손난로,핫팩(hot pack) 너가 궁금해? (핫팩의 원리, 종류,선택법, 가격대, 사용TIP)

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역대급 따뜻한 겨울이라고 하지만, 그래도 겨울이다. 아침이나 저무는 저녁에는 손이 시리기 마련이다. 외출이나 추위를 많이 타는 어린이나 노약자에게는 핫팩은 소중한 존재입니다. 작지만 따스한 온기를 선사하며 추위로부터 우리를 지켜주는 핫팩, 따뜻함의 비밀은 무엇일까요?라는 생각에 공부하여 보았다. 오늘은 핫팩의 역사부터 원리, 올바른 사용법, 다양한 종류와 선택 가이드, 재활용 팁, 그리고 안전한 폐기 방법까지 핫팩에 대해 정리하여 보았다. 

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<편리한 핫팩>

 

 

1. 핫팩의 역사와 원리

<핫팻>

1) 핫팩의 역사 

• 고대의 보온 방법: 고대 사람들은 돌을 뜨겁게 달구어 천으로 감싸거나, 동물의 가죽, 숯 등을 이용하여 추위를 이겨냈습니다. 이러한 방법들은 핫팩의 원시적인 형태라고 볼 수 있습니다.
• 1892년: 미국 뉴저지의 발명가 엘리스(Ellis)가 최초로 '화학 보온 물병(Chemical Heating Bottle)'이라는 이름으로 특허를 냈습니다. 황산과 물의 반응열을 이용한 이 발명품은 상업화 되지 못한 것으로 알려진다. 
• 1912년 : 일본의 니치 마토바(Nichi Matoba)에 의해 발명, 기화되는 화이트 가솔린 이른바 지포오일을 백금을 촉매로 산화반응을 일으켜 열을 발생 성공, 1923년 제품화 성공하고, 1964년 미국 특허 등록
• 1973년 : 액체형(똑딱이) 손난로 개발, 아세트산나트륨 액체와 원형 금속 사용 
• 2003년 : 고체형(분말형), 철성분의 산화 발열 방식 미국 특허 등록

 일반적으로 국내에서는 hot pack 이라고 영어식으로 이야기하지만, 외국에서는 Porket warmer, Hand warmer, Heat pack 등 다양하게 표현되고 있으나, 보편적인 단어는 Hand warmer 이다   

[손난로와 분말,똑딱이, 연료형 관련된 특허이야기-세계지식재산포털 ]

'손난로' 추운 날씨 두 손 가득 온기를 가져다 주는 지식재산 - WIPNEWS

 

2) 주요 핫팩의  원리

  ① 분말형 (흔히 사용하는 부직표와 가루를 담은 제품)

핫팩의 따뜻함은 바로 "산화"라는 화학 반응에서 비롯됩니다. 좀 더 자세히 말하자면, 핫팩 속에 들어있는 철 가루가 산소와 만나 산화철(Fe₂O₃)을 생성하는 과정에서 발생하는 열을 이용하는 것입니다. 이 과정을 자세히 살펴보겠습니다.

• 철 가루(Iron Powder): 핫팩의 핵심 재료로, 산소와 반응하여 산화철을 생성하며 열을 발생
• 물(Water): 산화 반응을 촉진하고 발생한 열을 전달
• 소금(Salt, 염화나트륨): 전해질 역할을 하여 철의 산화 반응 속도 촉진
• 활성탄(Activated Carbon): 미세한 구멍이 많은 다공성 물질, 표면적이 넓어 산소를 흡착하는 능력 뛰어나며, 활성탄은 공기 중의 산소를 흡착하여 철 가루와 산소의 접촉 도움
• 질석(Vermiculite): 보온 및 단열재 역할, 내부에 공기를 많고, 열전도율 낮아 열손실 방지
• 톱밥: 보습성을 높여주는 역할을 합니다. 수분을 머금어 철의 산화를 돕고, 보온재 역할

핫팩을 개봉하여 흔들면, 철 가루는 공기 중 또는 활성탄 산소와 접촉 산화, 소금은 촉매 역할을 하며

다음과 같은 화학반응을 일으킵니다.

4Fe(철) + 3O₂(산소) → 2Fe₂O₃(산화철) + 열(발열반응)

※ 발열 속도와 지속 시간은 철 입자 크기, 활성탄/소금/수분 양 조정, 철입자가 작을수로 발열 높고, 빠르다고 볼 수 있다. 

<부직포핫팩 원리, 출처:환경부 블로그>

 

② 액체형 (똑딱이- 투명한 물주머니 같고, 안에 동전만한 금속이 있죠) 

액체 상태에서 고체로 변하면서 열을 내는 특징을 가지고 있습니다. 이러한 액체형 핫팩의 주요 성분은 아세트산나트륨

아세트산나트륨은 무색의 결정성 고체지만, 물에 잘 녹는 성질을 가지고 있음. 물에 많이 녹일 수 있는 온도가 높아 과포화 용액을 만들기 쉽고, 액체형 핫팩은 과포화용액 상태라고 할수 있다.  과포화 용액이란, 일정한 온도에서 용매에 용질이 최대한 녹아 있는 상태를 넘어 더 많은 용질이 녹아 있는 상태를 말합니다.

과포화 상태의 아세트산나트륨은 금속 똑딱이 또는 외부 충격에 의해 결정(핵)을 형성하는 성질이 있어, 해당 결정의 핵(시작점)에서 점점 더 주변으로 고체 결정을 형성하고 열을 발생한다. 

그외에도 화학반응에 의한 제품도 있고,  과거에 넓적한 통의 오일에 불을 붙이고 소지하고 다닌 적도 있지만, 일반적인 제품은 2가지 형태의 재료가 제일 많이 대중화  되어 있다고 볼수 있다.  

 

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2. 핫팩의 올바른 구매, 종류, 올바른 취급 방법

 1) 핫팩의 구매 방법

•  KC 인증 확인: 안전한 핫팩 사용을 위해 KC인증(제품 성능이나 안전성 )마크 확인 
• 발열 온도 및 시간 확인: 핫팩의 발열 온도와 지속 시간을 확인하여 사용 목적에 맞는 제품을 선택
• 용량과 크기 확인: 사용 목적에 맞게 핫팩의 용량과 크기는 발열 시간과 보온 효과 확인
• 지나치게 저렴(안전이나성능), 발열온도가 70도 이상 높음(저온화상), 유통기한 경과(성능저하) 제품 구매 주의 
• 부직포가 불량하여 쇳가루가 나오는 제품에 주의     
  
  

2) 핫팩의 종류

분말형	철 가루, 활성탄, 질석 등이 부직포 주머니에 들어 있는 형태 장점: 가격이 저렴하고, 발열 시간이 길다는 장점 단점: 발열까지 시간이 다소 걸리고, 사용 후에는 부피가 줄어들어 보온력이 떨어짐 추천: 장시간 야외 활동을 하거나, 추위를 많이 타는 사람에게 적합
접착형	한쪽 면에 점착제가 붙어 있어 옷에 부착 형태. 장점: 옷에 부착하여 활동성이 좋고, 특정 부위 부착 가능 단점: 분말형 핫팩보다 발열 시간이 짧고, 가격이 다소 비쌈 추천: 생리통 완화, 국소 부위 찜질, 야외 스포츠 활동 등에 적합
액체형	금속판의 작용 - 과냉각 상태의 액체 결정화 발열 형태(똑따기라고 말하기도 한다) 장점: 초기 발열이 빠르고, 재사용이 가능 단점: 지속 시간이 짧음, 재사용을 위해서는 끓는 물에 중탕 필요 추천: 빠른 발열이 필요시, 재사용을 원하는 경우 적합
주머니형	천 주머니 안에 곡물, 허브, 팥 등을 넣어 만든 핫팩 형태 장점: 천연 재료를 사용하여 안전하고, 은은한 향기가 납니다. 단점: 발열 시간이 짧고, 온도 조절 용이하지 않음 추천: 자연 친화적인 제품, 은은한 향기, 전자렌지 재활용 가능, 친환경 원하는 경우 적합
전기식	전기 에너지를 이용하여 열을 발생시키는 핫팩 형태  장점: 반영구적으로 사용, 일부 온도 조절이 가능 단점: 가격 비싸고, 충전 시간이 필요, 배터리 안전성 고려, 수명에 따라 사용 시간이 제한 추천: 장기적으로 사용할 핫팩을 찾는 사람에게 적합

 

3) 핫팩(부직포)의 용량별 시간 

 쇼핑몰 제품 결과 용량별 사용 가능 시간을 표와 같다.  제조사 시간과 리뷰 시간이 상이한 경우가 있으니  참고하여 비교가 중요할 것 같다. 묶음 90g 기준 300원 ~ 400원 정도로 보인다. 10g 4원 정도이지 않을까 생각됩니다. (추정)  

일상의 사용횟수나 시간등을 고려하여 구매하면 비용이나 에너지 낭비를 막을 수 있을 것 같다. 

용량 (g) / 원	시간
40  / 160원(개)	6시간
70 / 280원(개)	10시간
100 / 400원(개)	15 시간
150 / 600원(개)	20 시간

 

4) 핫팩 사용법

 기본적으로 부직포형식(철성분)의 경우 가볍게 흔들어 사용하여야 오래 간다. 너무 많이 흔들면 철성분과 공기 접촉이 많아져서 발열이 강하고, 사용 수명이 짧아질 수 있다. 

더불어  짧게 (2시간 이내) 사용한 핫팩은 공기와의 접촉을 최소화하여  밀봉 또는 지퍼팩등에 보관하여 재사용 한다. 

(1) 피부에 직접 붙이지 않기

일반적으로 최고 온도는 60°C 이상까지 올라갈 수 있습니다. 따라서 피부에 직접 닿을 경우, 저온 화상에 주의

※ 저온 화상은 40~50°C 정도의 낮은 온도에서도 장시간 노출되면 발생할 수 있는 화상, 초기에는 통증이 덜하지만, 시간이 지날수록 심각한 손상 초래

• 옷 위에 붙이기: 얇은 옷보다는 두꺼운 옷 위에 붙이는 것이  안전
• 수건이나 헝겊으로 감싸기: 핫팩을 직접 손에 쥐고 사용할 때는 수건이나 헝겊으로 감싸 사용
• 주머니에 넣기: 외투 주머니에 핫팩을 넣고 사용

 

(2) 통증  완화 보조서의 핫팻 사용

핫팩(HOT PACK)	냉팩(COLD PACK)
◈ 효과 근육 이완: 긴장된 근육을 이완시켜 통증 완화 혈액순환 개선: 혈관을 확장시켜 혈액순환을 촉진, 부종 완화 통증 완화: 만성적인 통증, 관절염 등에 효과적 스트레스 완화: 심리적인 안정감을 주어 스트레스 해소 ◈ 사용 시기 염증이 가라앉고 통증이 만성화된 경우 근육이 뻣뻣하고 경직된 경우 생리통, 관절염 등 만성 통증 긴장을 완화하고 싶을 때	◈ 효과 혈관 수축: 혈관을 수축시켜 붓기 감소, 출혈 억제 통증 완화: 급성 통증, 부상 직후 통증 완화 염증 완화: 염증 반응을 억제 ◈ 사용 시기 부상 직후 (염좌, 타박상 등) 급성 통증 (두통, 치통 등) 부종이 심한 경우 염증이 있는 경우
일반적인 사항으로 신체조건, 질환정도, 부위에 따라 적절한 찜질 방법이 다를 수 있습니다. 전문가와 상담하여 자신에게 맞는 방법을 찾아야 한다.

 

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(3) 사용 주의 사항 

• 보호자의 감독: 어린이와 노약자가 핫팩을 사용할 때는 반드시 보호자의 감독 하에 사용
• 피부 상태 확인: 피부가 붉어지거나 가려움증 등의 이상 증상이 나타나는지 자주 확인
• 사용 시간 조절: 어린이와 노약자는 성인보다 짧은 시간 동안 핫팩을 사용
• 취침 시 사용 금지 : 전기장판도 저온화상 사례가 있듯이 취침 중에는 사용에 주의 
• 전자레인지/오븐 재사용 시 주의 :  중탕, 전자렌지 재사용 제품 외에 제품은 사용 금지
• 취급 주의 : 개봉즉시 사용, 구멍등 부직포 훼손, 습기 및 직사광선 피함
• 세탁 시 확인 : 옷에 넣어놓고 잊고 세탁 시 내용물 오염에 주의 

 

5) 핫팩 재활용 팁

 분말형 핫팻을 경우 다양하게 재활용이 가능하다. 

신발 탈취제 활용	활성탄은 냄새를 흡수하는 성질.  다 쓴 핫팩을 신발 속에 신발 냄새를 제거
습기 제거제 활용	질석은 습기를 흡수하는 능력. 옷장,신발장 등 습기가 많은 곳에 습기를 제거/곰팡이 발생 예방
기름때 제거 활용	철 가루는 기름때를 흡착 성질. 후라이팬, 가스렌지 기름이 튄 곳등에  기름때를 제거

 

6) 핫팩 폐기 방법

일반 쓰레기(종량제 봉투)로 배출

단, 제품 특성에 따라 분리 배출 방법이 상이할 수 있으므로, 설명서 참조 필요 

핫팩은 사람 입장에서는 안전한 재료로 사용하지만
사용후 폐기하면 환경오염을 초래하기는
마찬가지 이다.
손난로를 사용하지 않고 넉넉한 옷으로 보온을
하는 것도 좋겠다. 

 

맺음말

쌀바람 추위속에 내 몸에 '착' 온기를 전달해 주는 고마운 햇팩이다. 너의 존재의 의미를 알아야 잘 사용하고, 고마움을 느낄수 있는 것 같다.  올바른 사용법을 숙지해야 안전하고 오래 사용 할수 있을 것이다. 다양한 원리의 핫팩이 있으니 세부 사용가이드에 맞추어 언제나 안전 사용, 본인에 맞는 제품을 선택하고, 재활용/폐기 방법을 통해 책임감 있는 소비를 실천하는 것도 잊지 마세요. 따뜻한 핫팩과 함께 건강하고 행복한 겨울 보내세요!
새해가 시작되었다. 따뜻한 아침 햇살의 소중함과 맘의 희망을 가져 본다.