온난화 지구에 적응하는 데 우리 옷이 어떤 역할을 할까요?

범주 과학 기후 기후 위기 회로망 지속 가능성 날씨 | September 21, 2021 04:26

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지금부터 2050년 사이에 심각한 폭염이 발생할 가능성이 최대 7배 더 높습니다. 섬유 엔지니어들은 그것에 대해 뭔가를 하고 있습니다.

태평양 북서부는 굽고 있습니다.

온화한 여름을 위해 설계된 지역으로, 따뜻하고 건조한 날은 나머지 달력 기간 동안 시원하고 흐린 조건에서 휴식을 취하는 역할을 합니다. 그러나 설계되지 않은 것은 세 자리 온도입니다. 이 지역에는 주민들이 대처하는 데 필요한 메커니즘을 갖추기 위한 적절한 기반 시설이 부족합니다. (2019년 현재, 44%만 의 시애틀 거주자가 어떤 형태로든 에어컨을 가지고 있다고 보고했습니다.)

이것은 사느냐 사느냐의 딜레마입니다. 6월 말, 역사적인 폭염으로 인해 브리티시컬럼비아, 오리건, 워싱턴 전역에 기록적인 기온이 올랐습니다. 수백명을 죽이고. 그리고 이제 극한의 더위가 돌아왔습니다. 포틀랜드는 일반적으로 1년에 평균 100도가 1회에 불과하지만 8월 중순의 수요일과 목요일은 2021년에 총 5회로 증가했습니다.

뜨거운 것은 태평양 북서부만이 아닙니다. 이번 여름, 지글거리는 기온이 북아프리카와 남유럽 전역의 관광 명소를 강타했습니다. 예를 들어 스페인은 화씨 115도까지 올라갔으며, 이는 유럽의 전체 기온 기록인 118.4도(1977년 아테네)보다 단 3도 낮은 수치입니다.

기후 과학자들은 수십 년 동안 우리의 빛나는 미래에 대해 경고해 왔습니다. 이제 그 미래가 도래했습니다. 그리고 그 미래는 더욱 뜨거워질 것입니다. 7월 저널에 발표된 연구에서 자연 기후 변화, 연구자들은 지금부터 2050년 사이에 심각한 폭염이 발생할 가능성이 최대 7배, 2051년에서 2080년 사이에 발생할 가능성이 21배 이상 높다는 것을 발견했습니다.

그래서, 우리는 무엇을 입을 것인가?

취약한 삶과 취약한 기반 시설이 위험에 처한 상황에서 옷장의 내용물이 가장 중요한 것은 아닙니다. 생존은 특히 소외된 지역 사회를 위한 것입니다. 이미 기후 위기의 정점에. 그러나 그 생존이 작은 의미에서 우리의 등에 달린 셔츠에 달려 있다면 어떨까요? 우리의 옷이 우리를 시원하게 유지하거나 건강을 모니터링하거나 탄소 배출을 흡수할 수 있다면 어떨까요? 패션은 결국 우리의 삶을 꾸미기 위해 존재하며, 그 삶이 변화함에 따라 그 의상이 그 어느 때보다 중요합니다.

2019년 기준으로 시애틀 거주자의 44%만이 어떤 형태로든 에어컨을 가지고 있다고 보고했습니다.

사진: Getty Images를 통한 Michael Hanson/AFP

소매 산업은 아직 제대로 작동하지 않고 있습니다. 지난 5년 동안 가장 좋아하는 소매업체는 거의 확실하게 계속되는 계산의 중심에 자신을 발견했습니다. 노동자의 권리, 페미니즘, 반인종주의 및 포괄성뿐만 아니라 지속 가능성의 문제에 대해. 그리고 패션하면서 두 번째로 오염이 심한 산업이 아닙니다., 자주 주장되는 것처럼, 그것은 깨끗하지도 않습니다. 의류 및 신발 부문은 전 세계 온실 가스 배출량의 8% 이상을 생산합니다. 2018 퀀티스 보고서, 2030년까지 배출량이 60% 이상 증가할 것으로 예상됩니다.

그렇다고 패션이 솔루션에 참여하는 것과 시급하게 참여하는 것 자체가 면제되는 것은 아니다. 어떤 산업도, 특히 화석 연료 추출에 의존하는 산업이 아닙니다. 패스트 패션처럼. 따라서 대량 소매업체는 폐수를 최소화하여 탄소 발자국을 희석하는 것을 목표로 하고 있지만 포틀랜드를 더 시원하게 만드는 것은 아닙니다. 그러나 우리가 섬유 혁신을 빚지고 있는 것은 파크 애비뉴 회의실 전체에 앉아 있는 경영진이 아니라 녹말이 묻은 흰색 실험실 가운을 입은 과학자들 덕분입니다.

올 봄, MIT 기계 공학과의 연구원들은 점점 더 뜨거워지는 세계의 의류 및 신발 산업에 대한 지진학적 중요성의 돌파구를 발표했습니다. 5년 전 엔지니어들은 얇고 가벼운 폴리머이자 오늘날 가장 많이 사용되는 플라스틱인 폴리에틸렌을 자체 냉각 특성을 제공하는 섬유로 만들기 시작했습니다. 2021년에 그들은 성공했고 현재 다수의 일회용 플라스틱을 체온을 조절할 수 있는 의류로 변형할 수 있는 기술을 개발했습니다.

MIT의 폴리에틸렌 직물은 수분을 흡수하고 증발시켜 면, 나일론, 폴리에스터와 같은 지구상에서 가장 보편적인 직물보다 훨씬 더 빠르게 작동합니다. 이 프로젝트의 연구 과학자인 Dr. Svetlana Boriskina는 폴리에틸렌 직물이 전통적인 섬유와 상호 교환적으로 사용될 수 있다고 추정합니다. 또한 수명 주기 동안 더 작은 생태 발자국을 제공합니다.

Boriskina의 배경은 섬유 공학이 아니라 광학 및 포토닉스(광학을 기반으로 하는 물리학으로 간단히 정의할 수 있는 전문 분야)에 있습니다. 이를 통해 그녀는 의복 관점이 아니라 빛 생성, 감지 및 조작에 기반을 둔 폴리에틸렌에 접근할 수 있었습니다. 이것이 모든 차이를 만들었습니다.

"우리는 수동적으로 냉각할 수 있는 방법에 대한 새로운 접근 방식을 찾고 있었습니다."라고 Boriskina는 말합니다. "사람들은 오래 전에 단열재로 수동적으로 따뜻하게 하는 방법을 알아냈습니다. 냉각이 더 어렵습니다. 저는 이 광학적 배경을 가지고 있기 때문에 우리가 활용하지 않은 한 가지 메커니즘이 있다는 것을 깨달았습니다. 바로 방사선입니다."

그녀는 대부분의(전부는 아닐지라도) 기존의 옷은 열복사를 천 내부에 가두어 몸에 흡수된다고 말합니다. MIT의 연구를 통해 엔지니어들은 폴리에틸렌이 복사를 흡수하는 것이 아니라 밀어내는 데 필요한 투명도를 제공할 수 있는 알려진 유일한 대안이라고 결정했습니다. 하지만 물리적 특성보다 더 중요한 것은 실제로 착용할 수 있다는 사실입니다.

"그것은 실제로 전통적으로 폴리에틸렌이 옷에 사용되지 않은 이유 중 하나였습니다."라고 Boriskina는 말합니다. "비닐 봉지에 대한 경험을 통해 알 수 있듯이 폴리에틸렌은 실제로 소수성 물질입니다. 물을 튕겨내는 기능이 있어 비를 막고 싶을 때는 좋지만 피부에서 땀을 흘리고 싶을 때는 그다지 좋지 않다"고 말했다.

엔지니어들은 원시 분말 형태의 폴리에틸렌으로 시작하여 가느다란 섬유 가닥으로 압출한 다음 함께 그룹화하여 직조 가능한 원사를 만들 수 있습니다. 압출 과정에서 섬유는 산화되어 표면 에너지가 소수성에서 친수성으로 바뀌며, 여기서 먼저 과도한 수분을 끌어당기고 나서 표면으로 흡수합니다.

Boriskina는 "천을 만졌을 때 손끝에 즉각적으로 시원한 느낌을 줍니다."라고 말합니다. "그것은 에너지가 물질에서 제거되고 있음을 의미합니다."

폴리에틸렌의 아름다움은 다양성에 있습니다. Boriskina의 팀은 압출 폴리에틸렌 섬유로 원사를 생산할 수 있었기 때문에 직물은 면과 같은 것을 사용할 수 있는 모든 현대 공급망에 통합될 수 있습니다. 그리고 원료 분말에 착색제를 혼합하여 물 없이도 염색할 수 있으며, 이는 가장 심각한 오염 및 물 낭비를 일으키는 산업에 속하는 산업에 엄청난 환경적 이점입니다.

6월 태평양 북서부 폭염 동안 포틀랜드의 온도계가 화씨 116도를 가리키고 있습니다.

사진: Maranie Staab/Bloomberg via Getty Images

독창적으로 설계되었지만 폴리에틸렌은 기술적으로 "스마트" 패브릭 — UV 보호 및 플라즈마 처리 의류의 기후 중심 적용을 포함하여 수년 동안 개발되었습니다. 상하이 푸단 대학교에서 폴리머 과학자 Peining Chen과 Huisheng Peng은 전기적으로 함께 엮었습니다. 전도성 투명 섬유 및 발광 실을 웨어러블로 사용할 수 있는 유연하고 통기성 있는 천으로 표시하다.

Fudan University의 연구원들은 다음의 보고에 따르면 얇은 섬유 디스플레이로 프로토타입을 만들었습니다. 인사이드 사이언스, 뇌파를 읽는 헤드셋을 착용한 지원자를 모니터링할 수 있습니다. 건강 관리에 미치는 영향을 상상해 보십시오. 실제로 이 디스플레이는 개인의 시상 하부를 추적할 수 있습니다. 체온 조절을 제어하고 내부 온도가 너무 높아지거나 너무 낮아지는 경우를 나타내는 뇌의 낮은.

다른 곳에서는 독일 섬유 및 섬유 연구소의 과학자들이 바이오 원료로 만든 탄소섬유 개발 앞서 언급한 폴리에스터 및 나일론과 같이 우리가 패스트 패션에서 찾을 수 있는 세계에서 가장 침습적인 합성 요소의 무배출 버전을 만들기 위한 시도입니다.

Boriskina와 그녀의 동료들은 이번 3월에야 그들의 발견을 발표했지만 MIT는 이미 폴리에틸렌 직물을 미 해군을 위한 다수의 의복 기반 프로젝트에 적용하고 있습니다. (당연히, 그녀는 세부 사항에 대해 침묵하고 있습니다.) 그들은 자체 독립 회사도 시작했습니다. Boriskina가 제조업체에 폴리에틸렌을 제공할 것으로 기대합니다. - 활동복도 관심 대상입니다. 생산. 접근성이 가장 중요합니다. 의류 업계는 어떻게 제품을 가장 필요로 하는 위험에 처한 그룹의 손에 전달할 수 있습니까?

"이것은 매우 큰 시장이므로 신생 기업으로서 우리는 이러한 대기업이 라이센스 프로세스를 거치고 일부 시험을 할 수 있기를 바랍니다."라고 그녀는 말합니다. "우리는 이것이 곧 시장에 나올 수 있다고 매우 낙관하고 있습니다."

시간이 본질이다. 머지 않아 Boriskina와 같은 자가 냉각 장치는 극심한 더위와 그에 따른 모든 결과를 견디기 위해 점점 더 필요하게 될 것입니다. 의류 산업이 따라잡을 수 있을지 여부가 아니라 언제가 문제일 뿐입니다.

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