Stretchable Air Filter for Adaptive Respiratory Protection

Abstract

The recent emergence of highly contagious respiratory disease, in addition to the underlying issues on worldwide air pollution, heighten the importance of personal respirator. However, the discord between the variable circumstances and invariable respirator imposes physiological and psychological side effects, which further hinder the public dissemination of respirator. To address this, the dynamic air filter (DAF), a new concept of air filter, is introduced here with the novel stretchable elastic fiber network and pneumatic modulation mechanism. In response to the mechanical expansion, DAF shows a seamless even constructive transition of its filtration characteristics: 60% reduction in the pressure drop by compensation of 6% decrease in filtration efficiency. This technology is applicable to promote public health by providing adaptive protection to people.

최근 호흡기 질환으로 인한 문제가 불거지고 있는 가운데 호흡기 보호에 대한 중요성이 점차 커지고 있다. 하지만 상황에 감응하지 못하는 호흡 보호 기구의 특성상 착용 시에 물리적, 생리적 부작용을 낳을 수 있다. 이는 또한, 마스크 착용을 기피하게끔 만들어 공중보건을 악화시킬 수 있다. 이 문제를 해결하기 위하여 환경에 감응하여 기공의 수축 확장이 이루어질 수 있는 신축성 필터를 개발하게 되었다. 공압 시스템에 의해 확장과 수축이 이루어 질 수 있으며, 확장 시 차압이 60% 감소하는데 반해 효율은 6% 가량만 감소하게 되어 많은 호흡이 필요한 상황에서 착용 편의성을 크게 높일 수 있다. 이 기술을 적용함으로써 사람들에게 환경에 적합한 보호 성능을 제공하여 공중보건을 향상에 이바지할 수 있는 호흡 보호 기구를 고안할 수 있을 것이다.