청색광으로 옷 얼룩 뺀다…친환경 세탁법 개발

작성일 09-10

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> 곽노필의 미래창 옷감 손상 없이 색소 분해 공기중 산소가 광표백 촉진 
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 <img alt="강한 청색 빛을 내는 LED 조명을 이용해 옷에 생긴 얼룩을 간편하게 지울 수 있는 방법이 개발됐다. 픽사베이" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202509/10/hani/20250910093615917zafd.jpg" data-org-width="800" dmcf-mid="9fFw1uRuOu" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202509/10/hani/20250910093615917zafd.jpg" width="658">
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 강한 청색 빛을 내는 LED 조명을 이용해 옷에 생긴 얼룩을 간편하게 지울 수 있는 방법이 개발됐다. 픽사베이
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 청색광을 이용해 땀이나 국물, 소스 같은 음식물로 인해 옷에 생긴 얼룩을 간편하게 지울 수 있는 방법이 개발됐다. 옷에 생기는 얼룩은 일반적으로 땀과 피지에 함유된 올레산, 스쿠알렌 등의 유기화합물로 이뤄져 있다. 토마토나 오렌지 주스 같은 음식물로 인해 생기는 얼룩은 베타카로틴, 리코펜 같은 색소의 영향이다. 이럴 땐 보통 과산화수소, 드라이클리닝 용제 같은 표백제를 써서 얼룩을 제거한다. 하지만 작용력이 강해 옷감이 손상되거나 옷감 자체의 색상까지 빠질 수도 있다. 일본 화학기업인 아사히 카세이 연구진이 강렬한 청색 엘이디 조명을 이용하면 누런 얼룩을 간편하게 제거할 수 있는 것으로 나타났다고 미국화학회(ACS)가 발행하는 지속가능 화학 및 공학(Sustainable Chemistry &amp; Engineering)에 발표했다. 이 방법의 핵심은 가시광선인 청색광과 산소를 함께 사용하는 것이다. 산소가 광표백 과정을 촉진하는 산화제 역할을 한다. 연구를 이끈 스가하라 도모히로 박사는 “이 방법은 기존 표백 방법에서 일반적으로 사용되는 강한 화학 산화제의 사용을 피할 수 있다는 점에서 기존 방법보다 더 지속가능한 방법”이라고 말했다. 빛을 이용한 얼룩 제거가 새로운 기술은 아니다. 햇빛에 포함된 자외선도 얼룩과 색소를 분해한다. 입고 다니는 옷이 점차 색이 바래는 것도 이 때문이다. 하지만 자외선은 얼룩 제거 효과가 뛰어난 대신 직물을 손상시킬 수 있다. 연구진은 이전 연구에서 강한 청색 LED 조명이 누렇게 변색된 복합수지의 색을 없앨 수 있다는 사실을 알아낸 바 있다. 연구진은 이에 착안해 이 방법을 직물 세탁에도 적용할 수 있는지 알아보기로 했다. 
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 <img alt="노란색 얼룩이 묻은 면(왼쪽)을 파란색 LED 조명에 10분간 비추자 얼룩이 사라졌다. 미국화학회 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202509/10/hani/20250910093617252dkkg.jpg" data-org-width="800" dmcf-mid="2lkqnAWAIU" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202509/10/hani/20250910093617252dkkg.jpg" width="658">
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 노란색 얼룩이 묻은 면(왼쪽)을 파란색 LED 조명에 10분간 비추자 얼룩이 사라졌다. 미국화학회 제공
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 진한 남색으로 보이는 빛 연구진이 사용한 청색광은 445나노미터(nm) 파장의 빛이다. 이 빛은 자외선이나 적외선과 달리, 우리 눈에 진한 남색으로 보이는 가시광선(380nm~750nm)이다. 연구진은 우선 베타카로틴(주황색), 리코펜(붉은색), 스쿠알렌(노란색) 색소가 담긴 작은 유리용기를 아주 강한 청색 엘이디 빛(1.25W/㎠)에 3시간 동안 노출시켰다. 그러자 모든 용기에서 색이 사라지는 걸 확인했다. 분석 결과, 공기 중 산소가 분자 결합을 끊어 무색 화합물을 생성하는 것으로 나타났다. 이는 이런 현상이 직물에서 나타날 경우, 얼룩이 제거될 수 있다는 걸 뜻한다. 연구진은 이어 노란색 스쿠알렌을 바른 직물을 과산화수소 용액에 담그거나 청색 엘이디, 자외선에 각각 10분간 노출시켰다. 그 결과 청색광이 과산화수소나 자외선(360nm)보다 노란색 얼룩을 훨씬 더 많이 제거하는 것으로 나타났다. 자외선은 오히려 새로운 노란색 화합물을 만들어내기까지 했다. 실험에 사용한 청색광은 지구에 도달하는 햇빛에 포함된 청색광이나 스마트폰에서 나오는 청색광의 수십~수백배에 이르는 강한 빛이다. 따라서 이런 정도의 빛을 내려면 별도의 장비가 필요하며, 일상적으로 노출되는 청색광을 얼룩 제거에 이용할 수는 없다. 
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 5년 내 실용화 목표 연구진은 추가 실험에서 실크처럼 연한 직물도 손상없이 얼룩이 제거됐으며, 오렌지 주스, 토마토 주스 등 얼룩을 유발하는 다른 색소에서도 마찬가지 효과가 나타난다는 걸 확인했다. 또 흰색 직물만이 아니라 파란색이나 흑백 체크무늬 직물에서도 애초의 직물 색상엔 영향을 주지 않고 얼룩만 쏙 빠졌다. 이 청색광 세탁법의 또 다른 장점은 화학물질을 쓰지 않아 친환경적이라는 점이다. 연구에 참여하지 않은 후안 히네스트로자 코넬대 교수(섬유과학)는 뉴욕타임스에 “상업적 활용 가능성이 크고 환경적 이점도 있는 중요한 발견”이라고 평가했다. 그는 “445나노미터의 빛이 섬유를 손상시키지 않는다는 점이 매우 중요하다”며 “기존 세탁 방식은 많은 미세플라스틱을 생성하는데 이 방법은 얼룩 제거에 필요한 기계적 힘과 물 사용을 최소화하는 것으로 보인다”고 말했다. 스가하라 박사는 “현재 가정용 및 산업용 얼룩 제거 시스템 개발을 목표로 추가 연구를 하고 있다”며 5년 안에는 실용화할 수 있을 것으로 내다봤다. *논문 정보 Environmentally Friendly Photobleaching Method Using Visible Light for Removing Natural Stains from ClothingClick to copy. https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.5c03907 곽노필 선임기자 nopil@hani.co.kr
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