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1. 머리말
고대의 의복소재는 천연섬유로, 색 부여도 천연재료이기 때문에 위험성은 거의 없었다. 그러나 150년경 전부터 합성염료를 시작으로 다양한 화학물질이 섬유제품에 부여되기 시작하면서 염려되는 위험한 물질도 포함할 가능성이 나타나게 된다. 예를 들면, 일부 합성염료 중에는 발암성과 알레르기 유발성을 갖는 것이 있고, 기능성 가공에서도 소비자가 원하는 효과를 발휘하고 증대시키기 위해 안전성을 충분히 확인하지 않은 채 위험물질을 사용하는 경우도 있다.
본고에서는, 섬유제품에 관해 무엇이 얼마나 위험성이 있고, 어느 곳에 유해물질이 사용되고 있을 가능성이 있는지를 설명할 예정이다.
2. 제조공정, 부재별 나타나는 유해물질
의복 본체인 생지를 시작으로 부속품을 포함하면 대상 품은 다종다양하나 주요 물질에 한정할 예정이다. 소재별, 착색관련, 다양한 기능을 갖는 가공에 대해 주요 공정별 사용될 가능성이 있는 유해물질을 열거할 예정이다.
(1) 생지원료
- 천연재료
면, 마 등의 식물성 섬유에서는, 우선 재배 시에 사용되는 살충제, 제초제 등의 농약 잔류가 포인트가 된다. 특히 이미 개발되어 있는 것은 인체에 악영향이 있는 약제도 많고, 그 중에는 난 분해성으로 모두 토양에 잔존하는 물질도 있다.
특이한 예로서는, 대규모 면화 경작지에서는 농민이 cotton ball을 거둘 때 풀잎이 방해(이 때 면화 품질에도 악 영향을 미침)가 되기 때문에 고엽제를 사용한다.
베트남 전쟁 시에 미군이 정글에 숨어 있는 베트콩을 발견하기 쉽도록 하기 위해 사용한 고엽제는 이 면화용 약제의 독성을 강화시킨 물질이다. 그 영향으로 베트남에서는 현재에도 기형아가 지금도 많이 태어나고 있는 것으로 알려져 있다.
울과 실크 등의 동물성 섬유에서도, 방목지의 목초와 사료용 뽕을 통해 유해한 농약류가 양이나 누에 등의 체내에 축적하고 농축되어 사용섬유 중에 함유될 가능성이 있다. 또 농약 이외에서도 토양 자체에 수은과 비소, 납 등의 원소가 함유되어 있는 지역이 있어, 농약과 마찬가지로 천연소재로부터 이들 원소가 검출될 가능성이 있다.
이들 금속성분은 발암성, 기형아 형성, 소위 환경호르몬(내분비 교란물질) 등, 인체에 유해한 물질이다.
이하 유하물질의 독성에 대해서는 “규제대상 물질의 용도/독성”을 참조바람.
-합성섬유
일본에서는 metal free화가 진행되어 문제는 없으나, 폴리에스터 제조 시 촉매로 안티몬을 사용하는 경우가 있어 요주의.
탄성사와 필름 등의 폴리우레탄에서도 제조 시에 촉매로 사용될 가능성이 있는 유기주석이 검출되지 않는지 확인이 필요하다. 유기주석 중에는 위험한 물질도 많아, 특히 트리부틸주석(tributyltin)은 배 바닥과 어망에의 생물착생방지제로 오래 전부터 사용되어 왔으나, 항구에서의 수컷고동이 암컷 화 되었다고 하는 사건도 기억에 새롭다. 유해물질이 알려지게 됨에 따라 트리페닐주석, 디부틸주석, 디옥틸주석 등으로 대상물질의 범위가 확대되고 있다.
합성섬유 전반을 살펴보면, 폴리머를 섬유상으로 하기 위해서는 열 용융하는 폴리에스터와 나일론 등 이외에는 유기용제로 용해하기 때문에, 그 중에는 위험한 유기용제를 사용할 가능성도 있다. 특히 습식방사에서는 응고액의 용제가 잔류되어 디메틸아세톤 등의 규제 잔류 유기용제가 검출되는 경우도 있다. 방사유제로는 다환 방향족 탄화수소(PAH)와 잔류계면활성제의 확인시험이 필요하다.
(2) 방적공정
단섬유 파이버를 원면으로부터 실을 만드는 공정으로, 방적용 유제는 사절 방지와 품질향상 등에 필요불가결한 것이나, 그 중에는 유해물질이 함유되어 있을 가능성이 있고, 날실감기 공정에서의 waxing도 마찬가지이다. 사용하는 오일과 관련된 페놀류, 다환방향족 탄화수소(PAH)의 시험이 필요하다.
(3) 제직/편성공정
직포에서는 경사에 사이징 호제, 니트에서는 오일 링 관련이 시험대상이 된다. 페놀류, 잔류계면활성제 등의 시험이 필요하다. 단 다음 공정인 염색공정에서 거의 탈락되는 경우가 많아 공정에서의 위험성은 적다.
(4) 염색공정
염료메이커에서 어떤 종의 염료제조 시에 관련된 종업원이 방광암에 걸렸다는 사례가 많아, 섬유제품의 안전성 측면에서도 대응이 필요하기 때문에 염색공정은 안전성을 확인한 후에 진행해야 하는 가장 중요한 공정이다 볼 수 있다.
현재는 거의 모든 염료/안료가 합성된 것으로, 화학적으로 발색단(아조기와 안트라퀴논기 등)과 다양한 방향족 화합물을 결합시켜 다양한 색상의 염료를 제조할 수 있다. 개발된 추천 종 이상의 염료는 멋진 색상과 발색성을 나타내나, 최근에 와서는 일부 염료에 발암성이 있다는 것과, 염료 자체는 발암성은 없으나 염료가 땀과 효소에 의해 분해되어 발암성 방향족 아민으로 변하는 물질도 있다는 사실도 밝혀졌다.
이것이 일본에서도 화제가 되고 있는 “특정방향족 아민”으로, 일본 섬유산업 연맹에서 자주규제를 개시, 후생성에 의한 “가정용품 유해물질규제”에 편입하는 법제화도 진행 중에 있다.
주로 폴리에스터용으로 사용하고 있는 분산염료의 일부에서는 알레르기를 일으키는 염료도 있어, 분석에 의해 문제가 있는 염료가 사용되지 않았는지를 확인할 필요가 있다. 염색성향상과 내광성을 올리기 위해 염료에 중금속을 함유시키는 경우가 많아, 나일론과 울 염색에 사용하고 있는 산성염료와, 면과 레이온용인 반응성염료 중에는 크롬, 니켈, 코발트 등의 금속을 함유하고 있는 것이 있어 주의가 필요하다.
염료용 조제로서 폴리에스터에 사용하는 캐리어 제에는 유해한 염소화 벤젠, 톨루엔이 검출되지 않는지 확인할 필요가 있다.
프린트 공정에서는 상기의 색소유래 위험성 이외에 프린트용 호제에 있어서 위험한 방부제나 방미제 사용과 안정제로 페놀류가 첨가되는 경우도 있어, 이에 대응한 분석시험이 필요하다.
(5) 마무리가공공정
마무리가공공정은 화학물질이 사용되는 최후의 제조공정으로, 그대로 소비자에게 전달된다고 생각하면 가장 주의를 기울여야 하는 공정이다.
면 등 셀룰로오스 계 섬유에 대한 방축/방주름/형태안정의 목적으로 행하고 있는 수지가공에서는 포름알데하이드 시험이 필수이다. 합성섬유에 많은 대전방지 가공에서는 노닐페놀 등의 잔류계면활성제의 확인이 필요하다.
발수/발유가공에서는, 불소계 가공제 중에는 유해한 물질도 있어 현재 PFOS와 PFOA를 대상으로 한 분석시험으로의 확인이 필요하다. 모기장과 야외활동용 생지에 부여하는 모기 및 진드기 방제용 살충제와 해충용 기피제는 인체에도 위험한 물질이 많다. 항균방취 가공제는 이상에 든 정도는 아니나, 역시 미생물의 활동을 억제한다고 하는 의미에서는 인체에의 안전성이 확인되지 않은 물질을 사용할 가능성은 있다. 따라서 미생물 가공은 대상물질 수가 매우 많기 때문에 화학분석으로는 유해물질을 특정하는 것이 매우 어려워, 약제 선정에서는 효과가 크던 작던 간에 필요한 안전성 지표 검증 등 세심한 사전조사가 필요하다.
난연가공에 관해서도 마찬가지로 안전성 체크에도 주의할 필요가 있다.
라미네이트 가공과 코팅가공에서는 많이 사용하는 우레탄수지 원료인 이소시아네이트 유래의 특정 방향족 아민에도 주의할 필요가 있다.
마무리 가공제 전반적으로 가공제 자신을 지키는 방부제나 방미제를 첨가할 가능성도 있어 페놀류의 분석도 필요하다.
그 외에도 일본에서는 각종 마무리가공으로 다양한 효과를 구사하고 있으나, 우선, 내용, 특히 사용하고 있는 화학물질과 안전성 데이터의 충분한 조사에 의한 안전성 확인이 필요하다. 소비자로부터 건강피해 클레임을 받게 되면 그때는 이미 늦다.
(6) 부속품 관련(버튼, 코드, 지퍼 등)
- 금속제품
금속 알레르기를 일으킬 가능성이 있기 때문에 중금속 분석이 필요하게 된다.
표시되어 있는 금속 이 외에서도 불순물로 다른 금속을 함유하고 있을 가능성이 많아, 예를 들면 아연에는 불순물로 납을 함유하고 있다. 납에 관해서는 추출량 뿐 아니라 함유하고 있는 전량 측정도 필요하다.
그 중 니켈소재에서 표면도금과 수지 코팅되어 있는 물질은, 이후 니켈이 유출되어 나오지 않을까 하는 것을 확인하기 위해 부식해 마모된 상태에서의 가속시험을 실시할 필요가 있다.
-수제제품
플라스틱 중에는 안정제로 유기주석이 들어있을 가능성이 있다. 염화비닐 등의 소재에의 가소제로 유기 프탈레이트를 사용할 가능성도 있다.
-섬유제품(봉사, 심지, 안감)
생지와 마찬가지로 원사 유래, 염색유래, 가공 관련의 유해물질에 관한 확인이 필요하다. 열접착심지에서는 수지제품에서의 안전성 확인과 마찬가지의 분석도 필요하다.
-피혁부재
피혁에서는 잔류농약, 무두질 과정에서의 무드약품에 크롬이 사용될 가능성이 있기 때문에 주의가 필요하다. 착색제품은 앞서 지적한 염색관련의 분석이 필요한데, 피혁은 산성/직접염료와 안료 프린트로 착색하는 경우가 많다. 피혁 전반에서는 pH가 강산성에서 견뢰도 불량으로 이어지니 주의가 필요하다.
3. 안전한 섬유제품에의 접근
안전한 의복을 만들기 위해서는 크게 두 가지 방법이 있다.
그 하나는, 모든 화학물질을 부정하고 화학물질이 없는 태고적 방법으로, 소재는 목면과 견, 양모 등의 천연섬유만을 사용하고, 또 합성비료나 농약 없이 재배하고, 특히 면화의 경우에는 고엽제를 사용하지 않고 인력만으로 재배하지 않으면 안 된다. 염색에서는 초목 등의 천연 염색만으로, 다양한 색은 얻을 수 없지만 고가의 것이 된다. 이럴 경우 결과적으로 패션제품으로서의 양립은 어렵게 된다.
또 하나의 방법은 화학물질을 긍정적으로 활용하는 방법이다.
유해화학물질은 제외하지 않으면 안 되나, 안전성이 확인되면 염료와 가공제 등의 화학제품을 적극적으로 사용해, 패션성이 풍부한, 쾌적한 기능성도 만족하며, 코스트 적으로도 저감할 수 있는 방법이다. 안전성 확인은 샘플마다 소재/공정 이력에 준해 필요한 충분한 분석과 시험을 행한다.
이것이 섬유제품의 글로벌 안전규격인 에코텍스 인증 시스템의 개념이다.
표에서처럼 각국의 법 규제를 보면, 에코텍스 인증제품이라면 전 세계에서 안전성 시험을 만족한다고 알려져 있다.
4. 끝으로
부재 조달이 글로벌화 되어 있는 현재로서는 세계에서 적용하는 안전수준이 없다면 완성된 봉제품이 부분적으로 수출국 규제법에 합격하지 않는다고 하는 사태도 일어날 수 있다. 특히 현재의 일본에서는 포름알데하이드를 실질적으로 규제하고 있지 않기 때문에 일본 국내에서 단순히 국내용으로 제조된 제품은 중국과 대만으로 수출할 수 없는 가능성도 있다.
내의와 스포츠웨어 제조의 글로벌 기업에서는 자사 독자의 안전기준을 정해, 생지와 부속품의 납품업자는 그 기준의 준수를 요구하고 있으나, 에코텍스 인증제품에서는 추가시험이 거의 불필요해 문제없이 납품이 가능하다.
그 어떤 멋진 제품에 대해서도 안전성이 확인되지 않으면 세계는 물론 일본에서도 판매할 수 없는 사태가 곧 오고 있다.
규제대상 물질의 용도/독성(1)
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규제대상물질 |
기능관련 용도 |
독 성 |
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pH-Value |
피부는 약산성(pH 5.6~5.8) |
피부 자극성 |
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Formaldehyde |
합성수지의 원료
수지 가공제, 수지가공제(방축, 방추, 형태안정) |
피부, 눈, 호흡기에 자극성
변이원성, 발암성
만성증상에서는 간장․위장장해 |
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Heavy Metal |
|
|
Sb:Antimony |
폴리에스터 제조촉매
방염가공제, 안료 |
피부염, 소화기염증, 발암성 |
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As:Arsenic |
염료/안료용 원료
농약원료, 살충제 |
지적장해, 간장비대, 빈혈, 흑피증, 피부암(森永드라이밀크중독사건) |
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Pb:Lead |
염료/안료용 원류, 은폐성 향상 |
내분비교란물질, 발암성 |
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Cd:Cadnium |
안료용 원료, 염화비닐 안정제 |
내분비교란물질, 발암성(이따이이따이 병) |
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Cr:Cromium |
염료/안료용 원료, 피혁무드약품
크롬 도금 |
금속알레르기에 의한 크롬피부염, 점막장해에 의한 비강천공, 폐암, 특히 6가크롬 |
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Co:Cobalt |
염료/안료용 원료 |
금속알레르기에 의 코발트피부염, 발암성 |
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Cu:Cupper |
염료/안료용 원료, 금속부숙품 |
금속알레르기에 의한 피부장해 |
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Ni:Nickel |
염료/안료용 원료, 금속부속품, 니켈도금 |
금속알레르기에 의한 피부장해, 발암성 |
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Hg:Mercury |
안료용원료, 농약원료, 방균제, 방미제 |
내분비 교란물질, 발암성(수족구 병) |
규제대상 물질의 용도/독성(2)
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규제대상물질 |
기능관련 용도 |
독 성 |
|
Pesticides(잔류농약) |
|
|
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Phenols
PCP(pentachlorophenol)
TeCP(tetrachlorophenol)
OPP(o-phenylphenol) |
방부제, 방충제, 방미제, 프린트 호 안정제 |
내분비교란물질 |
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Phthalates (가소제) 12종 |
폴리염화비닐수지 가소제
수지유연제 |
내분비교란물질 |
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Organic Tin(유기주석산)
(TBT, TPhT, DBT, DOT) |
어망의 생물부착방지제, 우레탄 제조촉매(발포제, 합성피혁), 플라스틱 안정제 |
내분비교란물질
비부자극성 |
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Colorants(염료/안료) |
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Carcinogens 발암성방향족아민(24종) |
아조계 발색단 일부(환원분해해 방향족 아민이 된다)
우레탄 원료 |
발암성 |
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Carcinogens 발암성 염료 |
염료 자체가 발암성 있음
(사용 금지염료도 동일) |
발암성 |
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Allergens 알레르기유발성염료 |
분산염료 중에서 20 종 |
알레르기 |
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Water-repellent 불소계발수/발유제
PFOS 퍼 플루오로옥탄설폰산
PFOA 퍼플루오로옥탄산 |
발수가공
방오가공
계면활성제 |
발암성
내부닙교란물질
(생체 축적성) |
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Chlorinated Benzenes/ Toluenes
염소화벤젠/톨루엔 |
염색조제(염색성향상)
분산염료용 캐리어
방충제(단백질섬유용) |
발암성 |
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PAH Polycyclic Aromatic Hydrocarbones
다환방향족탄화수소 |
방충제
화학제품 원료 |
발암성
기형성 |
|
Biologicao Active Products
살생물 가공제 |
방충제
항균방취가공(악취, 감염방지) |
원칙적으로 금지
특별허가물질은 사용 가능 |
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Flame Retardant Products
난연제 |
난연, 방염가공. PBB, TRIS, TEPA, BDE(p, o, deca-), HBCDD는 전면사용금지 |
제품분류 Ⅳ 이 외 원칙적 금지
특별허가물질은 사용 가능 |
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Solvent residues 잔류유기용제 |
습식방사 용매
표면처리 용매 |
피부염증, 간장장해 |
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Surfactant, wettong agent residues 잔류계면활성제 |
계면활성제 원료
산화방지제 원료 |
내분비교란물질 |
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Emission of Volatiles (VOC)
휘발성 유기화합물(톨루엔, 스타이렌, 부타디엔, 등) |
방향족탄화수소 등의 휘발성 물질, 폴리에틸렌, 합성고무 원료, 합성수지, 합성섬유 원료, 비 의류용 발포재 대앗 |
Sick house 증후근
(눈 따가움, 두통, 구토) |
섬유제품 안전규제 개요(국가별 비교)
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규제항목
(○ : 규제 있음) |
일본 |
중국 |
한국 |
대만 |
미국 |
유럽 |
글로벌 |
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가정용품
유해물질규제 |
섬유기술
규범 |
제품안전관리 |
섬유제품 안전관리 |
소비자제품 안전규격 |
EU화학 제품청 |
Ecotex |
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후생성령112 |
GB 18401 |
KC mark |
CNS 15290 |
CPSIA |
REACH규제 |
규격 100 |
|
수소이온농도 pH |
|
○ |
○ |
|
|
|
○ |
|
포름알데하이드 |
◉ |
○ |
○ |
○ |
|
|
○ |
|
중금속 |
안티몬 |
|
|
|
|
|
|
○ |
|
비소 |
|
|
|
|
|
○ |
○ |
|
납 |
|
|
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
|
카드늄 |
|
|
|
○ |
|
○ |
○ |
|
크롬 |
|
|
|
|
|
○ |
○ |
|
6가크롬 |
|
|
○ |
|
|
○ |
○ |
|
코발트 |
|
|
|
|
|
○ |
○ |
|
구리 |
|
|
|
|
|
|
○ |
|
니켈 |
|
|
|
|
|
○ |
○ |
|
수은 |
|
|
|
|
|
○ |
○ |
|
잔류농약 |
△ |
|
|
|
|
○ |
○ |
|
페놀류 |
|
|
○ |
|
|
○ |
○ |
|
프탈레이트(가소제) |
|
|
○ |
|
○ |
○ |
○ |
|
유기주석화합물 |
△ |
|
○ |
○ |
|
○ |
○ |
|
염료안료 |
발암성염료 |
|
|
|
|
|
○ |
○ |
|
발암성 방향족아민 |
자주규제
22종(30ppm) |
24종
20pppm |
24종
30ppm |
22종
20ppm |
|
22종
30ppm |
24종
20ppm |
|
알레르기유발성염료 |
|
|
○ |
|
|
|
○ |
|
불소계발수/발유제 |
|
|
|
|
|
○ |
○ |
|
염소화벤젠/톨루엔 |
|
|
|
|
|
○ |
○ |
|
다환방향족 탄화수소 |
|
|
|
|
|
○ |
○ |
|
항균제 |
△ |
|
○ |
|
|
○ |
○ |
|
난연제 |
△ |
|
○ |
|
|
○ |
○ |
|
견뢰도 |
|
○ |
|
|
|
|
○ |
|
취기 |
|
○ |
|
|
|
|
○ |
|
기타 |
|
|
|
|
|
잔류 계면 활성제 |
잔류유기용제
잔류계면활성제 |
|
비고 |
△:실 규제 없음 |
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기업주체 안전기준 있음 |
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세계 Top 수준 (가장 엄격) |
출처 : 일본 염협뉴스(201년 11월, 12월)
瀧波浩治(타키나미코지)/일반재단법인 닛센겐 품질경가센터 에코텍스 사무소장
- 손성군 통섭섬유 연구소
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