최근 빛을 받으면 섬유 자체에서 스며든 냄새를 지우고(소취기능), 세균을 제거하고(항균기능), 묻은 때도 분해하는(방오기능) 등의 쾌적, 건강, 청결 기능을 갖는 광촉매(光觸媒)를 가공한 섬유가 일본에서 개발되어 시판되고 있다. 일례로 일본 (주)Toray사는 최근에 활성산화티탄의 광촉매작용을 활용한「루미매직(Lumimagic)」이라는 상표의 섬유를 개발하여 땀 냄새, 체취 등을 방지하는 스포츠 유니폼과 노인 환자의 옷이나 간병사의 옷에서 냄새와 잡균을 제거하는 헬스 케어(health care)용 섬유류를 개발했다.

▲ 장홍기 관장

이 섬유는 광촉매 작용의 하나인 항균성능에 의해 잡균의 번식을 억제하고 발생한 나쁜 냄새를 분해, 완화, 소취한다.

광촉매란 빛을 받으면 주변의 물질에 대해 화학변화를 유발하나 자신은 변화하지 않는 일종의 촉매이다. 광촉매의 일종인 이산화티탄(TiO2)은 파장이 약 400nm(나노미터) 이하인 자외선을 받으면 광촉매 반응을 유발하고 표면에 강한 산화력이 발생되어 세균, 악취 등의 유기물을 분해함으로 섬유에 대한 항균, 소취, 방오 등이 가능한 기능이 발생한다. 광촉매 산화티탄(TiO2)은 빛을 받으면 그 표면의 수분을 분해하여 활성산소인 OH 라디칼을 생성한다. OH 라디칼은 주변의 세균, 냄새물질 등과 반응하여 분해 작용을 함으로 항균, 소취, 방오 등의 작용이 가능하게 된다.

전기화학적 반응은 원활히 진행되도록 하기 위하여 이산화티탄(TiO2) 입자에 은(Ag)의 입자를 전극으로 담지(擔持)한 것을 사용하였다, 또한 양호한 흡착제인 하이드록시아파타이트 (hydroxy apatite)를 광촉매와 복합화시킴으로 섬유에 대한 손상은 억제하면서 냄새성분과 잡균은 광촉매 근방에 쉽게 흡착되도록 하여 분해가 가속화될 수 있도록 했다.

소취효과는 암모니아, 유화수소, 메틸머캐프탄, 트리메틸아민 등 생활 4대 악취에 소취효과를 나타내는 것으로 알려졌으며 환자의 대변, 소변 등 악취가 발생하는 오물이 묻은 속옷, 기저귀 등에 사용해도 상당한 효과가 있는 것으로 나타났다. 촉매 가공법으로 항균, 방취, 소취 기능 등을 부여한 섬유제품은 주로 양호 및 노인복지 기관의 위생, 소취 목적의 섬유류를 개발 시판하고 있다. 감염예방 목적의 제품으로는 타월, Bath Mat 등이 있고, 피부질환(무좀, 접촉성피부염 등) 대처 용품으로는 타월, 기저귀, 팬츠, 이불커버, 베개커버, 양말 등이 있으며, 소취 목적의 제품으로는 기저귀, 침대 시트, 이불커버, 양말, 커튼 등이 있다.

섬유산업은 의식주와 직결된 기간산업이지만 우리나라는 전통적 섬유제품에 있어서는 중국, 인도네시아 등 개도국의 저가 공세에 밀리고 첨단 제품에 있어서는 선진국의 기술력에 뒤지는 곤경에 처해 있다. 그러나 최근 국내 섬유분야 대기업을 중심으로 첨단섬유 기술 개발에 박차를 가하고 있어 일부 특정 분야는 선진국 기술 수준에 도달하고 있다. 최근 섬유기술 분야는 신소재, BT, IT 등의 첨단기술과 접목하여 새로운 제품 개발과 새로운 수요를 창출하는 움직임을 보이고 있다. 최근 신소재 분야에서 두각을 나타내기 시작한 광촉매 기술을 섬유기술에 적용하여 쾌적, 건강 섬유를 창출하는 것도 이러한 추세의 하나라고 생각된다.
국내에서는 광촉매 함유 청결성 섬유제품을 수입하여 사용하기 시작한바 광촉매 이용 신섬유 개발에 착수할 시점이 도래한 것으로 생각된다.

(재)나주시천연염색문화재단에서는 송이(화산석), 대나무슻, 황토 등의 천연염료에 광촉매 기능성을 부여한 새로운 개념의 천연염료를 개발하여 성황리에 판매되고 있다.

내년에는 개발된 광촉매 천연염료와 염색재료(손수건, 스카프, 티샤츠, 속옷 등)을 세트상품으로 개발하여 누구나 학교실습시간이나 가정에서 손쉽게 염색이 가능하도록 홈쇼핑판매를 계획하고 있다. 개발된 천연염료들은 스스로 뛰어난 기능을 보유하고 있어서 앞으로 세계시장에 진출 할 수 있는 신성장 동력으로 생각된다.

(재)나주시천연염색문화재단 관장 장홍기