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과학

빨래 속 과학

by 제크젝 2023. 10. 31.

빨래는 과거부터 지금까지 우리 생활에서 빼놓을 수 없는 일상적인 활동 중 하나입니다. 빨래가 의류나 침구류 등을 어떻게 깨끗해지게하고 오염물질과 냄새가 제거되는지, 이 과정에는 어떤 과학적 원리와 기술이 숨어 있는지 알아보겠습니다.

 

 

세탁기의 과학
세탁기의 과학

과거의 세탁

1950년대에 들어서면서 전기 세탁기가 처음으로 도입되었습니다. 이로 인해 빨래를 하는 속도가 훨씬 빨라지고 편리해졌습니다. 세탁기가 개발되기 전, 과거에는 TV나 영화에서 주로 보이듯이 여성들이 강물이나 우물에서 물을 길어와 방망이로 두드리고 손으로 비비는 방식으로 빨래를 했습니다. 세탁세제가 등장하기 전이라, 이때에는 지역마다 다르지만 주로 나무를 태워서 남은 재를 물에 침전시켜 거른후 나온 잿물을 이용했다고 합니다. 일부지역에서는 미역을 사용했다고도 합니다.

 

세탁세제

현대 세탁에서 세제는 빼놓을 수 없는 요소입니다. 세탁세제의 가장 중요한 역할 중 하나는 당연히 오염물질을 제거하는 것입니다. 이를 이해하기 위해 먼저 물과 오염물질 사이에서 어떤 일이 일어나는지 알아야 합니다. 옷에 묻은 먼지, 기름, 땀, 얼룩 등은 물로 헹군다고 해서 쉽게 지워지지 않는 경우가 많습니다.

 

계면활성제

세탁세제의 핵심은 한번쯤 들어봤을 계면활성제인데, 계면활성제서로 다른 성질을 지닌 물질의 경계면에서 활동할 수 있는 분자를 뜻한다. 영어로는 surfactant 이며 surface, active, agent 의 합성어로, 말 그대로 표면에서 활성화를 해준다는 뜻입니다.

 

계면 활성제는 화학 구조적으로 양극성을 가집니다. 이것은 분자의 일부가 수소와 결합한 극성 있는 그룹이고, 다른 부분이 탄소와 수소로 이루어진 비극성 부분인 것을 의미합니다. 이 극성과 비극성 부분은 다른 물질과 상호 작용할 수 있는 능력을 제공합니다. 그래서 계면활성제는 물과 오염물질 간의 경계 표면에서 작용해서 물과 오염물질이 서로 섞이기 쉽게 만듭니다.

 

효소

세탁세제에는 또한 효소가 포함되어 있습니다. 효소는 지방, 단백질, 탄수화물과 같은 다양한 오염물질을 분해하고 제거하는 역할을 합니다. 예를 들어, 지방 성분은 기름 얼룩을 형성하는 주요 원인 중 하나입니다. 효소는 이러한 지방 성분을 분해하여 얼룩을 제거합니다. 단백질과 탄수화물 역시 세탁물에 묻은 땀과 음식물 얼룩을 효과적으로 제거하는 데 도움을 줍니다.

세탁기

앞서 서술 한 과거의 수작업 세탁은 노동 집약적이었고, 여러 사람이 일손을 모아야 했습니다. 특히 가정주부들은 매일 빨래를 처리하기 위해 상당한 노동을 해야 했습니다. 세탁기의 등장으로 세탁 과정이 훨씬 편리해졌습니다. 물과 세제를 넣고 버튼을 누르는 간단한 작업으로 세탁이 가능해졌습니다. 이로써 누구나 쉽게 쉽게 세탁물을 처리할 수 있게 되었습니다.

세탁기는 물리학과 역학의 원리를 기반으로 작동하며, 오염물질을 효과적으로 분리하고 제거하는 데 큰 역할을 합니다.

 

회전

세탁기에서 빨래를 세탁할 때, 세탁기안에서 드럼이 회전하면서 세제와 물이 섞이게 되고 빨래에 묻은 오염물질을 분해합니다. 회전하는 드럼의 움직임에 의해 물과 함께 분산된 먼지, 오염물질, 기름 등이 흩어져 나갑니다.

오염물이 빠지는 것은 이러한 회전에 의해 오염물이 세탁물로 부터 흩어짐을 의미합니다. 세제가 물에 녹은 후 물 속에 존재하는 물분자와 세제분자의 상호작용으로 분산됩니다. 위에서 말한 세탁세제의 계면활성제가 이때 작용합니다. 물 분자가 오염된 물질의 입자를 감싸면서 세탁물로부터 오염물질이 떨어지게 됩니다. 그리고 회전은 이러한 현상을 더욱 촉진 시킵니다

 

진동

모터를 통해 세탁기 안의 드럼통이 진동하게 됩니다. 이러한 진동은 빨랫감과 물이 상호작용하여 오염물을 떨어뜨리는데 더 용이하게 합니다. 진동은 또한 빨랫감끼리 간극을 생성합니다. 회전작용 있다면 빨랫감이 한곳에 뭉처저서 세탁의 효율이 많이 떨어지게 됩니다.

 

 

마무리

세탁기의 개발은 우리의 일상을 혁신하고 효율화시키는데 큰 역할을 하였습니다. 오랜 노동과 시간 소비를 줄여주며, 환경 친화적인 에너지 소비로 우리의 환경에도 긍정적인 영향을 미칩니다. 더 나아가, 최신 기술의 적용으로 더 효과적이고 스마트한 세탁 경험을 제공합니다. 이로써 세탁기는 현대 가정에서 더 이상 빠질 수 없는 필수 가전제품 중 하나로 자리 잡았습니다.

 

최근에는 스마트폰 앱을 통해 원격으로 제어하고 세탁기를 모니터링 할 수 있는 기능을 갖춘 세탁기가 등장하고 있습니다. 스마트 기술을 활용한 세탁기는 에너지와 물 소비를 최적화하며 사용자에게 편의성을 제공합니다. 또한 최근 대두되고 있는 환경문제를 염두해둔 제조사들은 친환경적인 소재와 기술을 도입한 세탁기와 세제 등을 출시 하고 있습니다.

 

이렇듯 과학의 발전은 세탁기의 기술과 성능을 혁신하고 효율성을 높이며, 동시에 환경에 미치는 영향을 최소화합니다. 이러한 발전은 사용자에게 더 나은 세탁 경험과 에너지 효율성을 제공하며, 지속 가능한 가전제품의 개발을 촉진 할 것입니다.