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수술용 마스크

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목차

1. 개요

수술용 마스크는 코와 입을 가려 호흡기 비말을 차단하는 기계적 장벽 역할을 하는 의료용품이다. 고대 로마 시대부터 독을 막기 위해 사용되었으며, 19세기 말 세균 이론의 등장과 무균 수술법의 중요성이 인식되면서 수술 시 착용이 시작되었다. 1918년 스페인 독감 유행과 제1차 세계 대전을 거치며 전 세계적으로 사용이 확대되었고, 코로나19 팬데믹으로 수요가 급증했다. 수술용 마스크는 착용자의 호흡기 개구부와 외부 환경 사이의 물리적 장벽을 만들어 잠재적 병원성 오염 물질로부터 보호하며, 의료 종사자, 일반 대중 모두 사용한다. 수술용 마스크는 여과 효율, 공기 저항, 액체 침투 저항 등 다양한 물리적 특성에 따라 성능을 평가받으며, 미국과 유럽 등에서 규제를 받는다.

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수술용 마스크
수술용 마스크
손으로 묶는 끈이 있는 수술용 마스크
용도세균 에어로졸로부터 보호하는 입과 코 가리개
동의어시술용 마스크
의료용 마스크
격리 마스크
레이저 마스크
액체 저항 마스크
안면 마스크
종류
종류N95 마스크
FFP2 마스크
기능
목적감염 확산 방지
의료 환경에서 착용자 보호
특징얼굴에 느슨하게 맞음
코와 입을 덮음
끈 또는 고무줄로 고정
필터 성능큰 입자(예: 침방울) 필터링
에어로졸 필터링 효율은 다양함
표준 및 규격
유럽 표준BS EN 14683:2019
미국 표준ASTM F2100-21
사용 및 역사
역사19세기 후반부터 사용
현대적 사용코로나19 범유행 기간 동안 대중적으로 사용 증가
동아시아 지역에서 대기 오염과 감염병 예방 목적으로 흔히 사용
착용 방향일반적으로 색깔 있는 면이 바깥쪽으로 향함
금속 스트립이 코 위쪽에 위치
기타
패션일부 문화권에서 패션 액세서리로 사용

2. 역사

독을 막기 위해 마스크로 얼굴을 가리는 습관은 고대 로마 시대에도 기록되어 있다. 17세기에는 흑사병이 미아즈마 때문이라고 믿은 의사들이 이로부터 자신을 보호하기 위해 흑사병 의사 복장을 하였다.

근대에는 19세기 말 유럽 의사들이 수술할 때 마스크를 쓰기 시작했으며, 이는 제1차 세계 대전과 1918년 스페인 독감 때 전 세계적인 기준이 되었다. 20세기 후반에는 천 마스크를 부직포 마스크로 대체하기 시작했다.[39]

1960년대부터 현대적인 수술용 마스크가 사용되기 시작했다. 선진국(Developed country)에서는 수술용 마스크의 도입으로 19세기 후반부터 사용되어 온 천 마스크(cloth facemask)가 완전히 사라졌지만,[40][41] 개발도상국(Developing country)에서는 천 마스크와 수술용 마스크가 모두 계속 사용되었다.[42]

2. 1. 근대

19세기 말, 브레슬라우 대학교(University of Breslau)의 얀 미쿨리치-라데츠키(Jan Mikulicz-Radecki)와 파리의 폴 베르거(Paul Berger (physician)) 등 여러 유럽 의사들은 세균 이론에 대한 인식이 높아지고 의학에서 무균 수술법의 중요성이 강조되면서 수술할 때 마스크를 쓰기 시작했다.[39] 1910년 만주와 몽골에서 발생한 폐렴 페스트에 대응하여 중국계 말레이시아인 역학자 우롄더 박사는 유럽에서 보았던 디자인을 크게 개선하여 착용자와 타인 모두를 보호할 수 있는 거즈와 면직물 여러 겹으로 된 마스크를 개발했다.

제1차 세계 대전과 1918년 스페인 독감 때 마스크 착용은 전 세계적인 기준이 되었다. 이후 20세기 후반에 천으로 된 마스크는 부직포 마스크로 대체되기 시작했다.

2. 2. 코로나19 범유행

코로나19 범유행으로 보건용 마스크와 함께 수술용 마스크의 수요가 증가하면서 일부 국가는 자국에서 생산한 마스크를 다른 나라로 수출하는 것을 제한하였다. 이후 수요에 대응하기 위해 2020년 6월부터 비말 차단용 마스크(KF-AD) 등급이 신설되었다.

코로나19 범유행 기간 중 마스크를 착용한 슈퍼마켓 쇼핑객


팬데믹 기간 동안 의료 종사자들은 하루 12시간 이상 수술용 마스크를 착용해야 했다. 이로 인해 마스크의 귀걸이 부분이 귀 뒤쪽을 쓸리게 했다. 착용자의 귀에서 귀걸이를 멀리 떨어뜨리는 플라스틱 스트랩과 후크인 이어 세이버가 발명되었다. 이는 3D 프린팅 공정을 사용하여 필요에 따라 제작될 수 있었다.[43]

3. 기능

수술용 마스크는 코와 입으로의 직접적인 기류를 방해하는 기계적 장벽 역할을 한다. 가장 일반적으로 사용되는 수술용 마스크는 호흡기 비말만 포착하도록 설계되었으며, 따라서 설계된 여과 등급보다 작은 미세한 공기 중 입자를 여과하거나 차단하지 않는다. 이러한 미세 입자는 기침, 재채기, 말하는 동안 의도치 않은 침 튀김, 또는 특정 에어로졸 발생 의료 절차를 통해 전달될 수 있다. 수술용 마스크는 마스크 가장자리와 착용자의 얼굴 사이의 밀착성이 부족하기 때문에[22] 병원균 및 기타 오염 물질로부터 완벽한 보호를 제공할 수 없다.

수술용 마스크는 착용자의 호흡기 개구부(코와 입)와 주변 환경의 잠재적으로 병원성 오염 물질 사이에 물리적 장벽을 만드는 일회용 기기이다. 제대로 착용하면 수술용 마스크는 대부분 큰 입자의 비말, 튀김, 분무 또는 튐을 차단하여 착용자의 코와 입으로 들어가는 것을 막아준다.[22] 반대로, 착용자의 입과 코에서 방출되는 큰 비말을 차단하는 데에도 효과적인 장벽이다.[23] 수술용 마스크는 착용자의 타액과 호흡기 분비물이 다른 사람들에게 노출되는 것을 줄이는 데 도움이 되며,[22] 그렇지 않으면 최대 약 7.92m까지 이동할 수 있다.[24] 수술용 마스크는 또한 착용자가 오염된 표면을 만진 후 바이러스와 박테리아를 옮길 수 있는 입이나 코를 만지지 않도록 상기시켜 준다.[21]

4. 물리적 형태

일반적으로 수술용 마스크는 주름이 있는 직사각형 모양으로, 코에서 턱까지 덮도록 설계되었다. 3겹(3층)의 멜트블로운 폴리프로필렌 부직포로 만들어진다.[27] 멜트블로운 소재는 마스크를 통과하는 미생물을 막는 필터 역할을 한다.[27] 눈 주위에 추가적인 분무 방지 기능을 제공하는 얇은 폴리에틸렌 페이스쉴드("방패")가 부착된 경우도 있다.

"오리주둥이" 마스크는 사다리꼴 주머니 모양으로, 측면 가장자리가 짧아 틈을 최소화한다. 이러한 마스크는 N95/P2 표준으로 제작되어 결핵과 같이 미세 입자 보호가 필요한 상황에 사용된다.

마스크 상단 가장자리에 폼이나 두꺼운 천 조각을 덧대어 수증기를 차단하고 땀을 흡수하기도 한다. 코 브릿지에 맞도록 구부릴 수 있는 금속 조각(코 브릿지)이 추가되기도 한다.

마스크는 끈이나 고무줄로 머리에 고정한다.[28] 끈은 머리 뒤쪽에 매듭을 묶어 사용하며, 수술에서 많이 사용된다. 고무줄은 수평 또는 수직으로 부착된다. 수평 고리는 머리 주위를 감싸 단단하게 밀착되며, 오리주둥이 마스크에서 주로 볼 수 있다. 수직 고리는 귀에 걸어 사용하며, 착용과 탈착이 쉬워 비시술 용도에 많이 사용된다.

중간층 필터는 정전기적 하전을 띤 극세사(전기 분극체)로 만들어질 수 있다.[29][30][31][32] 전기 분극체 필터는 작은 입자가 섬유에 부딪힐 가능성을 높인다.

5. 물리적 특성과 품질

수술용 마스크의 성능은 여과(마스크가 내쉬는 에어로졸을 포착하는 정도), 노출(외부에서 에어로졸이 전달되는 정도), 마스크 공기 저항(호흡 중 압력 차이, ΔP, 호흡 용이성으로도 알려짐),[37] 액체 침투 저항, 공기 및 수증기 투과율, 발수성(내외부 표면)과 같은 매개변수를 기준으로 평가된다.[38]

여과 및 노출은 일반적으로 3.0 μm 크기의 입자를 사용하여 세균 여과 효율(BFE)로 측정된다. 0.3 μm 크기의 입자를 사용한 미립자 여과 효율(PFE)은 중국에서만 측정된다.[81]

6. 사용

COVID-19 범유행 기간 동안 의료 종사자들은 하루 12시간 이상 수술용 마스크를 착용해야 했고, 이로 인해 마스크 귀걸이 부분이 귀 뒤쪽을 쓸리게 하는 문제가 발생했다. 이를 해결하기 위해 이어 세이버가 발명되었는데, 3D 프린팅으로 제작할 수 있었다.[43]

일반 가정 및 사회 환경에서는 마스크 착용보다 밀접 접촉 회피, 철저한 손 위생,[26] 천 마스크 착용[51] 등이 권장된다.

일본과 대만에서는 독감 시즌에 호흡기 질환자들이 바이러스 전파를 막기 위해 수술용 마스크를 착용한다.[15][52][53] 한국과 중국에서도 대기 오염이나 알레르기 때문에 마스크를 착용한다.[15] 일부 일본인들은 대화를 피하기 위해 마스크와 헤드셋을 착용하기도 한다.

남아시아와 동남아시아의 스모그 문제로 인도, 네팔, 태국 등에서는 대기 오염이 심할 때 수술용 마스크나 공기 필터링 마스크를 사용한다.[55][56][57] 인도네시아, 말레이시아, 싱가포르에서는 동남아시아 스모그 시즌 동안 마스크를 사용한다.[58][59] 아시아에서는 공기 필터링 마스크가 인기를 끌면서, 패셔너블한 디자인의 마스크도 출시되었다.[60][61] 일본에서는 K팝 스타의 영향으로 마스크가 패션 아이템으로 활용되기도 한다.[16][17]

수술용 마스크는 신원 노출을 막기 위해 사용되기도 한다. 미국에서는 범죄자들이 이를 악용하여 은행 등에서 마스크 착용을 금지했지만, COVID-19 팬데믹으로 인해 허용되었다.[62] 2019-20 홍콩 시위에서는 시위대가 신원 노출을 막기 위해 수술용 마스크를 착용했고, 홍콩 정부는 이를 금지했다.[63]

COVID-19 팬데믹 기간 동안의 연구에 따르면 수술용 마스크는 착용자의 매력도를 높이는 것으로 나타났다.[64][65]

6. 1. 의료 종사자

수술 중 수술용 마스크를 착용한 의료 전문가


수술용 마스크는 수술 및 특정 의료 절차 중 의료 종사자들이 착용하도록 고안되었으며,[44] 착용자의 입과 코에서 배출되는 액체 비말과 에어로졸 속 미생물을 차단하는 역할을 한다.[26] 수술용 마스크가 다른 의료 종사자들과 지역사회의 감염 위험 감소에 효과적이라는 증거가 있다.[45] 그러나 코크란 검토 결과 수술팀 구성원이 일회용 마스크를 착용한다고 해서 청정 수술 절차 후 상처 감염 위험이 감소한다는 명확한 증거는 없다는 사실을 밝혀냈다. 그러나 이 검토는 조사된 연구의 질이 낮고 결과를 일반화해서는 안 된다는 점을 경고했다.[46]

의료 종사자들은 수술용 마스크 착용, 취급, 제거 및 폐기 방법에 대한 교육을 받는다. 의료 종사자의 안전 지침은 팬데믹 독감 환자 근처에서 수술용 마스크 대신 얼굴에 맞춰 테스트된 N95 또는 FFP3 호흡기 마스크를 착용하여 잠재적으로 감염성이 있는 에어로졸과 공기 중 액체 비말에 대한 착용자의 노출을 줄일 것을 권장한다.[47][48][49]

6. 2. 일반 대중

일반 가정 및 사회 환경에서는 마스크 착용보다 밀접 접촉 회피, 철저한 손 위생[26], 천 마스크 착용[51] 등의 다른 조치가 우선시된다.

일본과 대만에서는 독감 시즌 동안 겨울철에 호흡기 질환이 있는 사람들이 예의를 갖추기 위해 바이러스 전파를 예방하고자 수술용 마스크를 착용하는 것이 일반적이다.[15][52][53] 한국과 중국 사람들도 대기 오염이나 알레르기 때문에 계절에 관계없이 마스크를 착용하기도 한다.[15] 일부 젊은 일본인들은 다른 사람과의 대화를 피하기 위해 마스크와 오디오 헤드셋을 착용하기도 한다.

최근 남아시아와 동남아시아의 스모그 문제가 심각해짐에 따라 인도, 네팔, 태국의 주요 도시에서는 대기 질이 나빠질 때 수술용 마스크와 공기 필터링 마스크를 자주 사용한다.[55][56][57] 인도네시아, 말레이시아, 싱가포르에서는 동남아시아 스모그 시즌 동안 마스크를 사용한다.[58][59] 수술용 스타일의 공기 필터링 마스크는 아시아 전역에서 매우 인기가 있으며, 많은 회사에서 공기 중 먼지 입자 흡입을 막을 뿐만 아니라 패셔너블한 디자인의 마스크를 출시했다.[60][61] 일본에서는 K팝 스타의 영향으로 마스크를 패션 아이템으로 활용하는 경우도 있다.[16][17]

수술용 마스크는 신원 노출을 막기 위해서도 착용될 수 있다. 미국에서는 은행, 편의점 등에서 범죄자들이 이를 악용하여 마스크 착용을 금지했지만, COVID-19 팬데믹으로 인해 마스크 착용은 허용되었다.[62] 2019-20 홍콩 시위에서 일부 시위대는 신원 노출을 피하기 위해 다른 종류의 마스크와 함께 수술용 마스크를 착용했고, 홍콩 정부는 이를 금지했다.[63]

COVID-19 팬데믹 기간 동안 실시된 연구에 따르면 수술용 마스크는 착용자의 매력도를 높이는 것으로 나타났으며,[64][65] 다른 종류의 마스크보다 그 효과가 더 크다.[66]

7. 연구 개발

연구자들은 기존 마스크보다 바이러스 확산을 더 잘 줄일 수 있거나 생분해성, 향상된 통기성과 같이 유용한 특성을 가진 마스크를 개발하고 있다.[67][68][69][70][73][71][72] 일부 연구자들은 바이러스 비활성화 직물이나 함침과 같이 기존 마스크의 효과를 높이기 위해 부착물을 추가할 수 있는지 연구하고 있다.[71][73] 코로나19 팬데믹은 이러한 마스크 개발 노력을 가속화했다.[71]

SARS-CoV-2(사스-코로나바이러스-2)와 같은 병원체의 특징을 감지할 수 있는 내장형 바이오센서가 있는 실험용 마스크[74]와 필터를 꺼내 타조 알 항체가 포함된 형광 염료를 뿌리면 자외선 아래에서 빛나는 마스크(SARS-CoV-2가 포함된 경우)[75]도 연구되고 있다.

다른 연구에서는 마스크 폐기물 관리와 관련된 환경 오염[76][77][78]과 널리 사용되는 FFP 표준, 특히 호흡 밸브가 있는 제품의 설계상 취약점[79]을 조사했다.

8. 규제

미국에서는 수술용 마스크가 미국 식품의약국(U.S. Food and Drug Administration)의 판매 승인을 받아야 한다. 유럽경제지역(EEA)에서는 수술용 마스크를 판매하려면 CE 마킹 절차를 통해 인증을 받아야 한다. 수술용 마스크의 CE 마킹에는 의료기기 규정(2017년 4월 5일 의료기기 관련 규정(EU) 2017/745(이사회 규정 2017/745, OJ No L 117/1 of 2017-05-05))에 명시된 많은 의무 사항을 준수하는 것이 포함된다.[10]

미국과 EEA에서 사용되는 수술용 마스크는 각각 ASTM F2100[10] 및 EN 14683[8]을 준수한다. 두 표준 모두 마스크는 약 크기의 에어로졸에 대해 95% 이상의 세균 여과 효율(BFE)을 가져야 한다.[80]

중국에서는 수술용 마스크(YY 0469 표준 준수(BFE ≥ 95%, PFE ≥ 30%, 방수 기능))와 일회용 의료용 마스크(YY/T 0969 표준 준수(BFE ≥ 95%))의 두 가지 유형의 마스크가 일반적이다.[81][82] GB/T 32610 표준[83]을 준수하는 일상 보호용 마스크는 수술용 마스크와 비슷한 외관을 가질 수 있는 또 다른 유형의 마스크이다.

9. 센서 부착 수술용 마스크

2014년, 피라트 괴데르는 하버드 대학교 연구원으로 재직 중 조지 화이트사이드 교수와 함께 착용자의 호흡을 모니터링할 수 있는 무선 수술용 마스크를 발명했다. 이 기술은 마스크에 통합할 수 있는 일회용 종이 기반 인쇄 센서를 활용했다.[84] 2016년에 처음 발표되었으며, 상용화를 위한 스타트업(Spyras Ltd)이 설립된 후 인수되었다.

참조

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