How do gas masks actually work? - George Zaidan

번역: Euiyoung Lee 검토: DK Kim

You might think of gas masks as clunky, spooky, military-looking devices

방독면이라고 하면 투박하고 으스스한 군용 물품으로서

only found in spy movies or World War I museums.

첩보 영화나 1차 대전 박물관에서나 볼 수 있다고 생각할 것입니다.

But you probably already own a mask that uses remarkably similar technology.

그런데 여러분이 이미 사용하는 마스크에

놀라울 만큼 비슷한 기술이 들어 있을 수도 있습니다.

And in the near future, we may need to rely on these filters

그리고 가까운 미래에는 이러한 여과 기술이

as part of our everyday lives.

일상생활의 일부가 될지도 모릅니다.

In addition to emerging diseases,

신종 질병이 등장하는 거에 더해서

wildfire frequency has more than tripled from 1996 to 2021.

산불은 1996년부터 2021년까지 3배 이상 증가했습니다.

As fires burn longer and cover more land, their smoke affects more people each year.

화재가 매년 더 오래 유지되고 더 넓게 퍼질수록

연기는 더 많은 사람들에게 영향을 미칩니다.

Climate change is also causing more hot, sunny days,

기후 변화로 더욱 덥고, 햇볕이 강한 날이 늘면서

which accelerates the production of toxic ground level ozone.

유독성 지표면 오존이 더 빨리 생성됩니다.

So, how do these masks work,

그러면 이 마스크들은 어떻게 작용하며

and can they protect us from new and old airborne threats?

대기에 있는 새롭거나 오래된 위험에서 우리를 보호할 수 있을까요?

Well, the first rule of filters is making sure you have a tight seal.

여과의 첫 번째 규칙은 확실하게 밀봉하는 것입니다.

Without that, even the best mask in the world is useless.

그렇지 않으면 세상에서 가장 좋은 마스크도 무용지물입니다.

So assuming your mask is on tight,

따라서 마스크를 제대로 착용했다고 가정하고,

this technology can capture pollutants in one of two ways:

이 기술은 둘 중 한 가지 방법으로 오염 물질을 거를 수 있습니다.

filtering them out by size or attracting specific chemical compounds.

하나는 크기로 거르는 거고

다른 하나는 특정한 화합물을 끌어 당겨 제거하는 거죠.

For an example of the first approach, let’s look at wildfire smoke.

첫 번째 방법의 예로 산불 연기를 살펴보겠습니다.

When forests burn, they generate a wide variety of chemicals.

숲에 불이 나면 다양한 화학 물질이 생성됩니다.

At close range, there are so many different pollutants

근거리에는 매우 다양한 오염 물질이 매우 고농도로 있기 때문에

at such high concentrations that no filter could help you—

어떤 여과 장치도 도움이 안 됩니다.

this is why firefighters travel with their own air supply.

그래서 소방관은 공기 공급 장치를 들고 출동하는 것입니다.

But further away, the situation is different.

하지만 멀리 떨어져 있다면 상황은 다릅니다.

While there's still a range of chemicals,

여전히 다양한 화학 물질이 존재하지만

they’ve mostly aggregated into tiny solid or liquid particles

대부분은 작은 고체 또는 액체 입자로 응집되어 있고

smaller than 2.5 microns in diameter.

입자들은 직경이 2.5미크론 미만입니다.

This particulate matter is much of what you're seeing and smelling in smoke,

연기 속에서 보고 냄새 맡는 대부분이 이 입자상 물질이며

and it's especially dangerous for children, the elderly,

어린이, 노인, 호흡기 질환이 있는 사람들,

and those with respiratory or cardiovascular diseases.

심혈관 질환이 있는 사람들에게 특히 위험합니다.

Luckily, the majority of these particulates are still large enough

다행히, 이런 미립자들은 대부분 충분히 커서

to be captured by the most basic filters,

가장 기본적인 여과 장치로도 포집할 수 있습니다.

which are made of polypropylene or glass strands

이런 필터는 폴리프로필렌이나 유리 섬유로 만드는데

roughly 1/10 the width of a human hair.

이들은 머리카락 너비의 약 1/10 정도입니다.

Under a microscope, they look like a thick forest,

현미경으로 보면 울창한 숲처럼 보이는데,

and at this scale, these branches have a special property.

이 정도 규모에서 보면 이 가지들은 특성이 있습니다.

Typically, when you use a sieve,

일반적으로 체를 사용할 때는 체의 눈보다 큰 물체를 걸러냅니다.

you’re filtering out objects larger than the sieve’s holes.

But these polypropylene branches can catch particles much smaller

그러나 이 폴리프로필렌 가지들은

틈새보다 훨씬 작은 입자를 걸러낼 수 있습니다.

than the gaps between them.

That’s because, when a particle collides with a thread,

그 이유는, 입자가 실과 부딪히면

van der Waals forces cause it to stick as if it were made of Velcro.

반 데르 발스 힘으로 인해 찍찍이처럼 달라붙기 때문입니다.

Plus, size-based filters can use electrically charged fibers

또한 크기로 거르는 필터는 전하를 띤 섬유를 사용해서

that attract particles not already on a collision course.

사이로 빠져나가는 입자를 끌어당길 수 있습니다.

This is how even a simple N95 mask can catch at least 95% of particulate matter.

이를 통해 간단한 N95 마스크로도

입자 물질을 최소 95% 제거할 수 있고

And why an N100 mask

또한 N100 마스크 또는

or an air purifier with a high efficiency particulate air filter

고효율 미립자 공기 필터가 장착된 공기 청정기는

can catch at least 99.97% of particulates.

미립자를 최소 99.97% 포집할 수 있기도 합니다.

With a tight seal,

밀착해서 착용한다면 이러한 수준의 보호로

this level of protection will filter out most airborne pollution.

공기 중 오염 물질을 대부분 걸러낼 수 있습니다.

Unfortunately, some pollutants are still too small for this approach,

안타깝게도 일부 오염 물질은 너무 작아서 이 방법이 안 됩니다.

including ozone molecules.

가령 오존 분자가 있죠.

These are barely bigger than the oxygen that we need to breathe

오존은 호흡에 필요한 산소보다 약간 더 크며

and exposure is associated with asthma, respiratory conditions,

노출되면 천식, 호흡기 질환, 그리고 조기 사망까지 초래할 수 있습니다.

and even premature death.

Our best chance to filter them are activated carbon masks.

이를 걸러낼 수 있는 가장 좋은 방법은 활성탄 마스크입니다.

At the microscopic level, activated carbon looks like a vast black honeycomb,

현미경으로 보면 활성탄은 거대한 검은색 벌집처럼 보이며

and it's highly microporous structure can trap tiny ozone molecules.

이것의 미세 다공성 구조는 작은 오존 분자를 가둘 수 있습니다.

But this material still needs help to capture other pollutants

하지만 이 물질이 황화 수소, 염소, 암모니아 같은

like hydrogen sulfide, chlorine, and ammonia.

다른 오염 물질을 잡아내려면 여전히 도움이 필요합니다.

For these threats, we need to combine the activated carbon

이런 위험 물질에 대응하려면 활성탄에

몇 가지 간단한 화학 물질을 추가해야 합니다.

with some simple chemistry.

If the pollutant is acidic, we can infuse the filter with a basic chemical.

오염 물질이 산성이면 필터에 염기성 물질을 추가할 수 있습니다.

Then when the two meet, they react, and the gas is trapped.

이 둘이 만나면 반응을 일으키고 가스가 갇히게 되죠.

Similarly, we can use acids to trap basic pollutants.

마찬가지로 산성 물질을 사용하여 염기성 오염 물질을 가둘 수 있습니다.

Even with the right mask, it's still smart to check air quality indicators

올바른 마스크를 착용했더라도 공기 질 지표를 확인하고

and to stay indoors when the threat level is high.

위험 수준이 높을 때는 실내에 머무르는 것이 현명합니다.

And just like a mask, you'll want to make sure your house is well sealed.

마스크와 마찬가지로 집도 밀폐 상태를 확인하면 좋습니다.

You can do this by closing windows, turning off fans that vent outside,

창문을 닫고 외부와 통하는 환풍기를 끄고,

and using HEPA filter equipped air purifiers

헤파 필터가 장착된 공기 청정기 혹은

or their cheaper, DIY cousin, the Corsi-Rosenthal box.

저렴하게 직접 만들 수 있는 ‘코르시 로젠탈 상자’를 쓰는 겁니다.

Following these guidelines can help us breathe easy

이러한 지침을 따르면 편안하게 숨을 쉬면서

as we work on preventing these pollutants in the first place.

애초에 오염 물질이 발생하지 않도록 노력할 수 있습니다.