UM 프로젝트는 N95 마스크를 현지에서 생산하는 것을 목표로 합니다.

Jun 09, 2023

미시간 대학이 주도하는 프로젝트는 코로나19 팬데믹 초기에 부족해진 의료용 N95 호흡기 수요를 충족하는 것을 목표로 하며 마스크의 재료와 디자인에서 "혁신 플랫폼"으로 이어질 수 있습니다.

기계공학과 교수인 Albert Shih가 공동으로 주도한 이 프로젝트는 마스크를 현지에서 제조하기 위해 미국산 모듈식 기계 2대를 만드는 것을 목표로 하고 있습니다.

N95 마스크의 중간층은 정전기를 띤 멜트블로운 부직포 플라스틱 여과재로 만들어져 바이러스 크기의 에어로졸 입자를 차단할 수 있습니다. 이 층은 대유행 기간 동안 공급이 부족했으며 세계 공급은 대부분 중국과 독일에서 만든 대형 기계로 제조된다고 Shih는 말했습니다.

Shih는 "이제 이러한 대형 기계를 만들 수 있는 국가는 단 2개국뿐입니다."라고 말했습니다. "우리는 현지 생산을 강조하므로 우리 기계는 더 작고 모듈식으로 설계됩니다."

마스크용 필터를 생산하는 데 필요한 수지는 미국에서 제조되지 않는다고 UM 재료과학 및 공학 및 생체의학 공학과 교수인 Brian Love가 말했습니다.

Love 씨는 "우리는 미국에서 많은 부직포를 공동으로 생산하고 있습니다. 생산되는 수지의 범위는 다양하지만 이들 중 상당수는 매력적인 전하 기반 필터로 기능할 수 있는 첨가제를 갖고 있지 않습니다."라고 말했습니다. 여기에 기계 용량이 있다면 자체 수지를 제조하여 현재 마스크에 사용되는 것을 복제하는 부직포 층을 만들 수 있습니다."

Shih는 전염병으로 인해 마스크 디자인과 재료의 혁신이 촉발되었지만 사람들의 건강에 영향을 미치려면 제조 능력이 있어야 한다고 Shih는 말했습니다. 그의 연구실은 미국 기반 기계 회사와 협력하여 N95 제작 기계를 설계하고 제작하고 있습니다.

Shih는 "우리는 본질적으로 현지화 생산을 위한 소형 기계에서 이를 수행할 수 있다는 것을 증명하기 위해 기존 디자인의 기존 재료를 사용하고 있습니다."라고 말했습니다.

미국 질병통제예방센터(CDC)에 따르면 N95의 하위 세트인 수술용 N95 인공호흡기는 처음에는 코로나19에 대한 노출을 제한하기 위해 의료 종사자들에 의해 모색되었습니다. 미국은 팬데믹 초기에 인공호흡기를 포함한 개인 보호 장비(PPE)가 심각하게 부족하다는 사실을 발견했습니다. 식품의약국(FDA)은 지난 여름 의료 환경에서의 수요가 더 이상 수요를 초과하지 않는다고 발표했습니다.

기계가 제작되면 Shih의 연구실에서는 먼저 기계를 테스트하여 현재의 멜트블로운 재료와 디자인을 사용하여 N95 마스크를 만들 수 있는지 확인합니다. 그런 다음 얼굴 주위에 더 나은 여과, 편안함 및 밀봉을 허용할 수 있는 새로운 마스크 디자인과 재료로 실험을 시작할 수 있다고 Shih는 말했습니다.

Shih는 이 기계가 특히 의료 종사자들을 위한 N95 마스크의 새로운 소재와 디자인에 있어 "혁신을 위한 플랫폼"이 될 수 있다고 말했습니다.

"2단계에서는 새로운 소재의 혁신과 새로운 디자인이 함께 모여 경쟁력을 갖추게 될 것입니다."라고 그는 말했습니다.

Shih는 현재 사용되는 대형 기계에서는 N95 마스크의 필터를 변경하는 데 비용이 많이 든다고 말했습니다. Shih는 새로운 기계로 N95 마스크를 만드는 데 비용이 얼마나 드는지는 아직 불분명하지만 목표는 비용 경쟁력을 갖는 것이라고 말했습니다.

Love는 이 프로젝트가 N95 마스크가 필요할 때 공기 중 바이러스와 관련된 전염병이 발생할 경우 선제적인 안전 조치가 될 수 있다고 말했습니다.

Love는 "미국 내에서 적절한 마스크 재료를 생산하는 단일 생산업체만 있으면 공급망 중단으로 인해 발생할 수 있는 증폭 문제를 기본적으로 최소화하는 데 큰 도움이 될 것"이라고 말했습니다.

이 프로젝트는 미국 구조계획법(American Rescue Plan Act)으로부터 300만 달러의 자금을 지원받았으며, 플로리다에 본사를 둔 두 제조업체가 기계 제작에 참여하고 있습니다. Hills Inc.는 멜트블로운 기계를 제작하고 있으며 DemeTECH Corporation은 N95 조립 기계를 제작하고 있습니다. 조립 기계는 올 여름까지 Hill의 멜트블로운 기계를 통합할 예정이며 Shih는 2023년 말까지 미시간으로 N95 생산 시스템을 이전 및 구축할 것으로 예상하고 있습니다.