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건성유

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1. 개요

건성유는 공기 중에서 산소와 반응하여 굳는 특성을 가진 오일로, 주로 페인트, 바니시 등의 제조에 사용된다. 건성유는 불포화 지방산의 글리세롤 에스터로 구성되며, 요오드가가 130 이상인 오일을 건성유로 분류한다. 아마인유, 동유 등이 대표적이며, 불포화 지방산의 이중 결합 부위에서 자동 산화 반응을 통해 고분자화되어 굳어진다. 이러한 과정은 빛이나 열에 의해 촉진되며, 금속 촉매를 사용하면 건조 속도를 높일 수 있다. 건성유는 자연 발화의 위험이 있어, 사용 후 헝겊이나 천을 안전하게 처리해야 한다.

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건성유
기본 정보
건성유, 반건성유, 불건성유의 요오드 값 비교
요오드 값에 따른 건성유, 반건성유, 불건성유의 비교
정의공기 중에서 경화되는 기름
구성
주요 구성 성분불포화 지방
아이오딘 가140 이상 (건성유 분류 기준)
종류
식물성 기름아마인유
텅 기름
양귀비 기름
잇꽃 기름
해바라기 기름
대두유
호두 기름
동물성 기름어유
용도
주요 용도페인트
니스
인쇄용 잉크
리놀륨
부식 방지 코팅

2. 건조 과정의 화학

건성유가 '마르는' 현상은 단순히 용매가 증발하는 물리적인 건조가 아니라, 공기 중의 산소와 반응하여 분자들이 서로 연결되고 굳어지는 경화 과정이다. 이 과정의 핵심은 자동산화와 그에 따른 가교 결합이다.

기본적으로 건성유에 포함된 불포화지방산이 공기 중 산소와 반응하여 하이드로퍼옥사이드라는 중간 물질을 만들고, 이것이 연쇄 반응을 일으켜 지방산 분자들 사이에 다리(가교)를 놓아 거대한 폴리머 그물 구조를 형성한다. 이 그물 구조가 만들어지면서 기름은 유동성을 잃고 단단한 피막으로 변하게 된다.[2] 이 반응은 불포화지방산의 종류(특히 이중 결합의 수와 위치), 빛, 열, 그리고 코발트, 망간과 같은 금속 촉매(건조제)의 존재 유무에 따라 속도가 달라진다. 일반적으로 요오드가가 높은 기름일수록 불포화도가 높아 빨리 굳는다.

경화 과정은 초기에는 산소를 흡수하며 무게가 약간 증가하다가, 이후 반응 부산물이 증발하며 무게가 감소하는 양상을 보인다.[3] 시간이 지남에 따라 가수분해 등 추가적인 화학 변화(노화)가 일어나며 필름의 성질이 변하기도 한다. 또한, 이 산화 및 중합 반응은 발열 반응이므로, 기름이 묻은 천 등을 잘못 관리하면 열이 축적되어 자연 발화의 위험이 있다.[5][6] 한번 굳은 건성유는 화학적으로 변형된 상태이므로 열을 가해도 다시 액체로 돌아가지 않는다.

2. 1. 자동 산화 및 가교 결합

건성유가 '마르는' 현상, 즉 경화는 자동산화와 그에 따른 가교 결합이라는 화학 반응의 결과이다. 이 과정은 단순히 용매가 증발하여 굳는 물리적인 건조와는 다르다. 경화 과정은 공기 중의 산소 분자(O2)가 건성유 속 불포화지방산의 탄소-탄소 이중 결합(C=C) 옆에 있는 탄소-수소(C-H) 결합에 끼어들면서 시작된다. 이 반응으로 하이드로퍼옥사이드가 생성되는데, 이는 가교 결합 반응을 일으키기 쉽다.

코발트 촉매 건조 공정과 관련된 단순화된 화학 반응. 첫 번째 단계에서 디엔은 자동산화를 거쳐 하이드로퍼옥사이드를 생성한다. 두 번째 단계에서 하이드로퍼옥사이드는 다른 불포화 측쇄와 결합하여 가교 결합을 생성한다.


가교 결합은 하이드로퍼옥사이드가 인접한 지방산 사슬과 결합하여 폴리머 그물 구조를 형성하는 과정이다. 이 결과 흔히 기름 표면에 얇은 막(피막)이 생기는 것으로 관찰된다. 이렇게 생성된 막은 어느 정도 탄력은 있지만 쉽게 흐르거나 모양이 변하지 않는 안정적인 상태가 된다. 특히 리놀레산과 같이 두 개의 이중 결합을 가진(디엔) 지방산 유도체는 반응성이 높은 펜타디에닐 라디칼을 만들기 때문에 이 반응이 특히 잘 일어난다. 반면, 올레산과 같은 단일불포화 지방산은 알릴 라디칼 중간체가 덜 안정적이어서 (즉, 느리게 만들어지기 때문에) 마르는 속도가 느리다.[2]

건성유 분자에서 산화 반응이 주로 일어나는 부위는 불포화지방산의 C=C 이중 결합 주변이다. 특히 두 개의 C=C 이중 결합 사이에 끼어 있는 메틸렌기(-CH2-)는 수소 원자가 떨어져 나가도 양쪽 이중 결합과 공액 구조를 이루어 안정화될 수 있어 '활성 메틸렌기'라고 불릴 만큼 화학 반응이 쉽게 일어난다. 일단 산화 반응이 시작되면 과산화물이나 라디칼이 생겨나고, 이것들이 반응 시작점(개시제) 역할을 하여 연쇄적으로 산화 반응이 일어나며 다른 C=C 이중 결합 부분과 중합 반응이 연달아 일어난다. 이 중합 반응이 진행됨에 따라 기름 분자들이 서로 결합하여 분자량이 크고 그물처럼 얽힌 고분자가 되면서 결국 유동성을 잃고 단단해진다.

기름이 마르는 초기 단계는 무게 변화를 통해 확인할 수 있다. 막은 산소를 흡수하면서 무게가 늘어난다. 예를 들어 아마인유는 무게가 17%까지 증가한다.[3] 산소 흡수가 멈추면, 반응 중 생성된 휘발성 물질이 날아가면서 막의 무게는 다시 줄어든다. 기름이 노화됨에 따라 추가적인 변화도 일어난다. 기름 분자의 원래 에스터 결합 중 상당수가 가수분해되어 개별 지방산이 떨어져 나온다. 페인트의 경우, 이러한 자유 지방산(FFA) 중 일부는 안료 속 금속과 반응하여 금속 카르복실레이트를 만든다. 폴리머 그물 구조와 결합하지 않은 다양한 물질들은 함께 이동상을 이루며, 이들은 막 안에서 움직이고 퍼져나갈 수 있으며, 열이나 용매를 이용해 제거할 수 있다. 이동상은 페인트 막이 너무 쉽게 부서지지 않도록 하는 가소제 역할을 할 수 있다. 고정된 폴리머의 카르복실기는 이온화되어 음전하를 띠고, 안료에 있는 금속 양이온과 착물을 형성한다. 이로 인해 원래의 비극성 공유 결합 그물 구조는 이온 상호작용으로 결합된 이온성 구조로 점차 바뀐다. 이 이온성 그물 구조의 자세한 모습은 아직 명확히 밝혀지지 않았다.

대부분의 건성유는 공기가 없는 상태에서 가열하면 점도가 빠르게 높아진다. 기름을 오랫동안 높은 온도에 두면 고무처럼 기름에 녹지 않는 물질로 변하기도 한다.[3]

이 산화 및 중합 반응은 빛이나 열에 의해 촉진되어 더 빨리 굳는다. 또한, 불포화지방산 함량이 높은 건성유, 즉 요오드가가 높은 건성유일수록 더 빨리 굳는다. 반대로 요오드가가 낮은 기름은 중합할 수 있는 부분이 적어 잘 굳지 않으므로 불건성유 등으로 분류된다.

굳은 건성유는 화학 반응을 통해 원래의 불포화지방산과는 분자 구조가 다른 고분자로 변한 상태이므로, 등과 달리 열을 가해도 다시 액체 상태로 되돌리는 것은 일반적으로 불가능하다.

참고로, 불포화지방산의 산화 및 중합 반응은 발열 반응이므로 반응이 진행되면서 열이 발생한다. 요오드가가 높은 기름을 천 등에 묻혀 방치하면 공기와 닿는 면적이 넓어져 반응이 빠르게 진행되고 온도가 올라가 자연 발화할 위험이 있다. 실제로 세탁 후 건조기 안에 방치된, 기름 묻은 천 때문에 불이 난 사례도 알려져 있다.[5][6]

2. 2. 금속 촉매의 역할

건성유의 건조 과정은 특정 금속염, 특히 코발트, 망간, 또는 의 유도체를 사용하여 가속될 수 있다. 기술적으로 이러한 물질들은 건성유 건조제라고 불리며, 배위착물로서 균일계 촉매 역할을 한다. 이 염들은 기름에 잘 녹도록 친유성 카르복실산의 카르복실레이트, 예를 들어 나프텐산에서 유도된 형태로 사용된다.

이러한 촉매는 히드로퍼옥사이드 중간체의 환원을 가속화하여 건조 과정을 빠르게 진행시킨다. 촉매 작용으로 일련의 첨가 반응이 이어지며, 각 단계에서 추가적인 자유 라디칼이 생성되어 더 많은 가교 결합을 형성하게 된다. 이 과정은 결국 자유 라디칼 쌍이 서로 결합하면서 종료된다. 중합 반응은 수일에서 수년에 걸쳐 일어나며, 이 과정을 통해 필름이 만져서 건조된 상태가 된다.

다만, 건조제가 너무 빠르게 작용하면 페인트 표면만 먼저 굳어버리는 스키닝(skinning) 현상이 발생할 수 있다. 이러한 바람직하지 않은 과정을 막기 위해 메틸에틸케톤옥심과 같은 안티스키닝제를 첨가하기도 한다. 이 안티스키닝제는 페인트나 기름을 표면에 바르면 증발하여 사라진다.

2. 3. 노화 과정

건성유가 "마르는" 현상, 즉 경화는 단순히 용매가 증발하는 것이 아니라 화학 반응에 의한 것이다. 이 과정의 핵심은 자동산화인데, 이는 공기 중의 산소 분자(O2)가 건성유를 구성하는 불포화지방산의 특정 부위에 결합하면서 시작된다.[2]

구체적인 과정을 살펴보면, 먼저 산소 분자가 불포화 지방산 사슬 내의 탄소-탄소 이중 결합(C=C)에 인접한 탄소-수소(C-H 결합) 사이에 끼어들어 하이드로퍼옥사이드라는 중간 생성물을 만든다. 특히 두 개의 이중 결합 사이에 위치한 메틸렌기(-CH2-)는 수소 원자가 떨어져 나가도 양쪽의 C=C 이중 결합과 공명하여 안정화될 수 있기 때문에 '활성 메틸렌기'라고도 불리며 반응성이 매우 높다. 이렇게 생성된 하이드로퍼옥사이드는 불안정하여 다른 지방산 사슬과 반응하며 서로를 연결시키는 가교 결합을 유도한다. 이 가교 결합이 연쇄적으로 일어나면, 개별 지방산 분자들이 서로 얽히고 설켜 거대한 폴리머 네트워크, 즉 고분자 그물 구조를 형성하게 된다. 이 과정은 종종 기름 표면에 얇은 막(필름)이 생기는 것으로 관찰되며, 기름은 점차 유동성을 잃고 단단하게 굳어지게 된다. 이렇게 형성된 필름은 어느 정도 탄성을 가지면서도 쉽게 흐르거나 변형되지 않는 안정적인 상태가 된다.[2]

이러한 경화 반응의 속도는 지방산의 구조에 따라 달라진다. 리놀레산처럼 이중 결합이 두 개 이상 있는 다불포화 지방산은 반응성이 높은 펜타디에닐 라디칼을 형성하기 쉬워 경화가 특히 빠르게 진행된다. 반면, 올레산과 같이 이중 결합이 하나만 있는 단일불포화 지방산은 반응 중간체(알릴 라디칼)가 상대적으로 덜 안정적이어서 경화 속도가 느리다.[2] 일반적으로 건성유의 요오드가가 높을수록 불포화지방산 함량이 많다는 의미이므로 경화가 빠르며, 요오드가가 낮은 기름은 중합될 부분이 적어 잘 굳지 않기 때문에 불건성유로 분류된다.

경화가 진행되는 동안 기름의 무게 변화를 관찰할 수 있다. 초기 단계에는 산소를 흡수하면서 필름의 무게가 증가한다. 예를 들어, 아마인유의 경우 무게가 17%까지 늘어날 수 있다.[3] 산소 흡수가 중단되면, 반응 과정에서 생성된 휘발성 화합물이 증발하면서 필름의 무게는 다시 감소한다. 시간이 더 흐르면서 기름은 더욱 노화된다. 기름 분자 내의 에스터 결합 중 일부가 물과 반응하여 끊어지는 가수분해가 일어나, 개별 지방산(유리 지방산, FFA)이 생성된다. 만약 이것이 페인트처럼 안료와 함께 있는 경우, 생성된 유리 지방산은 안료에 포함된 금속 성분과 반응하여 금속 카르복실레이트라는 새로운 화합물을 만들기도 한다.

굳어진 필름 내부를 보면, 거대한 고분자 네트워크(정지상)와 그 사이에 끼어있는, 가교 결합에 참여하지 않은 작은 분자들(이동상)이 공존하는 구조를 이룬다. 이동상은 필름 내에서 움직일 수 있으며, 열이나 용매를 사용하면 제거될 수도 있다. 이 이동상은 필름이 너무 쉽게 부서지지 않도록 유연성을 부여하는 가소제와 같은 역할을 할 수 있다. 또한, 시간이 지남에 따라 고분자 네트워크의 일부 카복실기는 이온화되어 음전하를 띠게 되고, 안료 등에 존재하는 금속 양이온과 결합하여 이온 결합에 의해 유지되는 복잡한 구조를 형성하기도 한다. 즉, 원래의 비극성 공유 결합으로 이루어진 네트워크가 점차 이온성 상호작용이 중요한 네트워크로 변화해가는 것이다. 이러한 이온성 네트워크의 정확한 구조는 아직 완전히 밝혀지지 않았다.

대부분의 건성유는 공기가 없는 상태에서 가열하면 점도가 빠르게 증가하며, 오랫동안 고온에 노출시키면 고무와 같이 변하며 기름에 녹지 않는 불용성 물질이 된다.[3]

건성유의 경화 반응은 빛이나 열에 의해 촉진되어 더 빨리 진행된다. 또한, 이 산화 및 중합 반응은 발열 반응이기 때문에 과정 중에 열이 발생한다. 이 때문에 요오드가가 높은 기름(경화가 빠른 기름)을 천이나 종이 등에 묻혀 공기 중에 방치하면 위험할 수 있다. 공기와 접촉하는 표면적이 넓어져 산화 반응이 급격히 진행되면서 발생하는 열이 축적되어 온도가 상승하고, 심한 경우 자연 발화로 이어져 화재의 원인이 될 수 있다. 실제로 세탁 후 건조기 안에 방치된 기름 묻은 천으로 인해 화재가 발생한 사례도 보고된 바 있다.[5][6] 한번 화학 반응을 통해 굳어진 건성유는 원래의 불포화지방산과는 분자 구조가 완전히 다른 고분자 물질로 변한 상태이므로, 단순히 가열한다고 해서 다시 원래의 액체 상태로 되돌리는 것은 일반적으로 불가능하다.

3. 건성유의 구성 성분

건성유에서 발견되는 대표적인 트리글리세라이드. 이 트리에스터는 세 가지 다른 불포화 지방산, 리놀레산, 알파-리놀렌산, 올레산에서 유래한다. 건조 속도 순서는 알파-리놀렌산 > 리놀레산 > 올레산이며, 이는 불포화도를 반영한다.


건성유는 기본적으로 지방산글리세롤 트리에스터로 구성된다. 이러한 에스터는 특히 알파-리놀렌산과 같이 다불포화 지방산의 함량이 높은 것이 특징이다. 건성유가 공기 중에서 마르며 굳는 현상은 용매가 증발하는 물리적 건조가 아니라 화학 반응에 의한 경화 과정이다.

건성유의 경화는 주로 기름에 포함된 불포화지방산의 탄소-탄소 이중 결합(C=C) 부근에서 일어나는 산화 반응 때문이다. 이중 결합 사이의 메틸렌기(-CH2-)는 수소 원자가 떨어져 나가기 쉬워 '활성 메틸렌기'라고도 불리며, 반응성이 높다. 공기 중의 산소가 유입되어 산화 반응이 시작되면 과산화물이나 라디칼이 생성된다. 이들은 연쇄 반응을 일으켜 다른 이중 결합 부분과 계속해서 중합 반응을 일으킨다. 이 중합 반응이 진행됨에 따라 기름 분자들이 서로 결합하여 분자량이 큰 그물 구조의 고분자를 형성하게 되고, 결국 유동성을 잃고 단단하게 굳는다.

이 산화 및 중합 반응은 빛이나 열에 의해 촉진되어 경화 속도가 빨라진다. 불포화지방산 함량이 높을수록 건성유는 더 빨리 굳는다. 한번 굳은 건성유는 화학 반응을 통해 원래의 지방산과는 다른 고분자 구조로 변하기 때문에, 일반적으로 열을 가해도 다시 액체 상태로 되돌릴 수 없다.

3. 1. 요오드가

요오드가는 기름의 이중 결합 수를 나타내는 지표로, 기름의 "건조성"(건조 특성)을 측정하는 일반적인 방법 중 하나이다. 요오드가가 130보다 큰 기름은 건성유로 간주되고, 요오드가가 115~130인 기름은 반건성유이며, 요오드가가 115 미만인 기름은 불건성유이다.

요오드가가 높은 건성유일수록 불포화지방산의 양이 많아 공기 중의 산소와 반응하여 굳는 속도가 빠르다. 반대로 요오드가가 낮은 기름은 중합 가능한 부분이 제한되어 잘 굳지 않기 때문에 불건성유 등으로 분류된다.

JIS 규격에서는 요오드가를 기준으로 식물성 기름을 다음과 같이 세 가지 범주로 분류한다.[4]

JIS 규격에 따른 기름 분류 (요오드가 기준)
분류요오드가예시
건성유130 이상아마인유, 동유, 양귀비씨유, 차조기유, 호두유, 들기름, 홍화유, 해바라기유 등
반건성유100 ~ 130옥수수기름, 면실유, 참깨기름, 대두유, 땅콩기름, 채종유 등
불건성유100 이하올리브유, 아몬드유, 야자유, 동백기름 등



요오드가가 높은 기름은 산화 반응 시 발열 반응을 일으키므로, 천 등에 스며든 상태로 방치하면 공기와 접촉하는 면적이 넓어져 반응이 급격히 진행되고 온도가 상승하여 자연 발화할 위험이 있다. 실제로 세탁 후 건조기 안에 방치된 기름 묻은 천으로 인해 화재가 발생한 사례도 보고되었다.[5][6]

4. 왁스 및 수지와의 비교

건성이 아닌 왁스(예: 하드필름 카르나우바나 페이스트 왁스)와 수지(예: 다마르, 코팔, 셸락)는 긴 스파게티 모양의 탄화수소 분자 사슬로 이루어져 있다. 이 사슬들은 서로 얽히고 압축되지만, 건성유처럼 서로 연결(가교결합)되지는 않는다.

이러한 구조적 차이 때문에, 왁스와 수지는 건성유가 굳어서 만들어진 유성 페인트나 바니시와 달리 원래 사용했던 용매에 다시 용해될 수 있다. 용해된 왁스나 수지는 용매가 증발한 후에도 화학적 변화 없이 원래 상태로 회수된다. 반면, 굳어버린 건성유는 일반적인 방법으로는 녹지 않으며, 페인트 제거제와 같은 특수한 액체를 사용해야만 화학적으로 변화시켜 녹일 수 있다.

5. 건성유의 활용

건성유는 공기 중에서 산화하여 강하면서도 유연한 피막을 형성하는 능력이 있어 유채화와 바니시 제작에 매우 유용하게 사용된다. 과거 화가들은 리놀레산 함량이 높은 호두기름을 주로 사용했으나, 오늘날에는 아마인유가 널리 쓰인다.

식물성 기름은 종류에 따라 요오드가가 다르며, 이는 기름이 굳는 속도와 정도에 영향을 미친다. 따라서 사용 목적에 맞는 적절한 건조 속도를 가진 기름을 선택하는 것이 중요하다. 화구 용도로는 여러 종류의 기름을 적당한 비율로 혼합하거나, 가열 등의 전처리를 거친 제품이 판매되기도 한다. 일본 공업 규격(JIS)에서는 요오드가를 기준으로 기름을 다음과 같이 세 가지 범주로 분류한다.[4]

분류요오드가 기준예시 기름
건성유130 이상아마인유, 동유, Poppyseed oil|양귀비씨유영어, 차조기유, 호두기름, 들깨기름, 홍화유, 해바라기유 등
반건성유100 ~ 130옥수수기름, 면실유, 참깨기름, 대두유, 땅콩기름, 채종유 등
불건성유100 이하올리브유, 아몬드유, 야자유, 동백기름


6. 안전성 및 주의사항

건성유에 젖은 헝겊이나 종이 등은 건조(경화) 과정에서 발생하는 발열 반응[5][6]으로 인해 자연 발화할 수 있다. 이는 건성유가 단순히 증발하여 마르는 것이 아니라, 공기 중 산소와 화학 반응(산화, 중합)을 일으키며 굳기 때문이다. 기름 묻은 재료를 접거나 쌓아두면 열이 축적되어 자연 발화 위험이 더욱 커진다.

실제로 1991년 미국 필라델피아의 원 메리디안 플라자 고층 건물 화재는 린시드 오일이 묻은 헝겊 더미의 자연 발화가 원인이었으며, 이 사고로 건물은 심각한 손상을 입고 결국 철거되었다.

건성유는 일단 굳으면 화학적으로 변성된 고분자 상태가 되므로, 열을 가해도 다시 액체 상태로 되돌리기 어렵다. 따라서 건성유를 취급할 때는 화재 예방을 포함한 안전 조치에 각별한 주의가 필요하다.

6. 1. 화재 예방

건성유에 젖은 헝겊, 천, 종이는 굳는 과정(경화)에서 발생하는 열 때문에 자연 발화할 위험이 있다. 기름 묻은 재료를 접거나 뭉치거나 쌓아두면 열이 빠져나가지 못하고 축적되어 산화 반응이 가속화되므로 더욱 위험하다.

건성유가 굳는 것은 단순히 건조되는 것이 아니라 공기 중의 산소와 반응하는 화학 반응의 결과이다. 건성유에 비교적 많이 포함된 불포화지방산의 C=C 이중 결합 부근, 특히 두 이중 결합 사이에 있는 메틸렌기는 반응성이 높아 산화되기 쉽다. 산소가 유입되어 산화 반응이 시작되면 과산화물이나 라디칼이 생성되고, 이것이 연쇄적인 산화 반응과 중합 반응을 일으킨다. 이 중합 반응이 진행되면서 기름 분자들이 서로 결합하여 분자량이 큰 그물 모양의 고분자를 형성하고, 결국 유동성을 잃고 단단하게 굳게 된다.

이러한 산화 및 중합 반응은 발열 반응이므로 열이 발생한다. 요오드가가 높은 건성유(불포화도가 높은 기름)일수록 반응이 빠르고 발열량도 많다. 따라서 기름이 묻은 천 등을 넓게 펼쳐놓지 않고 방치하면 공기와의 접촉 면적이 넓어져 반응이 급격히 진행되고 온도가 상승하여 자연 발화로 이어질 수 있다. 실제로 세탁 후 건조기 안에 기름이 스며든 천을 방치했다가 화재가 발생한 사례도 보고되었다.[5][6]

화재 예방을 위한 조치는 다음과 같다.

  • 기름 묻은 헝겊을 물에 완전히 적신 후, 햇볕이 직접 닿지 않는 곳에 넓게 펼쳐서 말린다.
  • 공기가 통하지 않는 내화성 금속 용기에 보관한다.
  • 물이나 적절한 용매가 담긴 밀폐 용기에 담가 공기와의 접촉을 차단한다.


1991년 미국 필라델피아의 38층짜리 사무실 건물인 원 메리디안 플라자에서 발생한 대형 화재는 목공 작업 후 사용한 린시드 오일(아마인유)이 묻은 헝겊 더미에서 자연 발화한 것이 원인이었다. 이 화재로 건물은 심각한 구조적 손상을 입어 결국 철거되었다.

6. 2. 관련 사고 사례

건성유에 젖은 헝겊, 천, 종이 등은 경화 과정에서 발생하는 열 때문에 자연 발화할 위험이 있다. 이는 건성유가 마르는 과정이 단순한 용매 증발이 아니라, 불포화지방산의 C=C 이중 결합 부근, 특히 활성 메틸렌기에서 일어나는 산화 및 중합 반응이기 때문이다. 이 화학 반응발열 반응이므로 열이 발생하는데, 기름이 묻은 재료가 접히거나 뭉쳐지거나 쌓여 있으면 열이 축적되어 반응이 가속화되고 온도가 상승하여 자연 발화할 수 있다.[5][6] 산소와 접촉하면 과산화물이나 라디칼이 생성되어 연쇄적인 산화 및 중합 반응을 일으키고, 이 과정에서 분자량이 큰 그물 모양의 고분자가 형성되면서 유동성을 잃고 굳게 된다.

대표적인 사고 사례로 1991년 미국 필라델피아의 38층짜리 사무용 건물인 원 메리디안 플라자 화재를 들 수 있다. 이 화재는 목공 작업 후 린시드 오일이 묻은 헝겊을 쌓아둔 것이 원인이 되어 발생했으며, 건물 구조에 심각한 손상을 입혀 결국 철거되었다.

이처럼 기름이 스며든 천을 세탁 후 건조기 안에 그대로 방치하는 경우에도 자연 발화로 이어질 수 있다.[5][6] 건성유로 인한 화재를 예방하기 위해서는 기름 묻은 헝겊 등을 물에 적셔 햇볕이 직접 닿지 않는 곳에 넓게 펼쳐 놓거나, 공기가 통하지 않는 내화성 금속 용기에 보관하거나, 특수 금속 용기에 넣어 물에 완전히 잠기도록 보관하거나, 적절한 밀폐 용기에 용매와 함께 보관하는 등의 조치가 필요하다.

참조

[1] 논문 Drying Oils and Related Products
[2] 논문 Mechanisms of free radical oxidation of unsaturated lipids
[3] 서적 Printing Ink Technology Leonard Hill Books Limited 1958
[4] 표준
[5] 웹사이트 乾燥機「1.アロマオイルの自然発火」 https://www.nite.go.[...]
[6] 웹사이트 美容オイル等の付着した衣類等の洗濯乾燥後の自然発火実験の概要 https://www.nite.go.[...]



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