"내복이 스스로 열을 낸다고?" 내복 안에 숨어있는 원리를 알아보자!

 

본격적인 추위가 시작되고, 추운 겨울을 대비해 내의를 구매하는 분들이 늘어나고 있어요. 최근에는 스스로 온기를 내는 발열 내의가 인기를 끄는데, 과연 그 안에는 어떤 과학이 숨어 있을까요? 오늘은 일상 속에 숨어 있는 재미있는 과학 이야기로 내의의 비밀을 알려드릴게요!

 

 

 

내복의 보온 효과의 비밀은 공기층을 이용한 단열에 숨어 있어요. 옷감에 공기층이 많을수록 열이 밖으로 빠져나가는 것을 막아주기 때문에 따뜻하게 느끼게 되는 것이죠. 1980년대에 유행한 ‘보온메리’ 등의 내복은 원단 사이에 솜을 넣는 방식으로 공기층을 늘려 보온 효과를 높인 제품이에요.

한편 발열 내의는 말 그대로 '스스로 열을 내는 내복'이란 뜻이에요. 2003년 일본 기업이 개발한 ‘히트텍’이 세계 최초의 발열 내의로 꼽히는데요, 이 내의는 흡착열과 응축열을 이용한 '흡습발열' 원리로 열을 내요. 여기서 흡착열이란 섬유에 땀과 같은 수분이 달라붙을 때 발생하는 열을 말하며, 그 수분이 수증기로 기화하면서 발생하는 열이 응축열이랍니다. 즉, 몸의 수분을 흡수해 물 분자의 운동에너지를 열에너지로 전환시키는 것을 흡습발열이라고 하죠.

‘히트텍’이 인기를 끌자 '웜히트', '울트라히트' 등 흡습발열 소재를 사용한 제품들이 잇달아 출시되었는데요, 이 제품들은 수분을 잘 흡수하는 인조섬유인 '레이온', 수분 배출을 막아 보온 효과를 높이는 합성섬유 '아크릴', 그리고 가볍고 부드러운 '폴리에스테르 등의 화학섬유로 열을 낸답니다.

최근에는 태양열을 이용해 발열하는 섬유소재도 등장했어요. ‘흡광축열섬유’가 이에 해당하는데요, 이 소재는 햇빛을 흡수해 열을 축적한 뒤, 옷 밖으로 빠져나가지 못하게 해요. 탄화지르코늄이나 산화지르코늄처럼 태양광을 효과적으로 흡수하는 물질을 섬유 사이에 넣는 것이죠. 한국 기업이 출시한 ‘보디 히트’가 이렇게 신체나 태양의 적외선을 열에너지로 전환하는 광발열솔라터치 원사를 사용한 제품이에요.

신체에서 외부로 향하는 열을 반사하는 제품도 있어요. 은과 알루미늄 등의 금속을 섬유에 코팅해 신체에서 복사되는 열을 반사함으로써 보온력을 높인 것이죠. 이처럼 신체열 반사 원리를 이용하는 것은 마치 보온병 안을 알루미늄 등으로 코팅하는 것과 비슷한 원리랍니다.

또, 열을 머금는 금속의 축열 기능을 사용한 기술도 개발되고 있습니다. 구리를 아크릴과 이온 결합시켜 원단에 넣은 '볼트론'이 그것인데요, 이 기능성 원단은 구리가 지닌 항균, 전자파 차폐, 정전기 방지 등의 효과도 있어 이너웨어 업체들이 주목하고 있어요.

매운 고추의 캡사이신 성분을 코팅한 내의도 개발 중이에요. 캡사이신 성분을 이용하면 몸의 신진대사가 활발해져 열을 내는 거죠. 그러나 캡사이신 성분은 피부에 닿을 때 알레르기 반응을 일으킬 수 있으니 이런 부작용을 해결하는 것이 관건이겠죠?

 

흡습발열을 이용한 제품은 수분, 즉 땀이 발생해야 열이 발생해요. 때문에 내복을 입은 직후보다는 입고 나서 어느 정도 신체 활동을 해야 따뜻해진답니다. 따라서 평소 신체 활동이 많거나 땀이 많은 사람이 착용해야 효과를 볼 수 있어요. 광발열 솔라터치 원사를 사용한 제품은 태양과 인체에서 나오는 원적외선을 받아야 분자끼리 충돌해 열이 발생해요. 따라서 주로 햇빛이 많은 야외에서 활동하는 사람이 착용해야 효과를 볼 수 있어요.

이렇게 볼 때 외부 조건과 상관없이 스스로 열을 내는 내복은 아직 없는 셈이에요. 흡습발열이나 광발열 원리를 사용한 경우 땀이 나지 않거나 햇빛을 받지 못하면 자체적으로 발열이 불가능하기 때문이에요. 따라서 집 안에 가만히 있는 사람은 발열 내의보다는 면이 두꺼운 일반 내의가 보온력이 더 좋을 수 있어요. 다만 일반 내의는 두껍고 무겁기 때문에 활동하기엔 불편하다는 단점이 있죠. 그에 비해 발열 내의는 대개 무게를 줄여 얇게 만들기 때문에 착용감이 좋고 활동이 편해요.

이런 특성을 고려하셔서 자신에게 잘 맞는 내의를 고르고 사용한다면 엄동설한에도 끄떡없겠죠?! ^^