세제는 어떻게 때를 제거할까? [우리가 몰랐던 과학 이야기] (286)

메소포타미아 시대 잿물과 동물성 지방으로 비누를 만들고 있는 모습. 출처=www.realmofhistory.com

마트에서 세제를 사려고 보면 종류가 정말 다양하다는 사실을 알 수 있는데요. 세탁 세제도 분말, 액상, 캡슐, 시트 타입, 드럼 세탁기 전용, ‘울 샴푸’ 및 아웃도어 전용, 그리고 표백제까지 옷감에 따라, 어떻게 빠느냐에 따라 적절히 골라 사용해야 합니다. 

그렇다면 각 세제는 어떻게 구분해 이용해야 할까요? 알아두면 쓸 데 있는 세제에 대해 알아보겠습니다.

◆세제의 기원은 기름과 재

옷을 ‘빤다’는 개념이 처음 사용된 것은 기원전 5000년 전으로 거슬러 올라갑니다. 메소포타미아 수메르인은 동물 기름과 목탄을 섞어 끓인 물을 세탁에 활용했고, 로마 시대에는 동물 기름과 재를 섞어 썼다고 합니다. 

우리나라도 과거에 잿물을 이용해 옷의 때를 제거했었죠. 그렇다면 기름과 재가 어떻게 때를 제거해줄까요?

탄산칼륨의 분자 구조. 출처=위키피디아

잿물의 주성분은 탄산칼륨(K2CO3)은 알칼리성 물질로, 단백질을 녹이는 성질이 있어 옷의 때를 지워줍니다. 

잿물 자체가 기름때를 빼는 건 아닙니다. 가열해 따뜻해진 잿물에 기름 성분이 들어가면 화학 반응이 일어나 비누 성분이 발생해 때를 제거합니다.

◆‘합성 세제 시대’의 시작

최초의 자동식 세제를 출시한 헨켈사의 ‘퍼실’, 출처=헨켈 홈페이지(www.henkel.com)

세탁용 세제는 비누와 합성 세제로 나눌 수 있는데요. 

먼저 비누는 동·식물성 기름에 수산화나트륨을 넣고 끓여 만들며, 화학적으로는 지방산의 나트륨염입니다. 

제2차 세계대전 당시 전쟁으로 식량이 부족해지자 비누 원료가 되는 동물성 지방을 구하기 힘들었습니다. 그 결과 비누를 만들지 못하게 되었습니다. 이런 탓에 석탄공업에서 얻어지는 원료로 대용 비누를 만든 것이 바로 합성 세제의 시작이었습니다.

합성 세제는 비누보다 물에 잘 녹고 센물에서도 세탁이 잘돼 2차 세계대전 후 세탁기 보급과 함께 널리 사용되었습니다.

◆합성 세제의 종류와 기능

합성 세제는 알칼리 정도에 따라 나뉘는데요. 약알칼리성과 중성, 다목적으로 나눌 수 있는데요. 

pH 10.5 정도인 약알칼리성 세제는 면과 마, 합성섬유 등 알칼리에 잘 견디고 때가 많이 묻은 옷의 세탁에 적당합니다.

약알칼리성 세제 중 양모나 견섬유 등 모든 섬유 제품을 세탁할 수 있도록 알칼리성을 pH 9.5 내외로 낮춘 것을 다목적 세제라고 하며, 중성 세제는 pH를 7 내외로 낮춰 알칼리에 약한 양모, 견, 아세테이트와 같은 옷을 세탁하는 데 적합합니다.

◆세제는 어떻게 때를 제거할까?

계면활성제가 때를 제거하는 모습. 출처=www.cesio.eu

세탁 세제에는 때를 제거해주는 성분이 들어가 있는데요, 크게 계면활성제와 빌더(세정보조제), 효소, 표백 성분이 있습니다. 

먼저 계면활성제는 주로 오염물질을 세탁물로부터 분리하는 역할을 하고, 빌더는 이 계면활성제의 작용을 도와 오염물질이 잘 떨어지도록 하는 성분을 의미합니다.

효소는 계면활성제로 제거하기 힘든 단백질계 오염물을 분해해 제거해 보다 높은 세정 효과를, 표백 성분은 의류가 좀 더 깨끗해 보이도록 하는 효과를 각각 제공합니다.

◆중성 세제, 꼭 구분해서 사용해야 할까?

‘울 샴푸’ 이미지. 출처=애경 홈페이지(www.aekyung.co.kr)

우리가 보통 알고 있는 울 샴푸가 바로 중성 세제인데요. 양모, 견, 아세테이트와 같이 알칼리에 약한 섬유 제품에는 중성 세제를 써야 합니다. 

보통 의류에 표시된 취급 표시에 맞게 세제를 선택하는 것이 좋은데요, 네모난 세탁기 표시 안에 ‘중성’이라고 적혀 있습니다. 일반적인 세탁기 세탁 표시가 되어 있다면 약알칼리성을 활용해주는 게 좋습니다.

일반적으로 중성 세제(pH 6.0∼8.0)는 알칼리성에 약한 모나 견 등 단백질 섬유에 사용하며, 약알칼리성 세제(pH 8.0 초과 11.0 이하)는 알칼리성에 강한 면과 마, 폴리에스터 등에 씁니다.

◆다양한 세탁 세제, 효과는 비슷할까?

왼쪽부터 분말형, 액체형, 캡슐형 세제. 출처=CJ라이온·퍼실 홈페이지

분말과 액체, 캡슐, 시트 등 요즘 세탁 세제는 그 종류도 다양하게 나오는데요. 과연 그 효과는 어떨까요?

공정거래위원회에서 2012년 9월 공개한 드럼 세탁기용 세제 품질 비교 정보(http://bit.ly/2w7PwXx)에 따르면 세척력은 분말 세제가 액체보다 1.8배 정도 우수하고, 색상 변화(물 빠짐) 및 이염(移染) 방지 성능은 액체가 더 우수한 거로 나타났습니다.

분말 세제에는 탄산나트륨과 규산나트륨 등 표백 성분이 들어가 있어 강력한 세정력이 장점입니다. 다만 충분히 헹궈내지 않으면 옷에 잔여물이 남을 수 있어 최근에는 액체 세제를 더 선호하고 있습니다.

합성 세제의 탄생부터 종류에 따른 효과까지 살펴보았는데요. 앞으로 세탁기에 빨래를 돌리기 전에 적절한 세제를 선택했는지 먼저 확인해주세요.

한화솔루션 블로거