의류제품의 미세섬유 발생원인 분석

Abstract

의류산업을 통해 발견되는 미세섬유의 주된 원인 중 하나로 많은 연구들이 세탁과정을 통한 방출을 지목하고 있는 반면, 실제로 세탁을 통해 나온 미세섬유가 주된 원인인지 아니면 제조과정이나 착용과정으로부터 유입되는 미세섬유의 양이 환경에 더 큰 영향을 미치는 것인지는 정확히 알 수 없었다. 즉, 의복의 관점에서 사용과정에 따른 발생원인과 역학적 특성을 밝힐 수 있는 정확한 척도가 없는 실정이다. 따라서 본 연구는 미세섬유의 발생 기원을 다각적으로 정량 분석하여 제조과정·착용과정·세탁과정 중 어느 경로가 미세섬유 발생에 큰 영향을 미치는지 확인하고자 하였다. 인공신경망(ANN)을 통해 학습시키는 Fiber counter program 개발을 도움 받아 직접 계수한 결과와 일치하는 결과를 확인한 후 프로그램을 이용해 미세섬유의 양을 정량 분석하여 과정마다 발생하는 미세섬유의 양을 길이를 통해 중점으로 분석하여 비교 고찰하였으며 각 과정에 따른 결과는 다음과 같다. 제작을 마친 상태 그대로의 직물을 통해 제조과정에서 발생하는 미세섬유 양을 살펴본 결과, 대부분의 미세섬유는 초반 5회까지의 연속 초음파세탁을 거치면 유의하게 감소하는 경향을 보였으며 이후 6회 이후부터 감소율은 유의미하게 감소하지 않았다. 제조과정이 전 과정 중 가장 많은 방출량을 차지한 결과를 통해 제조를 마친 의복의 미세섬유 발생량을 줄이는 것이 관건이라는 것을 도출할 수 있었다. 착용과정에서는 착용 후 초음파세탁을 통해 검출된 waterborne 미세섬유 양이 착용 중 공기 중으로 날아가는 airborne의 양보다 약간 더 높은 검출량을 보였지만 그 차이는 크지 않은 것으로 나타났으며 초반 5,000회까지의 착용시에는 waterborne의 비중이 높았지만 5,001~10,000회 착용 시 airborne의 비중이 높아지는 특이점을 발견했다. 세탁과정에서는 세탁온도를 달리했을 땐 유의한 차이를 발견할 수 없었지만, 세탁수량이 적어지거나 세탁횟수를 늘려 많은 마찰을 가할수록 방출량이 눈에 띄게 증가하는 추이를 보였다. 전체 실험을 비교한 결과, 10회 초음파세탁을 통한 제조과정으로부터의 미세섬유 방출량이 총 77.3 ㎝로 가장 높은 방출량을 보였으며 이어서 표준세탁코스 기준인 수량 40% 온도 40℃에서의 세탁과정에서 44.3 ㎝, 마지막으로 10,000회의 인장·전단·마찰횟수 기준을 통한 착용과정이 35.8 ㎝ 순으로 방출량을 보였다. 모든 제조, 착용, 세탁 실험과정의 공통적인 결과로는 초기 발생량이 가장 높다는 것이었다. 미세섬유 문제를 해결하기 위해서는 일단 환경으로 유출되기 전에 예방하는 것이 해결책이다. 본 연구에서는 세탁과정보다 제조과정이 미세섬유 방출에 가장 높은 영향을 미친다는 결과를 밝혔지만, 소비자에게 전달되기 전 제조과정에서부터 미세섬유를 완벽히 제거할 수 있는 단계를 설계하기에는 아직 어려움이 있다. 따라서 결국 소비자들의 첫 세탁이 중요하며 미세섬유를 거르는 망이나 필터를 함께 사용하여 새 의복을 미세섬유 필터 제품과 함께 약 5회 세탁 후 착용하는 것이 미세섬유 저감을 위해 쉽게 실천할 수 있는 방법이 될 수 있다. 본연구를 기초로 더 다양한 미세섬유 연구를 발전시킨다면 의류산업에 지속가능한 발전을 제공할 수 있을 것으로 기대된다. ;Recently the issue of microplastics, which are released into the environment and becoming part of the food chain of the ecosystem, has become an impending issue. Microfiber, a fiber form of microplastic, affects the environment highly, so an appropriate countermeasures are needed. Therefore, this study conducted a multifaceted analysis by measuring the amount of microfiber released from the manufacturing, wearing, and washing processes. As a result, the emission amount of microfibers from the manufacturing process, the stage before passing to the consumer, was the largest, followed by the washing process, then lastly the wearing process. Although other studies claimed that the washing process accounts for the largest proportion of microfiber emissions, this study was able to conclude that microfibers were mostly released from the manufacturing process. When the number of wearing was low, the amount of waterborne microfibers was high; however, as the number of wearing increased, the amount of airborne microfibers exceeded that of waterborne microfibers. There were no significant differences by washing temperature during the washing process, however when the number of washing increased or the amount of washing water decreased, there was a noticeable increase in the amount of release as more friction was applied to the fabric. The common result of all experimental processes was that the initial process released the highest amount of microfibers. Therefore, it was considered the most effective way to reduce the microfibers might be to wear new clothes with at least 5 times of continual washing process with a laundry bag that could filter microfibers before wearing them.