MIT 엔지니어, 게이지 핏에 도움이 되는 안면 마스크용 센서 개발

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마스크를 착용하면 SARS-CoV-2와 같은 바이러스의 확산을 예방하는 데 도움이 될 수 있지만 마스크의 효과는 얼마나 잘 맞는지에 따라 달라집니다.

현재 마스크의 핏을 측정하는 간단한 방법은 없지만 MIT에서 개발된 새로운 센서를 사용하면 좋은 핏을 훨씬 쉽게 확인할 수 있습니다. 마스크와 착용자의 얼굴 사이의 물리적 접촉을 측정하는 센서는 모든 종류의 마스크에 적용할 수 있습니다.

연구진은 이 센서를 사용하여 남성과 여성을 대상으로 수술용 마스크의 핏을 분석한 결과 전반적으로 마스크가 남성의 얼굴에 비해 여성의 얼굴에 훨씬 덜 밀착된다는 사실을 발견했습니다.

MIT 미디어 예술 과학 분야 LG 경력 개발 교수인 카난 다그데비렌(Canan Dagdeviren)은 "연구에 참여한 개인으로부터 수집한 데이터를 분석하면서 우리가 일상생활에서 사용하는 마스크가 여성 참가자들에게 그다지 적합하지 않다는 것을 깨달았습니다"라고 말했습니다. 그리고 해당 연구의 교신저자.

연구원들은 그들의 센서가 사람들이 자신에게 더 잘 맞는 마스크를 찾는 데 도움이 되고 디자이너들이 이를 사용하여 다양한 얼굴 모양과 크기에 맞는 마스크를 만들 수 있기를 바라고 있습니다. 센서는 호흡률, 온도 등 생체 신호는 물론 습도 등의 환경 조건도 모니터링하는 데 사용할 수 있습니다.

이 연구는 Dagdeviren 연구실 간의 공동 연구입니다. 도시 연구 및 계획학과의 도시 및 부동산 지속 가능성 분야 STL 챔피언 교수인 Siqi Zheng; MIT 환경, 건강 및 안전 프로그램의 전무이사인 Tolga Durak입니다. MIT 박사후 연구원인 김진훈(Jin-Hoon Kim)은 오늘 Nature Electronics에 게재된 논문의 주 저자입니다.

핏 품질

연구진은 코로나19 팬데믹 기간 동안 마스크 착용이 일반화되기 전에 이 프로젝트에 착수했습니다. 원래 의도는 마스크에 내장된 센서를 사용하여 대기 오염 수준이 높은 지역에서 마스크 착용의 효과를 측정하는 것이었습니다. 그러나 팬데믹이 시작되자 그들은 그러한 센서가 더 광범위하게 적용될 수 있다는 것을 깨달았습니다.

대유행 기간 동안 사용할 수 있는 마스크의 종류가 너무 많기 때문에 연구원들은 이러한 종류의 센서가 개인이 자신에게 가장 잘 맞는 마스크를 찾는 데 유용할 수 있다고 생각했습니다. 현재 마스크 핏을 측정하는 유일한 방법은 마스크 핏 테스터라는 기계를 사용하는 것인데, 이는 마스크 내부와 외부의 공기 입자 농도를 비교하여 마스크 밀착성을 평가하는 것입니다. 그러나 이러한 유형의 기계는 의료 종사자의 마스크 적합성을 평가하는 데 사용하는 병원과 같은 전문 시설에서만 사용할 수 있습니다.

MIT 팀은 마스크 핏을 측정하기 위해 보다 사용자 친화적인 휴대용 장치를 만들고 싶었습니다. Conformable Decoders 그룹인 Dagdeviren의 연구실은 신체의 신호를 감지하기 위해 피부에 착용하거나 직물에 통합할 수 있는 유연하고 신축성이 있는 전자 장치를 전문적으로 개발하고 있습니다.

"이 프로젝트에서 우리는 호흡 패턴, 피부 온도, 인간 활동, 안면 마스크 내부의 온도와 습도, 사람들이 올바르게 착용하고 있는지 여부를 포함한 마스크의 위치 등 생물학적 조건과 환경 조건을 동시에 모니터링하고 싶었습니다. 아니다"라고 김씨는 말했다. "우리는 핏 품질도 확인하고 싶었습니다."

센서를 안면 마스크에 통합하기 위해 연구원들은 순응형 다중 모드 센서 안면 마스크(cMaSK)라고 하는 장치를 만들었습니다. 다양한 매개변수를 측정하는 센서는 유연한 폴리머 프레임에 내장되어 있으며 마스크 내부 가장자리 주변에 가역적으로 부착할 수 있습니다.