우리나라도 키토산을 이용해 항미생물섬유의 질적, 양적 확산을 도모하면 21세기 섬유산업 파급효과가 매우 클 것으로 지적됐다. 통계청에 따르면, 생활수준이 향상됨에 따라 현대인은 종래의 기능성 위주의 의류제품에서 위생적이고 안락한 감각을 겸비한 의류제품으로 욕구를 변화시켜가고 있고 섬유제품에 요구되는 기능도 항미생물기능, 자외선 차단기능, 방향기능 등으로 보다 다양해지고 있다. 항미생물기능은 병원균의 감염을 방지하고 악취를 억제시킨다는 점에서 중요한 의미를 갖는다. 키토산 혼방섬유는 일반섬유보다 항균성이 4배 이상 높아 많은 관심을 끌고 있고 1998년 이후 세계적으로 특허출원도 증가하고 있는 추세이다. 우리나라는 동해에서 잡히는 게의 어획량이 연간 10만톤 이상으로 생산할 수 있는 키토산의 양이 15000톤을 넘어 이를 이용해 항미생물섬유의 질적, 양적 확산을 도모하면 21세기 섬유산업에의 파급효과는 대단히 클 것으로 기대된다. 키틴은 게, 새우, 곤충 등의 외벽에 단백질과의 복합체로 존재하며 식물의 셀룰로오즈와 같이 생물체의 골격을 형성하고 외부로부터 생물을 방어하는 역할을 한다. 키틴/키토산의 원료는 주로 해양에서 얻을 수 있고 생산량도 세계적으로 연간 1000억톤 정도이며 특히 자연계에 고갈가능성이 거의 없는 생물자원이다. 키토산은 키틴의 아세트아미드기(-NHCOCH3)에서 아세틸기(-COCH3)가 떨어진 결합구조이며 자연계에 녹아 있는 상태에서 (+) 이온으로 대전하는 지구 생태계의 유일한 천연 양이온(+) 물질이다. 분자 중 아미노기와 수산화기(-OH)는 점성, 보습성이 강해서 세포 면역의 활성화 등 생태계를 보전하는 생물기능을 나타낸다. 특히 인공피부로 사용될 수 있을 정도로 인체 거부성이 없어 차세대 생물공학적 소재로서 많이 응용될 수 있는 천연자원이다. 일상생활에서 인체와 가장 많이 접하고 있는 것 중의 하나가 의류 등 섬유제품이나 인체의 분비물과 함께 미생물이 서식하여 건강을 해치거나 악취를 발생시키고 때로는 섬유제품을 변색, 오염, 손상시키기도 한다. 이 때문에 섬유에 미생물의 서식이나 증식을 억제하는 가공이 필요하고 이러한 가공을 항미생물가공(Antimicrobial Finish)이라고 한다. 과거에는 유기금속화합물을 항균제로 사용해 효과를 보기는 했지만 피부장애로 인해 인체에 대한 안정성이 문제되어 1980년대 중반부터는 인체에 보다 친화적인 키토산과 같은 천연물을 사용하는 방법을 연구하기 시작했다. 키토산의 항균기능은 양이온화된 아미노기(-NH3+)에 의해 발생되는 것으로 알려져 있다. 양이온화된 아미노기와 미생물의 세포벽을 구성하는 인지질 등의 마이너스 전하간 이온결합이 일어난다. 그 결과 세포막 조직이 파괴되고 그로 인해 세포내의 원형질이 누출되어 미생물이 죽게 된다. 키토산의 양이온이 미생물에 접촉될 수 있는 한 항미생물 효과는 지속된다. 이러한 성질을 이용해 섬유를 키토산의 유기산 혼합물에 침지하거나 키토산을 미립자로 분쇄해 용액에 혼합시켜 방사함으로써 섬유에 항균성을 부여할 수 있다. 항미생물가공제로서 키토산을 이용하는 분야에서는 세계적으로 일본이 가장 활발하다. 일본은 1980년대 후반부터 연구개발하기 시작했고 그 결과가 후지에서 개발한 키토폴리이다. 특허현황을 보면, 1998년까지 일본은 60건에 이르고 있는 반면 미국이 4건, 유럽지역이 4건, 우리나라는 일신방직, 효성 등에서 8건의 특허를 가지고 있는데 불과하다. 국내기업은 섬유의 표면에 키토산을 코팅해 미생물과의 직접 접촉함으로써 항미생물효과를 부여하는 기술이 대부분이다. 이러한 방식은 세탁시 코팅된 키토산이 떨어져나가는 현상이 발생되므로 항균성이 지속되지 못한다. 국내에서도 이러한 문제점을 해결하기 위해 연구를 계속하고 있지만 노하우의 부족과 국내수요가 많지 않아 개발이 본격화되지는 않고 있다. 그러나 환경친화적인 건강소재를 선호하는 현대인의 감성을 생각해볼 때 앞으로 항미생물섬유에 대한 소비자의 욕구는 지속적으로 증가할 것으로 전망돼 항미생물가공제의 개발은 필수적인 것으로 인식되고 있다. 우리나라는 연간 생산되는 게나 새우의 어획량이 10만톤에 이르고 13-17%가 키토산으로 생산 가능하기 때문에 적극적인 연구를 청해 저렴하고 질좋은 키토산섬유를 개발한다면 21세기 섬유업계에 새로운 바람을 불러일으킬 것으로 기대된다. 항미생물가동제 관련 특허현황(1998) ----------------------------------------------------------------------- 출 원 인 발명의 명칭 발명의 내용 출원번호 ----------------------------------------------------------------------- 일신방직 키토산을 이용한 원면섬유에 키토산 함유 약제를 부여하여 10-1994-3217 항균방취가공방법 세척한 뒤 탈수 및 건조시킨후 방적공정을 창신섬유 항균성을 갖는 키토산의 유기산 혼합액에 섬유를 침지시 10-1994-8699 섬유의 제조방법 킨후 건조시키는 것이 특징임 삼양사 항균성폴리에스테 항균성을 갖는 키토산 올리고머를 분산염 10-1997-34747 르 직물의 료에 혼합하여 캐리어 염색법으로 염색함 (주)효성 키토산 함유 에틸렌글리콜과 테레프탈산의 중합으로 제 10-1997-78821 폴리에스터수지의 조된 수지에 고분자량의 키토산과 열안정 전동원 키토산을 이용한 키토산의 유기산혼합액에 직물을 침지하고 (개인출원) 직물의 가공방법 알칼리 용액으로 중화시킨 후 건조하는 단 10-1995-30568 계를 포함하는 제조방법임 배효완 키토산을 함유한 키토산, 바이오세라믹, 은, 아연, 구리이온 (개인출원) 수지시트 및 을 혼합시킨 항균제와 수지로 조성되는 것 10-1997-46608 그 제조방법 이 특징임 박희종 항균 및 대전방지 키토산 수용액, 세라믹 분말 그리고 아크 (개인출원) 조성물 및 이의 릴계 또는 에폭시계 수지의 접착성분으로 10-1989-18460 의류에 대한 이용 이루어지는 것이 특징임 홍영근 셀룰로오스 수용액 셀룰로오스 유도체와 키토산을 혼합한 뒤 (개인출원) 및 그로부터 알진산 및 가성소다를 첨가함이 특징임 10-1998-12177 얻어진 섬유 ------------------------------------------------------------------------ |
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