의류 건조기, ‘미세플라스틱 발생 온상’

건조 상태 마찰열로 인한 배출량, 세탁기보다 최대 40배

TIN뉴스 | 기사입력 2022/01/16 [10:55]

세탁 시 넣는 세제, 옷의 구조에 심각한 손상 입혀

다만 섬유 유연제로 플라스틱 극세사 수 3분의 1로 줄일 수 있어

 

 

우리가 입고 벗는 옷은 세탁이나 건조 과정에서의 마찰과 세제로 인한 옷의 구조의 심각한 손상으로 발생하는 상당량의 극세사(미세 플라스틱)가 공기 또는 수중으로 유입되어 자연 생태계와 인간을 위협하고 있다.

 

엘렌 맥아더재단의 2017년 보고서에 따르면 2050년까지 직물 세탁으로 인해 환경으로 방출되는 극세사 수가 연간 7만 톤으로 증가할 것으로 예상된다. 이는 4억 벌의 폴리에스터 티셔츠를 바다에 버리는 것과 같다. 다행스럽게도 대부분의 세탁 후 버려지는 물은 하수처리장에서 정화처리를 거치기 때문에 이러한 다량의 극세사 섬유가 수중으로 배출될 가능성은 거의 없다. 그러나 생체 고형물과 관련된 다른 환경으로의 유입이 가능하다. 지난해 보고 된 연구에 따르면 북극에서도 대기의 극세사 오염이 확인됐다.

 

그러나 직물 관련 극세사를 대기로 방출됐다는 내용의 연구는 적다.

연구진은 가정용 회전식 건조기가 섬유 극세사를 대기로 방출하는 중요한 메커니즘이 될 수 있다고 분석했다. 배출된 공기는 일반적으로 처리되지 않기 때문에 극세사는 건조와 연결된 환기 파이프를 통해 실내 또는 실외 주변 공기로 직접 방출된다.

 

만약 강제적으로 공기 건조기에서 직물을 회전시킬 경우 특히 고온에서 극세사 섬유가 직물에서 떨어질 수 있다. 연구진은 대규모 상업용 건조기에서 나오는 극세사 방출은 알려져 있지 않지만 이를 무시할 순 없다고 경고했다. 또한 건조기가 환기 시스템에 연결되어 있지 않으면 방출된 극세사 섬유가 실내공기에 그대로 노출되어 사람이 직접 흡입할 수 있다고도 했다. 실제 미세 플라스틱은 전 세계적으로 실내외 공기에서 보고 됐다. 시나리오에 따르면 어린이는 연간 900개 이상의 미세 플라스틱 입자를 먼지를 통해 흡입할 것으로 추정된다.

 

폴리에스터 옷 배출량, 옷의 질량(무게)에 정비례

반면 응집성 높은 면 옷, 질량과 상관없이 일정하게 배출

 

▲ <실험 1>  © TIN뉴스


그렇다면 의류용 세탁기와 건조기 중 어느 것이 더 많은 양의 극세사를 배출할까? 

미국화학회가 발행하는 국제학술지 ‘환경과학과 기술 회보’(Environmental Science & Technology Letters)에 게재된 연구 논문(‘Microfibers Released into the Air from a Household Tumble Dryer’)에 그 답이 있다.

 

지금까지 발표된 대부분의 연구는 세탁기에서 극세사를 생성시키는데 초점을 맞추었다. 예를 들어 청바지 한 벌을 세탁할 경우 4,100~5만6,000개 극세사를 방출할 수 있으며, 100% 폴리에스터 편물은 다양한 세탁 조건에서 많은 극세사를 방출한다.

 

홍콩시립대학교(City University of Hong Kong)와 캐나다 공립 서스캐처원대학교(University of Saskatchewan) 공동연구진의 연구 논문은 통풍용 배관이 있는 가정용 건조기를 기준으로, 의류용 세탁기와 건조기에서 나오는 각각의 극세사 양을 측정했다. 결론적으로 건조기가 세탁기보다 적게는 1.4배, 많게는 40배의 극세사를 공기 중으로 더 배출하는 것으로 확인됐다. 

 

이번 연구는 가정용 회전식 건조기가 극세사를 대기 중으로 배출할 수 있다는 가정 하에 진행됐다. 시험 대상으로 가장 일반적인 두 가지 섬유의 수를 정량화했다. 일반 가정용 세탁기 용량은 약 6~7㎏ 정도다. <실험 1> 연구진은 각각의 건조기에 폴리에스터 직물 7㎏, 면직물 6㎏ 무게의 옷을 넣고 15분간 작동시킨 결과, 면직물 옷에서는 43만3,128개, 폴리에스터직물 옷에서는 56만1,810개의 극세사가 생성된 것으로 추정했다. 이는 공기 중 건조기의 극세사 추정치는 세탁기보다 더 많았으며, 극세사에 의한 대기오염의 잠재적인 원인임을 시사했다. 또한 폴리에스터/면 혼방을 세탁하면 배수구로 13만7,951개 극세사가 방출될 것으로 추정했다. 

 

연구진은 “환경으로 배출되는 면 극세사는 유기체에 의해 섭취될 수도 있지만 폴리에스터 극세사 만큼 지속성이 없으며, 동일한 건조 시간 동안 면직물은 직물의 질량에 관계없이 건조 후 극세사의 방출량이 일정했다, 반면 폴리에스터 직물은 면직물보다 더 많은 극세사를 방출했다”고 분석했다.

 

▲ <실험 2>  © TIN뉴스

 

<실험 2> 연구진의 또 다른 실험 결과, 생성된 폴리에스터 극세사 양은 건조기에 싣는 의류의 질량에 정비례했다. 그러나 면직물에서는 이러한 관계가 명백하게 나타나지 않았다. 즉 폴리에스터 옷을 넣은 건조기의 경우 옷이 많을수록 극세사가 많이 발생한 반면 면직물 옷은 상관없이 배출량이 일정했다. 이는 폴리에스터와 달리 면 극세사에는 응집되는 특성 때문이다.

 

캐나다 가정서 건조기 1대당 

연간 9천만~1억2천만 개 극세사 배출

 

폴리에스터 직물에서 생성된 극세사 섬유는 크기 감소에 따라 생체 축적 가능성이 증가하기 때문에 문제가 된다. 극세사 섬유는 동물성 플랑크톤에서 물고기와 새에 이르기까지 다양한 유기체에 의해 섭취되어 먹이사슬로 옮겨질 수 있디.

 

연구진은 가정에서 대부분 세탁기와 건조기를 함께 사용하는 미국과 캐나다의 사례를 들어 캐나다의 평균 가정에서 건조시를 사용한다고 가정할 때 건조기 1대에서 연간 9,000만~1억2,000만 개의 극세사가 발생할 수 있는 것으로 추정했다.

 

이외에도 극세사에 대한 FTIR(적외선분광광도계) 스펙트럼 실험 결과, 각각 폴리에스터 직물에서 생산되는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 폴리비닐 클로라이드비닐아세테이트(PVC) 역시 미세플라스틱 오염물질로 확인됐다. 

 

수중에 유입된 PET섬유를 섭취한 갑각류의 사망률이 증가한다는 보고도 나왔다. PVC 극세사는 면직물 건조 후 실험에서 100% 면화 극세사가 검출됐다. 데님 극세사와 같은 면섬유는 극세사 오염 분야에서 새로운 도전과제로 확인됐다. 

 

최근 연구에 따르면 면섬유는 온대에서 북극지역에 이르는 수중 환경에 널리 퍼져 있다. 인위적으로 변형된 셀룰로오스는 종종 화학적으로 처리되며, 멀리까지 이동되거나  축적될 만큼 충분히 지속성이 있어 생물군에서 문제가 될 수 있다.

 

환경 친화적 직물과 의류 생산 필수

배출구에 간단한 여과장치 설치…극세사 양 최소화

 

이탈리아 국립연구위원회의 2020년 연구보고서에 따르면 섬유 유연제로 세탁할 경우 방출되는 플라스틱 극세사 수가 거의 3분의 1로 줄었다. 섬유 유연제가 섬유 사이의 마찰을 줄이기 때문이다.

 

연구진은 “그러나 (섬유유연제 내)유해 화학물질이 지표수에 들어갈 수 있어 더 나은 솔루션이 필요해 보이며, 보다 친환경적인 섬유로 대체하는 것 외에는 플라스틱 극세사를 단기간에 없애는 것은 비현실적”이라고 지적했다. 

 

이어 “현재 많은 연구자와 연구기관들이 해초, 바나나 껍질, 우유로 만든 대체 섬유소재를 연구하고 있으나, 보다 우수한 내마모성, 더 긴 착용시간, 향상된 환경 친화성으로 더 나은 직물과 의류를 만드는 것이 필수적”이라고 강조하며, “폴리에스터와 같은 합성섬유에 대한 더 나은 대체품을 실현하기 전에 배출 파이프라인 끝에 간단한 여과장치를 설치해 회전식 건조기에서 방출되는 미세섬유 양을 최소화하는 것도 가능한 대안”이라고 덧붙였다.

 

김성준 기자 tinnews@tinnews.co.kr

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