3.1. 추출용매에 따른 경화옻의 용출 특성
Figure 2에 건조 칠도막을 물, 에탄올, 아세톤, 헥산 등 4가지 용매로 추출한 시료를 열분해/GC/MS로 분석하여 얻은 크로마토그램을 나타냈다. 용매별로 추출되는 물질의 양을 크로마토그램의 면적에 기초하여 계산했을 때 물, 에탄올, 아세톤은 비슷하였으나 헥산은 이들에 비해 약 1/10 정도로 적었다. 용매별로 추출되는 물질은 다음과 같다. 여기서 TMAH에서 유래하는 성분과 blank에서도 검출되는 phthalate계열 성분은 제외하였다. 아울러, methylation 유도체화 과정을 거친 것이므로 methyl작용기가 붙어 있는 것은 유도체화 전의 물질이 추출되어 methylation된 것으로 이해하였다.
물에서는 butanedioic acid, dimethyl ester(1), butane, 1,2,4-trimethoxy-(2), octanoic acid, methyl ester(3), 1,2-dimethoxybenzene(4), benzene, 1,4-dimethoxy-(5), nonanoic acid, methyl ester(6), dimethyl 2-methoxyhexane-1,6-dioate(7), 1,2,4-trimethoxybenzene(8), hexadecanoic acid, methyl ester(9) 등이 추출되는 것으로 나타났다. benzene, 1,4-dimethoxy-(5), nonanoic acid, methyl ester(6), 1,2,4-trimethoxybenzene(8) 등이 상대적으로 많이 검출되었다. 대체로 머무름시간이 10분 이하인 저분자량 물질 위주로 추출이 된 것으로 나타났다.
에탄올과 아세톤은 양상이 유사한데, 머무름시간 3분대부터 15분대까지 다양한 물질들이 검출되었다. 에탄올에서는 butanendioic acid, dimethyl ester(1), nonanoic acid, methyl ester(2), dimethyl 2-methoxyhexane-1,6-dioate(3), 1,7-hexadecadiene(4), 1-tetradecene(5), 1,2-dimethoxy-4-(3-methoxypropyl) benzene(6), 9-hexadecenoic acid, methyl ester, (Z)-(7), hexadecanoic acid, methyl ester(8), 9-octadecenoic acid, methyl ester, (Z)-(9), octadecanoic acid, methyl ester(10), anisole, m-tridecyl-(11), benzene, 1-methoxy-3-pentadecyl-(12), (Z)-3-(pentadec-8-en-1-yl)phenol(13), 1,2-dimethoxy-3-pentadec-8-enylbenzene(14), 1,2-dimethoxy-3-pentadecylbenzene(15), (E)-1-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)tetradec-3-en-5-one(16), anisole, m-heptadecyl-(17) 등이 추출되었다. 물에서와는 다르게 우루시올에 해당하는 14, 15번 물질이 검출되어 고분자화하지 않은 우루시올을 녹여내는 것으로 보인다. hexadecanoic acid, methyl ester(8), anisole, m-tridecyl-(11), 1,2-dimethoxy-3-pentadec-8-enylbenzene(14)가 상대적으로 많이 검출되었다.
아세톤에서는 butanendioic acid, dimethyl ester(1), nonanoic acid, methyl ester(2), dimethyl 2-methoxyhexane-1,6-dioate(3), 1-tetradecene(4), 1,2-dimethoxy-4-(3-methoxypropyl)benzene(5), 9-hexadecenoic acid, methyl ester, (Z)-(6), hexadecanoic acid, methyl ester(7), 9-octadecenoic acid, methyl ester, (Z)-(8), octadecanoic acid, methyl ester(9), anisole, m-tridecyl-(10), benzene, 1-methoxy-3-pentadecyl-(11), (Z)-3-(pentadec-8-en-1-yl)phenol(12), 1,2-dimethoxy-3pentadec-8-enylbenzene(13), (E)-1-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl) tetradec-3-en-5-one(14), anisole, m-heptadecyl-(15) 등이 추출되었다. 에탄올과 유사하게 우루시올 성분(13)이 추출되었으며, hexadecanoic acid, methyl ester(7), anisole, m-tridecyl-(10), 1,2-dimethoxy-3-pentadec-8-enylbenzene(13)이 비교적 많이 검출되었다.
헥산에서는 추출되는 물질이 다른 용매에 비해 크게 적었는데, hexadecanoic acid, methyl ester(1), octadecanoic acid, methyl ester(2) 등이 검출되었다. 이는 white spirit나 xylene과 같이 극성이 낮은 용매가 칠기를 클리닝하는데 효과적이지 않다는 테스트 결과와 일치한다(
Webb, 2000).
3.2. 자외선 노출 후 경화 옻의 용출 특성
자외선 노출 전후 칠도막의 상태변화는
Figure 1을 통해서 알 수 있는데, 자외선에 노출 후 칠도막의 색이 연해지고 투명도가 증가한 것으로 관찰되었다.
Figure 3에 24일 자외선 열화를 거친 칠도막을 물, 에탄올, 아세톤, 헥산 등의 용매로 추출한 시료를 열분해/GC/MS로 분석하여 얻은 크로마토그램을 나타냈다. 대체적으로 열화 전보다 많은 양의 물질들이 추출되었다. 크로마토그램 면적으로 계산을 했을 때 열화 전보다 물에서는 2.3배, 에탄올에서는 5.8배, 아세톤에서는 6.3배, 헥산에서는 18.7배에 해당하는 물질들이 검출되었다. 물에서는 butanedioic acid, dimethyl ester(1), butane, 1,2,4-trimethoxy-(2), pentanedioic acid, dimethyl ester(3), 1,2-dimethoxybenzene(4), benzene, 1,4-dimethoxy-(5), nonanoic acid, methyl ester(6), hexanedioic acid, dimethyl ester(7), dimethyl 2-methoxyhexane-1,6-dioate(8), 1,2,4-trimethoxybenzene(9), hexadecanoic acid, methyl ester(10) 등이 추출되는 것으로 나타났다. 그 중 butanedioic acid, dimethyl ester(1), 1,2,4-trimethoxybenzene(9)이 비교적 높게 검출되었다.
에탄올과 아세톤에서는 서로 대체적으로 유사한 양상을 보였다. 13.5분 이후의 peak들이 열화 전에 비해 크게 증가하였다. 한편, 에탄올의 경우 아세톤과 달리 15분 이후에도 큰 peak들이 관찰되고 있는데, 성분 확인 결과 유도체화(methylation)가 안 된 우루시올인 것으로 나타났다. 에탄올에서는 butanendioic acid, dimethyl ester(1), 1-dodecene(2), nonanoic acid, methyl ester(2), 8-dodecen-1-ol(3), 1-tetradecene(4), 9-hexadecenoic acid, methyl ester, (Z)-(5), hexadecanoic acid, methyl ester(6), 9-octadecenoic acid, methyl ester, (Z)-(7), octadecanoic acid, methyl ester(8), anisole, m-tridecyl-(9), benzene, 1-methoxy-3-pentadecyl-(10), (Z)-3-(pentadec-8-en-1-yl)phenol(11), 1,2-dimethoxy-3-pentadec-8-enylbenzene(12), 1,2-dimethoxy-3-pentadecylbenzene(13), (E)-1-(4-hydroxy3-methoxyphenyl)tetradec-3-en-5-one(14), 2-pentadecylguaiacol(15), (Z)-5-(pentadec-8-en-1-yl)benzene-1,3-diol(16), 3-pentadecy lcatechol(17) 등이 검출되었다. 그 중에서 1,2-dimethoxy3-pentadec-8-enylbenzene-(12), (E)-1-(4-Hydroxy-3-methoxyphenyl)tetradec-3-en-5-one(14), (Z)-5-(Pentadec-8-en-1-yl)benzene-1,3-diol(16) 등이 비교적 다량으로 검출되었다.
아세톤에서는 butanendioic acid, dimethyl ester(1), benzene, butyl-(2), pentanedioic acid, dimethyl ester(3), 1-dodecene(4), nonanoic acid, methyl ester(5), dimethyl 2-methoxyhexane-1,6-dioate(6), 8-dodecen-1-ol, (Z)-(7), 1-tetradecene(8), 1,2-dimethoxy-4-(3-methoxypropyl)benzene-(9), 9-hexadecenoic acid, methyl ester, (Z)-(10), hexadecanoic acid, methyl ester(11), 9-octadecenoic acid (Z)-, methyl ester(12), octadecanoic acid, methyl ester(13), 9,12-octadecadienoic acid (Z,Z)-, methyl ester(14), anisole, m-tridecyl-(15), benzene, 1-methoxy-3-pentadecyl-(16), 1,2-dimethoxy-3-pentadec-8-enylbenzene(17), 1,2-dimethoxy-3-pentadecylbenzene(18), (E)-1-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)tetradec-3-en-5-one(19), 2-pentadecylguaiacol (20) 등이 검출되었다. 9-hexadecenoic acid, methyl ester, (Z)-(10), anisole, m-tridecyl-(15), 1,2-dimethoxy-3-pentadec-8-enylbenzene(17), (E)-1-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)tetradec3-en-5-one(19)가 많이 검출되었다.
헥산은 열화 전에 비해 변화가 컸다. 추출되는 양이 열화 전에 비해 커졌는데, 13.5분 이후의 peak들이 크게 증가하였다. 8-dodecen-1-ol, (Z)-(1), 1-tetradecene(2), 9-hexadecenoic acid, methyl ester, (Z)-(3), hexadecanoic acid, methyl ester(4), octadecanoic acid, methyl ester(5), anisole, m-tridecyl-(6), benzene, 1-methoxy-3-pentadecyl-(7), (Z)-3-(pentadec-8-en-1-yl)phenol(8), 1,2-dimethoxy-3-pentadec-8-enylbenzene(9), 1,2-dimethoxy-3-pentadecylbenzene(10), (E)-1-(4-hydroxy-3 methoxyphenyl)tetradec-3-en-5-one(11), 2-pentadecylguaiacol (12) 등이 검출되었다. 1,2-dimethoxy-3-pentadec-8-enylbenzene(9), (E)-1-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)tetradec-3-en-5-one(11)가 많이 검출되었다.
이상의 결과는 옻칠을 클리닝할 때 알려져 있는 일반적인 사실과 잘 부합한다. 즉, 헥산의 경우 안전하지만 클리닝 효율이 많이 떨어지고, 물의 경우 많은 분해산물을 추출해 내기 때문에 주의가 필요하며 에탄올과 아세톤은 그 중간의 성질을 나타낸다. 하지만, 여기서 물의 경우 저분자량 물질을 추출하고 있는데, 분해산물이 지방산과 같은 저분자 유기산일 경우 제거하는 것이 좋기 때문에 적극적인 사용도 고려가 필요해 보인다. 한편, 열화 전과 비교하여 모든 용매에서 녹아나오는 물질의 양이 크게 증가하였다. 칠이 자외선에 노출되면 칠의 열화가 일어나면서 표면에 미세한 균열이 형성된다. 아울러, 칠의 고분자 구조가 깨져 표면에 산성 열화 산물을 만들거나 우루시올 고분자의 분해로 이어져 저분자로 변한다(
Oyabu et al., 1998). 이러한 이유로 hexadecanoic acid, octadecanoic acid와 같은 산성 성분, 1,2-dimethoxy-3-pentadec-8-enylbenzene, 1,2-dimethoxy-3-pentadecylbenzene 등의 우루시올 성분이 크게 증가하여 추출된 것으로 보인다.