신종 코로나 바이러스 감염 유행에 따라, 사람들이 모이는 장소에 갈때는 마스크를 착용하고, 기침이나 재채기를 할 때 물보라를 확산시키지 않도록 하는 것이 매너로되어있다. 마스크를 착용하고 있지 않았을 때, 기침이나 재채기를 할 경우에는, 적어도 팔꿈치 등으로 입을 가리는 것이 추천되고 있지만, 실제로 입을 팔꿈치 등으로 가리는 것에 의미가 있는지 여부를 조사 한 결과가보고 되었다.
신종 코로나 바이러스(SARS-CoV-2)는 사람들이 기침이나 재채기를 할 때 확산되는 물보라에 포함되어 있기 때문에, 감염자가 마스크를 착용하는 등의 조치를 취하는 것으로, 바이러스의 감염을 억제할 수 있는것으로 되어있다.
인도 우주 연구기구의 Padmanabha Prasanna Simha 씨와 스리자야 데바 심혈관 과학 연구소의 Prasanna Simha Mohan Rao 씨는 다양한 "입을 막는 방법"으로부터 기침을 할 때, 물보라가 어떻게 확산되는지를 조사했다고한다.
Simha 씨는, 사람들이 물보라의 확산을 완화하고 주변의 오염을 억제 할 수 있다면, 다른 건강한 사람들에게 유익할 것이라고 주장하고있다. 연구팀은, 기침할 때 물보라가 확산되는 장소는 주변보다 따뜻해진다라는 관계를 이용하여, 슈리렌 법이라는 기술을 사용하여 물보라의 밀도를 시각화 한 것.
실험에서는, 5명의 피험자가 다양한 상태에서 기침을하고, 연속 이미지로 기침시 나온 물보라의 움직임을 추적했다. 슈리렌 이미징을 이용하면, 다음 그림과 같이 기침 물보라는 이미지의 물결 범위로 볼 수있다.
피험자는 "a : 마스크를 하지않은 상태", "b : 의료용 마스크를 착용", "c : N95 마스크를 착용", "d : 손으로 입을 막은 상태", "e : 양손으로 입을 가린 상태", "f : 접은 손수건으로 입을 막은 상태", "g : 의료용 마스크를 착용하고 손으로 입을 막은 상태", "i : 옷의 소매로 입을 막은 상태"로, 기침을 하여 각각의 상태에서 물보라의 확산 상황이 얼마나 다른지 조사했다.
슈리렌 이미징으로 물보라를 시각화 한 이미지가 다음. "a : 마스크를 하지않은 상태", "b : 의료용 마스크를 한 상태", "c : N95 마스크를 한 상태"를 비교하면, 의료 마스크와 N95 마스크를 착용 한 경우, 마스크를 착용하지 않았을 때 보다 더 확실하게 물보라의 확산 범위가 감소하고 있는 것을 알 수있다.
연구팀에 다르면, 마스크를 착용하지 않은 상태라면, 물보라는 최대 3미터 정도 확산되었지만, 의료용 마스크를 착용하면 50cm까지만 확산되어 확실히 확산 범위가 감소했다는 것이다. 또한 N95 마스크를 착용하고 한 기침은 초기 속도가 최대 10분의 1로 완화되어 물보라의 확산은 10~25cm 범위에 그쳤다는 것.
한편 "d : 손으로 입을 막은 상태", "e : 양손으로 입을 가린 상태", "f : 접은 손수건으로 막은 상태"를 비교하면 다음과 같은 느낌. 단순히 손으로 입을 막을 막았지만, 그 사이로 물보라가 새어 나오는 경우가 있지만, 손수건을 입에 막으면 상당히 물보라의 확산을 억제 할 수있는 것을 알 수있다.
from https://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/5.0021666
"g : 의료용 마스크를 착용하고 입을 막은 상태", "h : 팔꿈치로 입을 막은 상태", "i : 옷을 입은 상태에서 팔꿈치로 입을 막은 상태"...의료 마스크 위에서 손으로 막으면 상당히 물보라의 확산을 억제할 수있지만, 입을 누른 손에 물방울이 붙어 버리기 때문에, 그 손으로 다른 곳을 만지면 바이러스에 오염되어 버릴 위험성이 있다. 다른 장소에 닿지않는 팔꿈치로 입을 막은 경우, 사이로 물보라가 확산되어 버리지만, 옷을 입은 상태로 팔꿈치로 가렸으면 틈새가 메워지고 물보라의 확산을 감소 시킨다는 결과.
Simha 씨는 이번 연구 결과로, 비록 모든 입자를 잡을 수 없는 마스크도 입자가 멀리 퍼지는 것을 억제하는 효과가 있다고 지적. 한편, 마스크도 완전한 것이 아니라, 기본적으로 타인과 거리를 충분히 유지하는 것이 중요하다고 주장했다.
