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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 첫째, 근래에 들어의학 분야에서 두각을 보이고 있으며 자외선 차단에 효과적으로 알려진 플라보노이드(flavonoid) 성분 및 카테킨류 등(아니카닐슨, 2000)을 함유하고 있는 녹차를 염료로 사용하여 각 염색포의 UVA, UVB의 차단량을 구분 측정하고, 둘째, 피복소재로서의 가능성이 높은 한지에 염색을 하고, 한지가 의복 소재로서 가능성 여부가 있는지를 알아보고자 자외선의 세기가 높은 계절에 주로 사용되는 면, 마외 한지에 녹차를 이용하여 천연염색을 하여 자외선의 피해를 최대한 줄일 수 있기 위한 방법을 모색하고자 하였다.
- 염색을 염색연구방법은 염색-자연건조-매염 처리의 과정을 1회로 하여 3회까지 반복 염색하였다. 염색 후각 염색포들의 색, 표면염착농도(K/S), 자외선 차단율을 측정함으로서 천연염료로서의 유용성과 자외선으로부터 인체를 보호하는 데 기여할 수 있는지 여부를 연구분석하였다. 본 연구를 통하여 다음과 같은 결과를 얻었다.
제안 방법
- UV Lamp(Spectroline Model : ENB-260C)를 직물의 20cm 위에 장치하고 자외선 센서 (VLX 3W, VILBER LOURMAT, France)를 직물 밑에 놓은 상태에서 UVA, UVB 램프를 각각 3분간 조사시킨 후 자외선량을 측정하였으며, 아래의식에 의해 자외선 차단율을 계산 하였다.
- f) 수용액을 사용하여 100℃에서 2시간 동안 정련한 후 흐르는 물에 여러 번 헹구어 공기 중에서 건조 후 사용하였다. 녹차 염액에 시료를 염색-자연건조-매염 처리 의 과정을 1회로 하여 3회까지 반복 처리 하고, 시료lg당 40ml의 물을 넣었으며, 염료의 농도는 5% (o.w.f), 균염제 Na2SO4 20%(o.w.f)로 하여 염색 온도는 70℃에서 30분간 교반하면서 실험하였다.
- 매염 처리는 후처리 매염 방법으로 시료lg당 50ml의 물을 넣었으며, 매염제의 농도는 5%(o.w.f), 매염 처리 시에는 5℃에서 20분간 유지하면서 실험하였다. 매염제는 Al(Ch3COO)3, C6H9CrO6, CuCb, FeSO4, SnCl2 .
- 본 연구는 한지의 피복 재료로서 가능성을 검토하고 매염제를 통한 면, 마, 한지의 자외선 차단 효과를 알아보고자 녹차를 사용하여 면, 마, 한지에 염색을 하고 매염제로는 Al, Cr, Cu, Fe, Sn을 사용하였다. 염색을 염색연구방법은 염색-자연건조-매염 처리의 과정을 1회로 하여 3회까지 반복 염색하였다. 염색 후각 염색포들의 색, 표면염착농도(K/S), 자외선 차단율을 측정함으로서 천연염료로서의 유용성과 자외선으로부터 인체를 보호하는 데 기여할 수 있는지 여부를 연구분석하였다.
대상 데이터
- f), 매염 처리 시에는 5℃에서 20분간 유지하면서 실험하였다. 매염제는 Al(Ch3COO)3, C6H9CrO6, CuCb, FeSO4, SnCl2 . 2H2O 모두 1급 시약을 사용하였다.
- 본 실험에 이용된 염재는 Tea R(Tea Reasearch & Consulting)에서 구입하였고, 염재의 성분은 와 같다.
- 본 연구는 한지의 피복 재료로서 가능성을 검토하고 매염제를 통한 면, 마, 한지의 자외선 차단 효과를 알아보고자 녹차를 사용하여 면, 마, 한지에 염색을 하고 매염제로는 Al, Cr, Cu, Fe, Sn을 사용하였다. 염색을 염색연구방법은 염색-자연건조-매염 처리의 과정을 1회로 하여 3회까지 반복 염색하였다.
- 직물 시료는 염색 견뢰도 시험용 면포(KS K 0905)와 시중에서 판매되고 있는 마를 정련하여 사용하였고, 또한 표백전 100% 닥섬유로 된 한지를 사용하였다. 그 물리적 특성은 <Table 1>과 같다.
데이터처리
- 본 실험을 통해 얻은 자료는 시료, 염색 횟수, 매염제의 변화에 따라 녹차 염색포의 UVA, UVB 차단 효 과에 영향을 주는지의 여부를 SPSS를 사용하여 상관관계분석을 하였으며, 분석 결과 유의한 항목에 대하여 다중분석을 유의 수준 5% 이내에서 실시하였다.
이론/모형
- 염색 또는 매염의 고정이 완료되어 건조시킨 시료들에 대해 색차계(CM-2002, Minolta, Japan)을 이용하여, 각 염료별로 사n"(400nm)에서 염색포의 표면 반 사율을 측정하여, Kubelka-Munk의 식에 의하여 염착농도(K/S)를 아래식 에 의해 산출하였다.
성능/효과
- 1.명도지수(L*)는 매염제 처리 염색포가 무매염 제 처리 염색포에 비해 낮았다. 표면색은 Fe 매염 처리한 마와 한지염색포가 Led인 것을 제외하고는 YR (yellowish red)를 나타내었다.
- 2.염색 횟수와 면염색포(r=.542*), 마염색포(r= .568*), 한지염색포(r=.549*)의 K/S값은 1% 수준에서 유의한 정적 상관관계를 보여, 염색 횟수가 증가할수록 K/S값이 증가하였다.
- 3.면 염색포(r=.598**), 마염색포(r=.908**), 한지 염색포(r=.949**)의 UVA 차단율과 UVB 차단율은 1% 유의 수준에서, 염색 횟수와 자외선 차단율과도 1% 유의 수준에서 정적 상관관계가 나타나, 염색 횟수 가 증가할수록 자외선 차단율이 증가하였다.
- 4. 3회 반복 염색 후면과 마염색포의 자외선 차단율은 93% 이상, 한지염색포는 95% 이상으로 한지 염색포가 면과 마염색포에 비하여 높은 자외선 차단 기 능을 가지고 있었다.
- 염색 횟수에 따른 K/S값 이 Cu, Fe, AL Sn. Cr, 무매염 처리 순으로 증가하였으며, 염색횟수가 증가할수록 K/S값이 증가하였다. 특히, 3회 반복 염색 후 Cu와 Fe 매염 처리한 한지염색포의 표면 염색 농도가 다른 매염 처리 염색포에 비해 높게 나타나, Cu와 Fe이 면 직물과 마직물보다 한지에 더 높은 염착증진 효과를 보인 것으로 사료된다.
- 원포와 녹차 염료 3회 반복 염색 후의 염색포 별 색 상차를<Table 5>에 나타내었다. Cu, Fe 매염 처리한 면, 마염색포에서 값이 가장 높았으며, 다음으로 AI, Sn 매염 처리한 면, 마염색포가 컸으며, 무매염 처리, Cr 매염 처리한 염색포가 가장 낮았다. 무매염 처리와 Cr 매염 처리한 염색포 간에는 유의차가 없었다.
- 염색 횟수와 염색포의 UVA, UVB 차단율과의 상관 관계를<Table 6>에 나타내었다. UVA 차단율과 UVB차단율은 높은 정의 상관관계를 보였으며, 특히, 한지염색포의 UVA와 UVB 차단율 간의 상관관계가 가장 높았다. 염색 횟수의 증가와 자외선 차단율과 높은 상관관계를 보였으며, 특히, 마염색포가 가장 높았다.
- 5>에 나타내었다. UW차단율의 경우 매염처리 한 마 염색포가 무매염 처리한마 염색포에 비하여 컸으나, UVB 차단율의 경우는 염색 횟수가 증가할수록 매염 처리에 의한 차단 효과의 차이가 크지 않았다. 염 색횟수가 증가할수록 자외선 차단율이 높아져, 3회 반복 염색 후에는 원포에 비해 UVA 차단율이 5-9%, UVB 차단율이 10-13% 증가하여, UVA는 94% 이상, IWB는 93% 이상의 높은 자외선 차단율을 나타내 었다.
- 결과적으로 매염제가 표면 색 변화에 영향을 주었는데, Fe 매염 제 처리한 마와 한지염색포가 Red인것을 제외하고는 나머지 모두는 yellowish red를 나타냈다. 그중 Fe, Cu 매염 처리 염색포는 명도지수(L*)값이 특히 낮게 나타나 어두웠다.
- 1>에 나타내었다. 매염제로는 Cu, Fe, Al, Sn, Cr의 순으로 매염 처리된 염색포의 K/S값이 높게 나타났으며 , 염색횟수가 증가할수록 K/S값이 증가하였다. 특히, 3회 반복 염색 후 Cu 매염 처리 면 염색포 의 표면염색농도가 다른 매염 처리면 염색포에 비해 높게 나타나, Cu 매염제가 다른 매염제에 비하여 높은 염착증진효과를 보였다.
- 연구 결과 녹차는 염착력과 자외선 차단면에서 높은 기능성을 보였다. 특히 한지는 자외선 차단율이면, 마보다 비해 높게 나타났을 뿐 아니라, 색상 또한 선명하고 아름다워의복 재료로서의 미적인 면에서나 기능적인 면에서의 다양한 활용이 기대된다.
- UW차단율의 경우 매염처리 한 마 염색포가 무매염 처리한마 염색포에 비하여 컸으나, UVB 차단율의 경우는 염색 횟수가 증가할수록 매염 처리에 의한 차단 효과의 차이가 크지 않았다. 염 색횟수가 증가할수록 자외선 차단율이 높아져, 3회 반복 염색 후에는 원포에 비해 UVA 차단율이 5-9%, UVB 차단율이 10-13% 증가하여, UVA는 94% 이상, IWB는 93% 이상의 높은 자외선 차단율을 나타내 었다.
- UVA 차단율의 경우 매염 처리한 한지염색포가 무매염 처리한 한지 염색포 보다 컸으나, UVB 차단율의 경우는 염색 횟수와 매염 처리 에 의한 차단효과는 없었다. 염색 횟수가 증가할수록 자외선 차단율이 높아져, 3회 반복 염색 후에는 원포에 비해 UVA 차단율이 11~17%, UVB 차단율이 7-9% 정도 증가하여, UVA는 95% 이상, UVB는 98% 이상 의 높은 자외선 차단율을 나타내었다. <Fig.
- 자외선 차단율은 매염 처리한 면 염색포가 무매염 처리한 면 염색포에 비하여 높았다. 염색 횟수가 증가할수록 자외선 차단율이 높아져, 3회 반복-염색 후에는 원포에 비해 UVA, UVB 차단율이 모두 10~14% 증가하여, UVA는 95% 이상, UVB는 94% 이상의 높은 자외선 차단율을 나타내었다. 이 결과는 정성미(2002)의 연구에서 녹차 염색한 면염색포의 자외선 차단율이 원포에
- 순으로 높게 나타났다. 염색 횟수와 염색포의 K/S값은 정적 상관관계를 보여(p<.05), 염색횟수가 증가할수록 K/S값 이 증가한다는 것을 알 수 있었다.
- UVA 차단율과 UVB차단율은 높은 정의 상관관계를 보였으며, 특히, 한지염색포의 UVA와 UVB 차단율 간의 상관관계가 가장 높았다. 염색 횟수의 증가와 자외선 차단율과 높은 상관관계를 보였으며, 특히, 마염색포가 가장 높았다.
- 4>에 나타내었다. 자외선 차단율은 매염 처리한 면 염색포가 무매염 처리한 면 염색포에 비하여 높았다. 염색 횟수가 증가할수록 자외선 차단율이 높아져, 3회 반복-염색 후에는 원포에 비해 UVA, UVB 차단율이 모두 10~14% 증가하여, UVA는 95% 이상, UVB는 94% 이상의 높은 자외선 차단율을 나타내었다.
- 한지염색포에서는 값은 Cu, Fe 매염 처리 했을 때 가장 높았으며, 나머지 염색포들 간에는 유의차가 없었다. 전체적으로 Cu, Fe로 매염 처리했을 때 원포와 염색포간의 색상차가 가장 컸다.
- 매염제로는 Cu, Fe, Al, Sn, Cr의 순으로 매염 처리된 염색포의 K/S값이 높게 나타났으며 , 염색횟수가 증가할수록 K/S값이 증가하였다. 특히, 3회 반복 염색 후 Cu 매염 처리 면 염색포 의 표면염색농도가 다른 매염 처리면 염색포에 비해 높게 나타나, Cu 매염제가 다른 매염제에 비하여 높은 염착증진효과를 보였다.
- Cr, 무매염 처리 순으로 증가하였으며, 염색횟수가 증가할수록 K/S값이 증가하였다. 특히, 3회 반복 염색 후 Cu와 Fe 매염 처리한 한지염색포의 표면 염색 농도가 다른 매염 처리 염색포에 비해 높게 나타나, Cu와 Fe이 면 직물과 마직물보다 한지에 더 높은 염착증진 효과를 보인 것으로 사료된다.
- Cr, 무매염 처리 순으로 증가하였고, 염색 횟수가 증가할수록 K7S값이 증가하였다. 특히, 3회 반복 염색 후 매염 처리한마 염색포의 표면 염색 농도가 매염 처리한 면 염색포에 비해 높게 나타나, 면직물보다 마직물에 더 높은 매염 염착증진 효과를 보였다.
후속연구
- 특히 한지는 자외선 차단율이면, 마보다 비해 높게 나타났을 뿐 아니라, 색상 또한 선명하고 아름다워의복 재료로서의 미적인 면에서나 기능적인 면에서의 다양한 활용이 기대된다. 그리고 염재로 사용된 녹차가 염색성과 녹차 염색포가 자외선 차단에 높은 효과가 있는 것으로 증명되었는데 이 외 에도 인체에 착용되었을 때 생리적으로 어떠한 영향이 나타날 것인지에 대한 후속 연구가 기대된다.
- 연구 결과 녹차는 염착력과 자외선 차단면에서 높은 기능성을 보였다. 특히 한지는 자외선 차단율이면, 마보다 비해 높게 나타났을 뿐 아니라, 색상 또한 선명하고 아름다워의복 재료로서의 미적인 면에서나 기능적인 면에서의 다양한 활용이 기대된다. 그리고 염재로 사용된 녹차가 염색성과 녹차 염색포가 자외선 차단에 높은 효과가 있는 것으로 증명되었는데 이 외 에도 인체에 착용되었을 때 생리적으로 어떠한 영향이 나타날 것인지에 대한 후속 연구가 기대된다.
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