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문제 정의
- 본 실험은 권장사용량을 기준으로 사용량의 감소시 세척성의 변화 정도에 미치는 영향을 알아보고자 하므로 권장사용량 사용시의 세척성을 평가하여 세제 사용량을 감소하였을 때와 그 세척력의 차이를 비교분석하고자 한다. 세척률은 다음의 식에 의해 구하였다.
- 제시된 시판 세제의 농도와 온도 조건에 따른 세정 효율 등의 세탁 조건은 세탁용수의 절수 및 세탁용수의 온도 상승에 따른 에너지 비용효과를 얻을 수 있다. 본 연구결과를 통해 최근 라이프 스타일과 세탁행동 변화에 적합한 오염원에 따른 세탁온도와 세제량에 대한 세탁조건을 제안하고자 하였다.
- 본 연구는 최근 실내에서 주로 활동하는 라이프 스타일 변화로 인한 낮은 정도의 오염된 세탁물을 자주 가볍게 세탁하는 의복의 세탁관리행동 변화에 맞는 세탁온도와 세제 농도에 대한 세탁조건을 연구하였다. 각 오염원에 따른 적정한 세탁조건을 제안하기 위해 시중에서 판매되는 세제들 중에서 판매량이 많고 인지도가 높은 2종의 분말세제를 선택하였으며, 4가지 타입의 인공오염포를 사용하였다.
- 20% 감량하고, 세탁액의 온도를 20도, 40도 조건하에서 실시하였다. 실험 연구는 세탁시 세탁액의 온도와 세제 사용량에 따른 인공오염포의 세척성을 평가하여 세탁액 온도 변화와 세제량 감량 조건에 따른 세척성을 제시하고자 한다. 제시된 시판 세제의 농도와 온도 조건에 따른 세정 효율 등의 세탁 조건은 세탁용수의 절수 및 세탁용수의 온도 상승에 따른 에너지 비용효과를 얻을 수 있다.
제안 방법
- 따라서, 본 연구에서는 세탁 시 시중에 판매되는 세제들 중에서 판매량이 많고 인지도가 높은 2종을 선택하여 각 제조사에서 권장하는 사용량을 기준으로 사용량을 10%. 20% 감량하고, 세탁액의 온도를 20도, 40도 조건하에서 실시하였다. 실험 연구는 세탁시 세탁액의 온도와 세제 사용량에 따른 인공오염포의 세척성을 평가하여 세탁액 온도 변화와 세제량 감량 조건에 따른 세척성을 제시하고자 한다.
- 본 연구는 최근 실내에서 주로 활동하는 라이프 스타일 변화로 인한 낮은 정도의 오염된 세탁물을 자주 가볍게 세탁하는 의복의 세탁관리행동 변화에 맞는 세탁온도와 세제 농도에 대한 세탁조건을 연구하였다. 각 오염원에 따른 적정한 세탁조건을 제안하기 위해 시중에서 판매되는 세제들 중에서 판매량이 많고 인지도가 높은 2종의 분말세제를 선택하였으며, 4가지 타입의 인공오염포를 사용하였다. 세탁농도는 각 제조사에서 권장하는 사용량을 기준으로 권장 사용량과 권장 사용량보다 10%, 20%를 감량하였다.
- (2006)의 연구결과에서 세탁시 세탁액의 온도변화 조건이 20℃에서 40℃로 변화시 일반적으로 세척력이 증가하며, 40℃ 이상의 조건에서는 일부 섬유에서만 세척력이 증가하는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서는 상온 온도인 20℃와 세척력에 영향을 주는 온도인 40℃를 변화 조건으로 실시하였다.
- 면직물에 인공오염물을 묻힌 2종의 인공 오염포이며, 오염포는 5cm×5cm로 잘라 세탁하였다.
- 세제 A를 사용하여 각 오염원의 종류에 따라 세탁용액의 온도를 20℃와 40℃의 조건을 적용하여 실시하였으며, 그 결과는 [Fig. 1]이다.
- 세제 B를 사용하여 각 오염원의 종류에 따라 세탁용액의 온도를 20℃와 40℃의 조건을 적용하여 실시하였으며, 그 결과는 [Fig. 2]이다.
- 세척률을 알아보기 위해 색차를 측정하였으며, 색차 측정은 색차계(Color-Eye 2180, Macbeth, USA)로 광원 D65,observer 10°를 사용하였으며, 선행연구(Piao and Park, 2013; Chung and Kim, 2007; Chung et al. 2006)을 참조하여 520nm에서 각 포의 겉과 안 각각 2곳씩 총 4곳의 K/S값을 측정하였으며, 각조건에서 포 3매의 반사율(K/S) 평균값을 구하였다.
- 세탁액의 온도를 20℃와 40℃로 변화시키고, 세제의 농도를 제품에서 표시한 권장 사용 농도를 기준으로 -10%, -20%로 감량시킨 후, 각 오염포의 세척성을 측정하였다. 이는 인공오염포의 세탁조건에 대해 Chung et al.
- 세탁액의 온도는 20℃, 40℃의 조건하에서 실험하였다. 실험 후 각 시료의 세척성을 평가하였다. 연구의 결과로부터 다음의 결론을 얻었다.
- 오염원의 종류에 따라 세제의 농도를 농도와 이 농도에서 각각 10%와 20%를 감량한 조건을 적용하였으며, 그 결과는 다음과 같다.
대상 데이터
- 본 연구에서는 세척성 평가를 위해 C.F.T.오염포(Center For Testmaterials BV, USA)를 사용하였다. 면직물에 인공오염물을 묻힌 2종의 인공 오염포이며, 오염포는 5cm×5cm로 잘라 세탁하였다.
- 본 연구에서는 세척성 평가를 위해 시중에서 많이 판매되고 인지도가 높은 2개 회사의 세탁용 합성 분말세제 2종을 사용하였으며, 각 세제의 성분과 사용권장농도에 대한 정보는 [Table 2]와 같다.
이론/모형
- 세탁 코스는 가정용 세탁기에서 사용하는 일반적인 조건을 선택하여 론더오미터(Launder-O-Meter) 장치에 적용하여 실시하였다. 세탁 시간은 30분, 헹굼 시간은 5분으로 횟수는 2회를 실시하였다.
성능/효과
- 둘째, 세제의 농도를 제조사의 표준권장농도와 이 농도에서 각각 10%와 20%를 감량한 조건을 적용하였으며, 그 결과 10% 감량하여 세탁 시 세척력에는 큰 영향을 주지 않는 것으로 나타났으나, 세제의 농도를 20% 감량 시 세척력이 떨어졌다. 그러나, 일부 오염포에서는 세척액의 온도 40℃일 때, 세제의 농도 20% 감량하여도 세척액의 온도가 20℃ 일때 세제의 농도를 제조사의 표준권장농도로 사용했을 때보다 높게 나타났다.
- 둘째, 세제의 농도를 제조사의 표준권장농도와 이 농도에서 각각 10%와 20%를 감량한 조건을 적용하였으며, 그 결과 10% 감량하여 세탁 시 세척력에는 큰 영향을 주지 않는 것으로 나타났으나, 세제의 농도를 20% 감량 시 세척력이 떨어졌다. 그러나, 일부 오염포에서는 세척액의 온도 40℃일 때, 세제의 농도 20% 감량하여도 세척액의 온도가 20℃ 일때 세제의 농도를 제조사의 표준권장농도로 사용했을 때보다 높게 나타났다.
- 따라서, 본 연구에서는 세탁 시 시중에 판매되는 세제들 중에서 판매량이 많고 인지도가 높은 2종을 선택하여 각 제조사에서 권장하는 사용량을 기준으로 사용량을 10%. 20% 감량하고, 세탁액의 온도를 20도, 40도 조건하에서 실시하였다.
- 엽록소와 식물성 오일을 오염원으로 하는 면직물인 C-04를 세탁액의 온도를 20℃에서 40℃로 높였을 때 사용된 두 가지 종류의 세제조건에서 모두 세척력이 증가하였다. 면직물에 색소, 오일, 우유를 오염원으로 하는 C-10의 시험포는 세탁액 온도가 높아질 때, 세척력도 증가하였으며, 같은 면직물이지만 식물성 오일 오구인 C-04보다 각 온도 조건에서 더 높은 세척력을 보여주고 있으며, 특히 40℃로 높였을 때 세척력이 크게 증가하였다. 이는 단백질 오구는 친수성이 높아 20℃의 온도 조건에서도 세척성이 높으며, 단백질 오구 제거에 관여하는 효소성분이 일정 온도 이상에서 작용이 촉진되기 때문인 것으로 보여진다.
- 면직물에 엽록소와 식물성 오일을 오염원으로 하는 C-04를 세제 B를 사용하여 세탁액의 온도를 20℃에서 40℃로 높였을 때 세척력이 증가하였으며, 세제 A를 사용하였을 때보다 더욱 높게 나타났다. 이는 세제 B의 성분에 단백질 오구 제거에 관여하는 효소성분인 프로테아제가 함유되어 있기 때문이며, 이 효소성분은 일정 온도 이상에서 작용이 촉진되므로 40℃온도에서 더욱 그 세척력이 증가한 결과로 보여진다.
- 면직물에 엽록소와 식물성 오일을 오염원으로 하은 C-04와 색소, 오일, 우유를 오염원으로 하는 C-10는 세제 A, B 모두의 농도를 표준권장농도를 사용했을 때와 10% 감량 시 세척성은 비슷하거나 약간 떨어지는 경향이 있으나, 세척력에는 큰 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 그러나 20% 감량 시에는 세척력이 떨어져 세척성에 영향을 주는 것으로 나타났으며, 40℃의 온도에서는 세제의 사용량을 20% 감량하여도 20℃에서 권장사용량을 사용했을 때보다 더 높은 세척력을 나타냈다.
- 세제 B를 사용하였을 때 엽록소와 식물성 오일을 오염원으로 하는 폴리에스테르와 면 혼방인 PC-04의 세척성 변화와 폴리에스터65에 면35 혼방직물에 색소와 피지를 오구로 하는 WFK-20D의 세척성 변화는 20℃에서 40℃로 세탁액의 온도를 높였을 때 모두 증가하였으며, 이는 세제 A를 사용하였을 때 세척성의 변화와 크게 다르지 않게 나타났다.
- 각 오염원에 따른 적정한 세탁조건을 제안하기 위해 시중에서 판매되는 세제들 중에서 판매량이 많고 인지도가 높은 2종의 분말세제를 선택하였으며, 4가지 타입의 인공오염포를 사용하였다. 세탁농도는 각 제조사에서 권장하는 사용량을 기준으로 권장 사용량과 권장 사용량보다 10%, 20%를 감량하였다. 세탁액의 온도는 20℃, 40℃의 조건하에서 실험하였다.
- 셋째, 피지와 단백질 오구의 세척성은 세제의 성분과 세탁 온도에 따라 세척성에 영향을 받는 것으로 나타났으며, 면과 폴리 혼방섬유는 면직물에 비해 상온인 20℃에서의 세척력이 높게 나타났다
- 엽록소와 식물성 오일을 오염원으로 하는 면직물인 C-04를 세탁액의 온도를 20℃에서 40℃로 높였을 때 사용된 두 가지 종류의 세제조건에서 모두 세척력이 증가하였다. 면직물에 색소, 오일, 우유를 오염원으로 하는 C-10의 시험포는 세탁액 온도가 높아질 때, 세척력도 증가하였으며, 같은 면직물이지만 식물성 오일 오구인 C-04보다 각 온도 조건에서 더 높은 세척력을 보여주고 있으며, 특히 40℃로 높였을 때 세척력이 크게 증가하였다.
- 엽록소와 식물성 오일을 오염원으로 하는 폴리에스테르와 면 혼방인 PC-04는 20℃에서 40℃로 세탁액의 온도를 높였을 때 크게 증가하지는 않게 나타나 세탁온도가 세척력에 큰 영향을 주지는 않았으나, 같은 오구로 오염된 면직물인 C-04보다 상온인 20℃에서 세척력이 높게 나타났다. 이는 폴리에스테르 섬유의 표면이 매끈하여 중공구조과 잔털, 꼬임이 있는 면보다 오염원에 대한 저항성이 높고 오염원의 제거가 쉽기 때문인 것으로 보여진다.
- 온도에 있어 모든 오염원에서 세탁액 온도가 20℃에서 40℃로 증가할 때, 권장량 사용 시와 세제량 감량 시에 모두 세척성이 증가하였다. 이는 섬유 내부에 있는 오염원들이 높은 온도 조건에서 오구의 세척력이 더 효과적으로 나타난 것으로 Chung and Kim(2007)의 연구에서 온도의 변화에 따른 세척성의 증가가 20℃와 40℃에서 모든 오염원에서 크게 증가된 결과와 동일한 연구 결과이다.
- 이상의 연구 결과로부터 섬유의 종류와 오구의 특성, 세척액의 온도에 따라 세탁 시 세탁액의 세제의 사용량을 제조사가 권장하는 사용량보다 10% 정도를 감량하여 세탁하여도 그 세척력이 크게 줄어들지 않는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 강력한 세척력보다는 자주 가벼운 세탁을 요하는 현대 의복관리에 있어 세제의 과다 사용을 경계하고, 세제의 사용량을 줄이는 데 의의가 있다.
- 첫째, 모든 종류의 오염포에서 섬유 구성성분, 오염원의 종류와 세제 농도의 감량 정도와 상관없이 세척온도가 20℃에서 40℃로 증가할 때 세척성이 모두 증가하였다.
- 특히, 단백질과 피지 오염원은 전체적인 세척력이 우수하여 세제량을 20% 감량하여도 다른 오구에 비해 세척력이 높게 나타났다. 피지와 우유 단백질, 오일 오구의 제거 시 40℃의 온도에서 세탁시 세제 감량 시에도 세척력이 매우 높게 나타났는데, 이는 높은 온도에서 오염원이 녹아나오고, 세제에 포함된 성분 중 단백질 오구의 제거에 관계되는 효소인 프로테아제가 50℃의 높은 온도에서 가장 활성이 잘 되기 때문(Smulders, 2002; Chung, et al.
- 특히, 연구에서 일부 오염포에서는 세탁용수의 온도가 40℃의 조건에서는 세제량을 20%까지 감량하여도 세탁액의 온도가 20℃일 때의 세척력보다도 높게 나타나, 세탁 시 세탁온도, 섬유의 종류, 오염원의 특성을 고려하여 세탁을 하는 것이 효율적임을 알 수 있었다.
- 폴리에스터65%에 면35%의 혼방직물에 엽록소와 식물성 오일을 오염원으로 하는 PC-04와 색소와 피지를 오구로 하는 WFK-20D의 세척력은 세제 A, B 모두의 농도를 표준권장농도를 사용했을 때와 10% 감량 시 세척성은 비슷하거나 다소 떨어지는 경향이 있으며, 20% 감량 시에 세척력이 전체적으로 더욱 떨어져 세척성에 영향을 주는 것으로 나타났다
후속연구
- 이러한 결과는 강력한 세척력보다는 자주 가벼운 세탁을 요하는 현대 의복관리에 있어 세제의 과다 사용을 경계하고, 세제의 사용량을 줄이는 데 의의가 있다. 따라서, 소비자들이 이러한 조건들을 고려하여 세제의 양을 조절한다면 세척효과는 향상시키면서도 수질 환경 보호와 에너지의 절감을 동시에 얻을 수 있을 것이다. 그러나, 상온인 20℃에서의 세탁방법이 고온인 40℃ 세탁하는 것보다 에너지 절약성과 간편성을 고려할 때 일부 세제에 있어 10% 감량이 실용적인 지도 신중하게 검토해야 할 필요성이 있다.
- 또한, 본 연구는 일부 오염원과 섬유의 종류에 한정하여 주로 실생활에서 세탁이 이루어지는 20℃와 40℃의 온도조건에 의해 실험하였기 때문에 그 결과가 제한적이다. 따라서, 향후 실제 생활에서 예측될 수 있는 더 많은 특성을 가진 오염원과 다양한 섬유종류의 조건하에 후속연구가 이루어져야 할 것이다.
- 그러나, 상온인 20℃에서의 세탁방법이 고온인 40℃ 세탁하는 것보다 에너지 절약성과 간편성을 고려할 때 일부 세제에 있어 10% 감량이 실용적인 지도 신중하게 검토해야 할 필요성이 있다. 또한, 본 연구는 일부 오염원과 섬유의 종류에 한정하여 주로 실생활에서 세탁이 이루어지는 20℃와 40℃의 온도조건에 의해 실험하였기 때문에 그 결과가 제한적이다. 따라서, 향후 실제 생활에서 예측될 수 있는 더 많은 특성을 가진 오염원과 다양한 섬유종류의 조건하에 후속연구가 이루어져야 할 것이다.
- 본 연구 결과로 현대의 의생활에 적합한 세탁문화의 변화를 통해 세탁 시 소요되는 수자원과 에너지의 절약 및 수질오염을 줄이는 데 도움이 될 것으로 기대한다.
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