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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 약리 성분을 가지고 있으나 관심을 가지지 않으면 자칫 무용지물이 되기 쉬운 야생 식물 충 까마중을 중심으로 다기능성을 갖춘 천연염재로서의 가치를 검토하고자 한다.
- 본 연구는 까마중 추출액을 이용한 염색 시험포의 항균성 효과에 대해 살펴보기 위해 세균과 곰팡이를 중심으로 실험하였다. 세균으로는 Staphylococcus aureus와 Escherichia coli를 공시균으로 이용하였으며 전자는 그람양성균으로 황색포도상 구균으로 불리며 썩은 냄새, 땀냄새 등의 원인이 되는 균으로 알려져 있고 후자는 그람음성균으로 대장균으로 불리며 포유류 장관 내의 정상적인 상재균으로 대변 등의 배설물에서 찾아 볼 수 있는 대표적인 균류이다17).
- 본 연구에서는 까마중 추출물을 이용한 염색직물의 염색성과 항균성에 대한 효과를 검토한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 즉 한국 자생 식물 중 항균효과를 지니고 있는 까마중이 천연염색 재료로서 이용가치가 있는지를 검토하고, 본 염재로 염색한 포의 염색성과 항균성에 대해 검토함으로써 친환경적인 천연 염재 개발 및 다기능성을 지닌 의복소재의 개발을 위한 기초자료를 마련하고 나아가 고부가가치를 창출할 수있는 의복상품의 개발에 기여하고자 한다.
제안 방법
- 크롬(IGCrzO7)을 사용하였으며, 매염방법은 후 매염을 중심으로 이루어졌다. 매염제의 농도는 3% (o.w.f.)로 하였으며, 욕비 1:30으로 실온에서 20분간 처리하여 수세한 후 자연 건조하였다.
- 잘게 자른 까마중 60g 당 메탄올 50ml와 증류수 30ml를 가하여 48시간 침지한 후 침지액을 Rotary vacuum evaporator(LABOROTA 4000, Germany) 를 이용하여 온도 40~60℃, 회전속도 60rpm에서 60분간 감압 농축하여 약 30ml의 염액을 추출하였다.
- 황산알루미늄염 (Ab(SC>4)3). 크롬(IGCrzO7)을 사용하였으며, 매염방법은 후 매염을 중심으로 이루어졌다. 매염제의 농도는 3% (o.
대상 데이터
- 본 연구에 사용된 염재의 식물명은 까마중(S"a-num nigrum) 또는 용규 등으로 불리는 식물로서 강원도에서 2005년 8월에 채집하여 건조한 잎, 줄기, 그리고 열매부분을 염색재료로 사용하였다.
- 세균은 KS K 0693 에 준하여 균 감소율을 측정하였으며, Staphylococcus aureus ATCC 6538과 Escherichia coli ATCC 25922을 사용하였다. 곰팡이 균은 AATCC 30, Test II법에 준하여 면 시험포는 셀룰로오스 분해 균인 Chaetomium globosum ATCC 6205 균을, 견 시험포는 단백질 분해 균인 Aspergillus niger ATCC 6275을 공시균으로 사용하였다.
- 세균으로는 Staphylococcus aureus와 Escherichia coli를 공시균으로 이용하였으며 전자는 그람양성균으로 황색포도상 구균으로 불리며 썩은 냄새, 땀냄새 등의 원인이 되는 균으로 알려져 있고 후자는 그람음성균으로 대장균으로 불리며 포유류 장관 내의 정상적인 상재균으로 대변 등의 배설물에서 찾아 볼 수 있는 대표적인 균류이다17). 곰팡이로는 Chaetomium globosum 과 Aspergillus niger를 공시균으로 이용하였다. 이두 종류의 곰팡이는 섬유재료의 착색이나 변색 또는 취화를 가져오는 원인균으로 알려져 있다.
-
3) 매염방법
매염제로는 무매염, 황산구리(CuSOl5H2O), 황산 제1 철(FeSCU . 7H2O). 황산알루미늄염 (Ab(SC>4)3).
- 본 실험에 사용된 시료는 한국의류시험 연구원에서 구입한 것으로 KS K 0905에 규정된 면직물과 견직물을 사용하였다. 각 시료의 특징은<Table 1> 과 같다.
- 균을 공시균으로 사용하였다. 세균은 KS K 0693 에 준하여 균 감소율을 측정하였으며, Staphylococcus aureus ATCC 6538과 Escherichia coli ATCC 25922을 사용하였다. 곰팡이 균은 AATCC 30, Test II법에 준하여 면 시험포는 셀룰로오스 분해 균인 Chaetomium globosum ATCC 6205 균을, 견 시험포는 단백질 분해 균인 Aspergillus niger ATCC 6275을 공시균으로 사용하였다.
- 염색직물의 항균성을 측정하기 위해 세균과 곰팡이 균을 공시균으로 사용하였다. 세균은 KS K 0693 에 준하여 균 감소율을 측정하였으며, Staphylococcus aureus ATCC 6538과 Escherichia coli ATCC 25922을 사용하였다.
- 항균성 시험은 이상의 세균과 곰팡이 각각 2종류를 공시균으로 하여 매염제를 처리하지 않은 무매염 염색포만을 시험포로 사용하였다. 이는 매염제자체가 항균성에 미치는 영향을 제한하고 까마중추출물로 염색한 시험포 그 자체의 항균효과를 살펴보기 위함이다.
이론/모형
- , USA)를 사용하여 측정하였다. 드라이클리닝 견뢰도는 KS K 0644에 준하여 퍼 클로로에틸렌에 의한 세탁시험기로 측정하였다.
- 일광견뢰도는 KS K 0218에 준하여 Fade-O-Meter (Model : Xenon arc CI 5000, Atlas Electrec Devices Co., USA)를 사용하여 측정하였으며, 세탁 견뢰도는 KS K 0430 AT에 준하여 Launder-Ometer(Type LHD-EF, Atlas Electric Devices Co.. U.S.A.) 를, 마찰 견뢰도는 KS K 0650에 준하여 Crockmeter (Model CM-5, Atlas Electric Devices Co., U.S.A.) 를, 땀 견뢰도는 KS K 0715에 준하여 AATCC Perspir ition Tester (Model PR-1, Atlas Electric Devices Co., USA)를 사용하여 측정하였다. 드라이클리닝 견뢰도는 KS K 0644에 준하여 퍼 클로로에틸렌에 의한 세탁시험기로 측정하였다.
- 표면색은 KS K 0205:2001에 준하여 D65광원을 사용하여 10°시야에서 3 자극값 (X, Y, Z) 을 측색한 후 Munsell 표색계 변환법으로 H, V/C를 구하였고, CIE Lab 색차식에 의해 L*, a*, b*를 구하고 다음 식에 의해 색차 (AE)를 구하였다.
성능/효과
- 1. 시험포의 표면색은 면과 견 시험포 모두 노랑계열이거나 노랑기미를 띠는 녹색으로 연두색계열로 나타났다. 밝기는 7.
- 2. 염색견뢰도에 있어서는 일광견뢰도는 면 시험포는 3급에서 4급, 견 시험포는 1급에서 3급으로 나타났다.
- 3. 항균 및 방미효과에 있어서는 세균 Staphylococcus aureus과 Escherichia coli에 대해 면과 견 시험포가 5회 세탁 후에도 약 90%이상의 균 감소율을 보임으로써 유의한 항균효과가 나타났다.
- . 5H2O 매 염 처 리포가 2-3급으로가장 낮은 등급을 보였으며, FeSO4・7H2O매염 처리포와 A12(SO4)3 매염 처리포가 4급으로 가장 높은 등급을 보였다. 오염정도에 있어서는 모든 면 시험포가 4급에서 5급으로 우수한 견뢰도 결과를 보였다.
- . 5H2O 매염 처리포를 제외한 모든 시험포가 4-5급으로 나타났으며, 견 시험포의 변퇴 정도에서는 무매염포를 제외한 모든 시험포가 4-5급으로 우수한 견뢰도 결과를 보였다.
- . 5H2O 매염처리포가, 견 시험포는 무 매염포가 3-4급으로 나타났으며, 그 외의 모든 시험포들은 4급에서 5급으로 우수한 견뢰도 결과를 보였으며, 오염정도에 있어서는 모든 면과 견 시험포가 4-5급으로 우수한 견뢰도 결과를 보였다.
- 오염정도에 있어서는 CuSO4 . 5Hz0 매염처리 면 염색포가 3-4급으로 나타났으며, 그 외의 모든 면과 견 시험포는 4급에서 5급으로 우수한 견뢰도 결과를 보였다.
- 8% 로 면과 견 시험포 모두 우수한 항균효과를 보였다. Escherichia coli에 대해서는 면 시험포의 균 감소율은 제시상태 99.9%, 3회 세탁 후 99.9%, 그리고 5 회 세탁 후 99.9%로 나타났으며, 견 시험포에 대한균 감소율은 제시상태 99.9%, 3회 세탁 후 99.4%, 5회 세탁 후 99.3%로 면과 견 모두 5회 세탁 후에도 99%이상으로 우수한 균 감소율을 보였다.
- - 7H?O 매염 처리 포와 K2Cr2O7 매염 처리포가 4급으로 비교적 우수한 결과를 보였으며, 그 외의 염색 시험포들은 3급으로 나타났다. 견 시험포의 경우는 A12(SO4)3 매염 처리포와 K2Cr2O7 매염 처리 포가 3급으로 나타났으며, FeSO4 - 7H2O 매 염 처리 포는 1급으로 가장 낮은 등급을 보였다.
- 견 시험포는 A12(SO4)3 매염 처리포와 K2Cr2O7 매염 처리포가 4급으로 양호한 결과를 보였으며, CuSO4 - 5H2O 매 염 처리 포가 3급으로 가장 낮은 등급을 보였다. 오염정도에 있어서는 면과 견 시험포 모두 4-5급으로 우수한 견뢰도 결과를 보였다.
- 곰팡이에 대한 방미도 시험 결과과 같이 나타났으며, 그 결과를 살펴보면 Chaetomium globosum과 Aspergillus niger 2종류의 곰팡이에 대해 면과 견 시험포 모두 Macroscopic Growth로 판정 났다.
- 땀 견뢰도 결과 면 시험포는 CuSO4•5H2O 매염처리포를 제외한 모든 시험포가 4급에서 5급으로 우수한 견뢰도 결과를 보였으며, 견 시험포의 경우에는 FeSO4 - 7H2O 매염 처리포를 제외한 모든 시험포가 4급에서 5급으로 우수한 견뢰도 결과를 보였다.
- 마찰견뢰도 결과 면과 견 시험포 모두 건식과 습식에서 모든 시험포가 4급에서 5급으로 우수한 견뢰도 결과를 보였다.
- 마찰견뢰도 결과 모든 면과 견 시험포가 4급에서 5급으로 우수한 견뢰도 결과를 보였다.
- 견 염색 포 경우. 무매염과 CUSCV5H2O매염 처리 포는 초록기미와 노랑 기미를 띠는 연두계열로 나타났으며, A12(SO4)3, K2Cr2O7 그리고 FeSO4 .7H2O매염 처리 염색 포는 노랑계열로 나타났다. 색차는 면염색 시험포가 견 염색 시험포보다 높은 값을 보였으며, 가장 높은 값을 보인 것은 FeSO, i・7H2O매염 처리 염색 포로써 면은 40.
- 7H2O매염 처리 염색 포는 노랑계열로 나타났다. 색차는 면염색 시험포가 견 염색 시험포보다 높은 값을 보였으며, 가장 높은 값을 보인 것은 FeSO, i・7H2O매염 처리 염색 포로써 면은 40.2, 견이 26.9로 나타났고, 가장 낮은 값을 보인 것은 A12(SC)4)3매염 처리 염색 포로써 면은 19.9, 견은 10.3으로 나타났다.
- 세균에 대한 항균성 시험 결과 Staphylococcus aureus에 대해 면 시험포의 균 감소율은 세탁처리를 하지 않은 제시상태에서 99.9%, 3회 세탁 후 99.9%, 그리고 5회 세탁 후에도 99.9%로 나타났으며, 견 시험포의 균 감소율은 제시상태에서 99.9%, 3회 세탁 후 99.9% 그리고 5회 세탁 후에는 99.8% 로 면과 견 시험포 모두 우수한 항균효과를 보였다. Escherichia coli에 대해서는 면 시험포의 균 감소율은 제시상태 99.
- 세탁견뢰도는 변퇴 정도에 있어서는 면 시험포는 FeSO4 - 7H2O 매염 처리포와 A1z(SO4)3 매 염 처리포가 4급으로 양호한 결과를 보였으며, CuSO4 -5H2O 매염 처리포가 2-3급으로 가장 낮은 등급을 보였다. 견 시험포는 A12(SO4)3 매염 처리포와 K2Cr2O7 매염 처리포가 4급으로 양호한 결과를 보였으며, CuSO4 - 5H2O 매 염 처리 포가 3급으로 가장 낮은 등급을 보였다.
- 견 시험포는 A12(SO4)3 매염 처리포와 K2Cr2O7 매염 처리포가 4급으로 양호한 결과를 보였으며, CuSO4 - 5H2O 매 염 처리 포가 3급으로 가장 낮은 등급을 보였다. 오염정도에 있어서는 면과 견 시험포 모두 4-5급으로 우수한 견뢰도 결과를 보였다.
- 5H2O 매 염 처 리포가 2-3급으로가장 낮은 등급을 보였으며, FeSO4・7H2O매염 처리포와 A12(SO4)3 매염 처리포가 4급으로 가장 높은 등급을 보였다. 오염정도에 있어서는 모든 면 시험포가 4급에서 5급으로 우수한 견뢰도 결과를 보였다. 견 시험포의 경우 변퇴 정도에 있어서는 CuSO4 .
- 5H2O 매 염 처리 포가 3급으로 나타났으며, A1z(SO4)3 매염 처리포와 KzCrzO? 매염 처리포가 4 급으로 비교적 우수한 결과를 보였다. 오염정도에있어서는 모든 견 시험포가 4급에서 5급으로 우수한 결과를 보였다.
- 견 시험포의 경우는 A12(SO4)3 매염 처리포와 K2Cr2O7 매염 처리 포가 3급으로 나타났으며, FeSO4 - 7H2O 매 염 처리 포는 1급으로 가장 낮은 등급을 보였다. 이를 통해 FeSO4 - 7H2O 매염 처리포는 견 시험포의 일광견뢰도 중 가장 낮은 등급으로 나타남으로써 일광견뢰도를 고려할 때는 특히 주의해야할 매염제임을 알 수 있었다.
- 이상의 결과 일광견뢰도에 있어서는 견 시험포에 비해 면 시험포의 등급이 더욱 높게 나타났으며, 세탁 견뢰도에 있어서는 CuSO4 - 5H2O 매염 처리포를 제외하고는 비교적 양호한 결과를 보임으로서 식물성 천연 염색관련 선행연구 중 박영희14)의 연구 솔잎추출물을 이용한 염색물의 결과와 박영희의 연구 15)의 연구 캐모마일 추출물을 이용한 염색 물의 결과를 비교해 볼 때 본 연구의 까마중으로 추출물염색 직물의 일광견뢰도와 변퇴정도에 대한 세탁 견뢰도의 등급은 조금 더 높게 나타났다. 천연염색물들은 각종 견뢰도 중 특히 일광견뢰도가 낮게 나타나는 경우가 많으며, 이러한 점을 감안할 때 본 연구 중 면 염색포의 일광견뢰도는 비교적 양호한 것으로 나타났으므로 실용성에 큰 문제가 되지 않으나 견에 대한 일광견뢰도가 부분적으로 낮게 나타남으로써 이를 보완할 수 있는 보다 구체적이고 다양한 연구가 시도되어져야 할 것으로 여겨진다.
- 이상의 연구결과 까마중 추출물로 염색한 시험포는 염색견뢰도에 있어서는 매염제에 따라 부분적으로 차이를 보였으나 견 시험포의 일광견뢰도를 제외하고는 비교적 양호한 결과를 보였으며, 항균성및 방미효과에 있어 세균에 대해서는 항균효과를 보였으나 곰팡이에 대해서는 방미효과를 보이지 않았다.
- 이상의 항균C 및 방미 효과에 대한 시험 결과 까마중 추출물을 이용한 염색 포는 세균에 대해서는 Staphylococc is aureus와 Escherichia coli에 대 해우 수한 항균효과를 보였으나, 곰팡이에 대해서는 항균효과를 나타내 지 않았다. 이는 일반적으로 곰팡이가 세균에 비해 내성이 강하기 때문인 것으로 여겨진다.
- 났다. 즉 곰팡이의 포자가 육안으로 관찰 가능한 것으로 나타남으로써 곰팡이에 대한 효과적인 방미효과는 얻을 수 겂었다.
- 즉 변퇴정도에 있어서는 FeSQ・7H2O매염 처리 견 염색포가 3-4급으로 나타났으며, 그 외의 모든 면과 견 시험포는 4급에서 5급으로 우수한 견뢰도 결과를 보였다. 오염정도에 있어서는 CuSO4 .
후속연구
- 따라서 곰팡이에 대한 방미효과는 입증되지 않았으나 세균에 대한 항균효과는 입증됨으로서 자생식물인 까마중은 세균에 대한 항균성을 지닌 천연염색 재료로서의 활용가치를 확인할 수 있었으며, 이러한 연구결과를 바탕으로 곰팡이에 대한 방미효과를 보완할 수 있는 보다 심화된 연구가 뒷받침된다면 다기능성 소재의 실용화에 대한 활용 가능성을 기대할 수 있을 것이다.
- 따라서 다기능성 소재로서의 실용화를 위해서는 이러한 연구결과를 바탕으로 견 시험포의 일광견뢰도를 보완하고 곰팡이에 대한 방미효과를 높일 수 있는 보다 심화된 연구가 뒷받침 된다면 무용지물이 되기 쉬운 야생식물인 까마중은 천연염색 재료로서 뿐만 아니라 기능성 의복소재를 위한 염색재료로서의 활용가치가 있을 것으로 기대된다.
- 특히 염액 추출 방법에 있어서는 물을 이용한 추출방법과 알코올을 이용하여 감압농축을 통한 방법 등 그 방법에 따라 색상에 차이를 보이는 것으로 사료된다. 따라서 의복소재의 디자인에 적용할 시에는 용도에 적절한 매염제나 염액추출 방법 등을 활용한다면 보다 효과적인 디자인이 가능할 것으로 여겨진다.
- 이상의 결과와 같이 의복제품의 상품가치에 큰 영향을 미치는 땀 견뢰도와 마찰견뢰도 결과가 전반적으로 우수한 결과를 보임으로서 까마중이 기능적인 의복소재의 천연염색 재료로서 긍정적인 효과가 있을 것으로 사료된다.
- 천연염색물들은 각종 견뢰도 중 특히 일광견뢰도가 낮게 나타나는 경우가 많으며, 이러한 점을 감안할 때 본 연구 중 면 염색포의 일광견뢰도는 비교적 양호한 것으로 나타났으므로 실용성에 큰 문제가 되지 않으나 견에 대한 일광견뢰도가 부분적으로 낮게 나타남으로써 이를 보완할 수 있는 보다 구체적이고 다양한 연구가 시도되어져야 할 것으로 여겨진다.
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