 80%라면 80%는 걸러내고 나머지만 호흡기에 도달할까? 그렇지 않다. 마스크를 착용하고 여러 가지 활동을 하다보면 필터의 성능만큼 입자를 100% 걸러낼 수는 없다. 그래서 이를 종합적으로 측정하고자 하는 시험이 누설률 시험이다. 보건용 마스크로 등급을 받으려면 이 누설률 시험도 기준을 통과해야 하는데 이 시험만큼은 사람이 직접 마스크를 착용하고 시험한다. 10명의 피시험자를 모집해 특수한 실험장비가 있는 실험실에서 마스크를 착용하고 5가지의 정해진 운동을 한다. 운동을 할 때 마스크 바깥의 염화나트륨 농도와 착용한 마스크 안쪽의 염화나트륨 농도를 측정하여 누설률을 구한다.

이렇게 측정한 누설률은 KF80은 25%이하, KF94는 11%이하, KF99는 5%이하 라는 기준을 만족해야 한다. 그러니까 분진포집효율이 80% 이상인 KF 등급이라고 해서 누설률이 20% 이하가 아닌 것이다. 예를 들어 분진포집효율이 90%인 마스크를 착용했다고 하더라도 실제 호흡할 때 바깥의 먼지 입자를 막아주는 비율은 90%가 되지 않는 것이다. 따라서 황사나 미세먼지가 많아 주의보, 경보 등의 예보가 있을 때에는 가급적 외출을 자제하고 외출하더라도 마스크를 착용해 호흡기로 들어오는 유해입자를 줄여주는 것이 우리 호흡기를 보호하는 방법이다.

그러면 보건용마스크를 구입할 때 어떤 제품을 고르는 것이 좋을까? 가장 먼저 제품 포장에서 '의약외품'이라는 문자와 입자차단 성능을 나타내는 'KF80', 'KF94', 'KF99' 표시를 확인해야 한다. 'KF' 문자 뒤에 붙은 숫자가 클수록 미세입자 차단 효과가 더 크지만, 숨쉬기가 어렵거나 불편할 수 있으므로 황사‧미세먼지 발생 수준, 개인별 호흡량 등을 고려하여 적당한 제품을 선택하는 것이 바람직하다.

보건용마스크를 사용해도 미세먼지를 100% 차단하는 것은 아니므로 황사나 미세먼지 수준이 나쁨 이상일 때는 외출이나 실외활동을 최대한 자제해야 한다. 외출 할 때에는 의약외품으로 허가받은 보건용 마스크를 착용하고, 외출 후 집에 돌아와서는 반드시 얼굴과 손발 등을 깨끗이 씻는 등 위생수칙을 철저히 지키는 것이 중요하다.