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문제 정의
- 즉 미생물 Zooshikella sp. S-1 이 생산하는 prodiginine 색소를 이용하여 천연염색을 실시하여 색채를 발현하여 색채 특성을 측정하고 대학생 소비자를 대상으로 색채 감각 및 감성 요인을 평가 시켜 색채 특성 및 색채 감각이 감성 요인과의 관련성을 고찰해 보고자 흔¥다. 아울러 미생물 색소 염색 직물의 색채 특성, 색채감각 및 색채 감성 요인이 대학생의 색상 선호도에 어떠한 영향을 미치는지 파악하고자 한다.
- 본 연구는 환경친화적인 염색 소재를 패션 상품에 적용하는데 도움을 주기 위하여 미생물 Zooshikella sp. 가 생산하는 적색 prodiginine 색소를 이용한 천연염색 소재의 색채 특성 및 색채 감성을 평가하고 색채 감성에 영향을 미치는 색채 특성과 색채 감각을 규명하고자 한 것으로 다음과 같은 결론을 얻었다.
- S-1 이 생산하는 prodiginine 색소를 이용하여 천연염색을 실시하여 색채를 발현하여 색채 특성을 측정하고 대학생 소비자를 대상으로 색채 감각 및 감성 요인을 평가 시켜 색채 특성 및 색채 감각이 감성 요인과의 관련성을 고찰해 보고자 흔¥다. 아울러 미생물 색소 염색 직물의 색채 특성, 색채감각 및 색채 감성 요인이 대학생의 색상 선호도에 어떠한 영향을 미치는지 파악하고자 한다.
- 이에 본 연구는 새로운 환경친화적인 천연염색 소재를 패션 상품에 적용하는 데 도움을 주기 위하여 시도되었다. 즉 미생물 Zooshikella sp.
제안 방법
- 미생물 유래 prodiginine 색소로 염색한 직물의 색채 감성 요인을 추출하기 위하여 색채 감성 평가 용어 22개에 대한 주관적 평가 점수로부터 요인 분석을 실시하였다. 고유값 1을 기준으로 하여 스크리검정 (Scree-test)를 이용하여 요인 수를 결정하였으며, 주성분 분석에 의한 직교 회전을 이용하여 분석하였다.
- 미생물 색소로 염색한 소재에 대한 색상 선호도에 영향을 주는 요인을 살펴보기 위하여 단계적 회귀분석을 실시하였다. 색상 선호도를 종속 변인으로 하고, 색채 감성 요인, 색채 특성 및 색채 감각을 설명 변인으로 하여 분석하였다 （표 6）. 여기서 보는 바와 같이 색상 선호도 회귀 식은 F값과 각 설명 변수의 t 값으로 미루어 볼 때 회귀 모델 및 계수의 적합성이 인정되며, 수정 결정계수（adjusted R2） 값으로도 유의함을 알 수 있었다.
- 색채감각 및 감성평가는 2009년 5월 오후 2시 사시 사이에 시야가 회색으로 조절된 북쪽 실내에서 각피 험자에게 자극물을 임의로 제시하고 눈으로 관찰하여 설문지의 평가용어들에 대하여 평가하도록 하였다. 이때 평가자들은 자극물을 보면서 색채 감각 및 감성 용어별로 해당된다고 판단되는 부분(7점 척도)에 표시하였다.
- 설문지는 인구통계학적 특성, 색채감각 및 감성평가 용어로 구성되었다. 색채감각 평가용어는 선행 연 구(Gao et al.
- 염색 용 직물 시료로는 한국 의류시험연구원(KATRI)에서 시판하고 있는 KS K ISO 105 규격의 염색견뢰도 시험용 표준직물 중에서 패션 소재로 주로 사용되는 면, 견, 모, 나일론 직물을 선정하였으며, 시료의 특성은 표 1과 같다. 염색 방법은 제조한 미생물 유래 prodiginine 색소 염액으로 농도 0.5% o.w.f., 액비 1: 50, 온도 60°C, pH 5의 조건으로 30분 동안 적외선 염색시험기(Starlet-2 DL-6000plus, 대림스타릿)를 사용하여 각 직물 시료를 염색하였다.
- 염색된 직물의 색채 특성은 분광 측색계(Colour Reader, Model JS555, Colour Techno System Co., Japan)를 이용하여 분석하였다. 즉 3색 자극치X, Y, Z값을 측정하였고, CIE Lab 색차식을 이용하여 L*, a*, b* 및 C* 와 h 값을 계산하였으며, Munsell 표색계에 의해서 H(V/C)값으로 나타내었다.
- , Japan)를 이용하여 분석하였다. 즉 3색 자극치X, Y, Z값을 측정하였고, CIE Lab 색차식을 이용하여 L*, a*, b* 및 C* 와 h 값을 계산하였으며, Munsell 표색계에 의해서 H(V/C)값으로 나타내었다. 또한 각 직물에 대한 색소의 염착량은 분광 측색계로 측정한 흡수 파장의 표면 반사율을 이용하여 Kubelka-Munk식에 의해 계산하였다.
대상 데이터
- 염색한 직물 소재를 색채 감각 및 감성 요인 평가용 자극물로 사용하였는데, 자극물의 크기는 lOxlOcn? 으 로 중간 명도의 회색 종이(20x20cm2) 위에 부착하였다. 색채감각 및 감성 요인 평가자는 남녀 대학생 40명이었으며, 실험에 앞서 색맹 테스트를 통해서 색 식별 장애가 있는지를 검사하여 색 지각에 이상이 없음을 확인하였다.
- , 2009)에서와 동일한 방법으로 이를 배양한 후 색소를 추출하였다. 염색 용 직물 시료로는 한국 의류시험연구원(KATRI)에서 시판하고 있는 KS K ISO 105 규격의 염색견뢰도 시험용 표준직물 중에서 패션 소재로 주로 사용되는 면, 견, 모, 나일론 직물을 선정하였으며, 시료의 특성은 표 1과 같다. 염색 방법은 제조한 미생물 유래 prodiginine 색소 염액으로 농도 0.
데이터처리
- 미생물 유래 prodiginine 색소로 염색한 직물의 색채 감성 요인을 추출하기 위하여 색채 감성 평가 용어 22개에 대한 주관적 평가 점수로부터 요인 분석을 실시하였다. 고유값 1을 기준으로 하여 스크리검정 (Scree-test)를 이용하여 요인 수를 결정하였으며, 주성분 분석에 의한 직교 회전을 이용하여 분석하였다.
- 색채감각은 평균과 표준편차를 산출하였고, 소재에 따른 색채감각의 차이를 살펴보기 위하여 일원 배치 분산 분석을 실시하였으며, 색채 감성 평가 결과는 주성분 분석과 직교회 전에 의한 요인 분석을 실시하였다. 또한 색채 감성 요인과 색채 특성 및 색채 감각과의 관련성을 알아보기 위하여 상관관계를 산출하였으며, 색채 선호도에 영향을 미치는 변인을 알아보기 위하여 단계적 회귀분석을 실시하였다.
- 미생물 색소로 염색한 소재에 대한 색상 선호도에 영향을 주는 요인을 살펴보기 위하여 단계적 회귀분석을 실시하였다. 색상 선호도를 종속 변인으로 하고, 색채 감성 요인, 색채 특성 및 색채 감각을 설명 변인으로 하여 분석하였다 （표 6）.
- 조사된 자료를 SPSS 프로그램을 이용하여 분석하였다. 색채감각은 평균과 표준편차를 산출하였고, 소재에 따른 색채감각의 차이를 살펴보기 위하여 일원 배치 분산 분석을 실시하였으며, 색채 감성 평가 결과는 주성분 분석과 직교회 전에 의한 요인 분석을 실시하였다. 또한 색채 감성 요인과 색채 특성 및 색채 감각과의 관련성을 알아보기 위하여 상관관계를 산출하였으며, 색채 선호도에 영향을 미치는 변인을 알아보기 위하여 단계적 회귀분석을 실시하였다.
- 따라서 미생물 유래 prodiginine 색소를 사용하여 적자색 계열로 염색된 직물의 색채 감성은 유쾌 성, 품위성, 독특성, 편 안성 등으로 규명됨을 알 수 있었으며, 이중 유쾌 성 요인이 미생물 prodiginine 색소로 염색한 직물의 대표적인 색채 감성이라는 것을 알 수 있었다. 신뢰도 분석을 위하여 Cronbach's a를 계산하였는데, 네 가지 요인 모두 0.6 이상의 값을 나타내어 이들 요인을 구성하는 형용사들 간에 내적 일관성이 충분히 높은 것으로 판단할 수 있었다.
- 조사된 자료를 SPSS 프로그램을 이용하여 분석하였다. 색채감각은 평균과 표준편차를 산출하였고, 소재에 따른 색채감각의 차이를 살펴보기 위하여 일원 배치 분산 분석을 실시하였으며, 색채 감성 평가 결과는 주성분 분석과 직교회 전에 의한 요인 분석을 실시하였다.
이론/모형
- 즉 3색 자극치X, Y, Z값을 측정하였고, CIE Lab 색차식을 이용하여 L*, a*, b* 및 C* 와 h 값을 계산하였으며, Munsell 표색계에 의해서 H(V/C)값으로 나타내었다. 또한 각 직물에 대한 색소의 염착량은 분광 측색계로 측정한 흡수 파장의 표면 반사율을 이용하여 Kubelka-Munk식에 의해 계산하였다.
- 설문지는 인구통계학적 특성, 색채감각 및 감성평가 용어로 구성되었다. 색채감각 평가용어는 선행 연 구(Gao et al.., 2006; 이은주 등, 2009)를 참고로 하여 8개 용어를 선정하여 구성하였으며, 색채 감성평가 용어는 선행연구(최연주 등, 2005; 이은주 등, 2009)를 참고로 하여 총 22개 형용사로 구성하였다. 색채감각 및 감성평가 용어는 7점 의미 미분 척도로 구성하였다.
성능/효과
- 표 2에서 보는 바와 같이 명도를 나타내는 L* 은 모든 소재가 50 이상의 값을 나타내어서 대부분의 섬유 소재 염 색시 중명도 이상의 밝기를 나타냄을 알 수 있었다. L* 값의 크기는 견> 나일론 ＞모＞ 면의 순으로 견과 나일론 직물의 염색 색채의 명도가 다른 두 직물보다 다소 높음을 알 수 있었다. 적색(+)과 녹색(-)의 정도를 나타내는 a* 값을 살펴보면, 견직물에서는 a* 값이 60 이상으로 측정되어 적색 기미가 가장 강하게 나타난 반면, 다른 세 종류의 직물은 42-45로 측정되어 서로 유사한 정도의 적색 기미를 나타내었다.
- 미생물 Zooshikella sp. S1-1로부터 추출한 prodiginine 색소로 염색된 직물의 색채는 육안으로 보았을 때 자줏빛이 약간 도는 적색 계열의 색상으로 발현됨을 알 수 있었다. 이들 염색 직물의 물리적 색채 특성인 CIE L*, a*, b* 및 C* 와 h 값을 표 2에 제시하였다.
- 그 결과, 표4와 같이 미생물 색소로 염색한 직물의 색채 감성에 대해서 4개의 요인이 추출되었으며, 이들 요인의 총 설명력은 60.45%로 나타났다. 요인1은 신선하다, 귀엽다, 향기롭다, 화사하다 등 총 7개 형용사가 포함되어 '유쾌성'으로 명명하였으며, 전체 분산의 20.
- 다음으로 색채 감성 '품위성' 요인은 색채 특성 중에서 b* 와 정적 상관관계를 보였고, 색채감각 중에서는 따뜻하다 와 정적 상관관계를 보였다. 즉 미생물색소로 염색한 직물의 색채가 황색기가 많을수록 주관적으로 따뜻하다고 느껴질수록 '품위성'감성요인이 높을 것으로 기대된다.
- 이에 비해 모직물의 색상은 맑지 않고 부드럽지는 않으나 깊고 딱딱한 편이라고 평가하였으며, 나일론 직물은 가볍고 밝은 색감을 느낀다고 평가하였다. 따라서 면직물과 모직물은 심 색감, 견직물은 맑고 밝은 경량/투명 감을 잘 나타내는 색상이었고, 나일론 직물은 경량 감을 잘 나타내는 색상으로 평가되고 있음을 알 수 있었다.
- 미생물 색소의 염착성을 알아보기 위하여 최대 흡수 파장인 540 nm에서 반사율을 측정하여 K/S값을 계산한 결과, 견〉면〉 모〉나일론직물의 순으로 나타났다. 따라서 미생물 prodiginine 색소는 견섬유 및 면섬유와 염착성이 더 좋은 것을 알 수 있었다. 따라서 대부분의 식물성 천연염료들이 산성을 띠고 있어서 식물성인 면섬유보다는 견섬유와 모섬유의 동물성 섬유와-NHCO-를 함유하는 나일론 소재와 더 우수한 염착성을 보이는 것에 비하여, 미생물 유래 prodiginine 색소는 견섬유와 면섬유의 염착성이 비교적 유사하다는 점에서 면섬유와 같은 셀룰로오스 섬유 소재에 대한 염색 활용성이 기대될 수 있다.
- 한편, '편 안성' 요인은 b*, h, 따뜻하다 와 정적 상관관계를, a*, C*, 강하다 와 부적 상관관계를 보였다. 따라서 미생물 색소로 염색된 직물의 색상이 황색기가 많고 색상환의 각도가 적색에 가까워지고 색채 감각이 따뜻하다고 느껴질수록 '편안성' 감성이 긍정적으로 인지됨을 알 수 있었으며, 적색 기가 많고 채도가 높은 색상이고 강한 색채감각을 느낄 경우 '편 안성' 감성은 낮아지게 됨을 보여 주었다.
- 표 6에서와 같이 미생물 prodiginine 색소로 염색한 소재의 색상 선호도는 색채 특성이나 색채 감각보다 색채 감성 요인이 더 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 이 중에서도 '유쾌성'과 '독특성' 감성 요인이 색상 선호도에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 미생물 색소로 염색한 직물의 색상 선호도를 예측해주는 변인은 '유쾌성','품위성','독특성','편안성' 등의 색채 감성임을 알 수 있었다.
- 따라서 미생물 유래 prodiginine 색소를 사용하여 적자색 계열로 염색된 직물의 색채 감성은 유쾌 성, 품위성, 독특성, 편 안성 등으로 규명됨을 알 수 있었으며, 이중 유쾌 성 요인이 미생물 prodiginine 색소로 염색한 직물의 대표적인 색채 감성이라는 것을 알 수 있었다. 신뢰도 분석을 위하여 Cronbach's a를 계산하였는데, 네 가지 요인 모두 0.
- 따라서 이상의 결과를 종합하면, 요인 '편안성', '독특성', '유쾌성'은 식물성 색소와 미생물 색소를 이용한 천연염색 직물의 색채 감성에서 공통적으로 나타나는 주요 요인이지만, 요인 '품위성'은 미생물 유래 prodiginine 색소로 염색한 직물의 색채에서 도출되는 새로운 색채 감성 요인인 것으로 생각된다.
- 즉 미생물색소로 염색한 직물의 색채가 황색기가 많을수록 주관적으로 따뜻하다고 느껴질수록 '품위성'감성요인이 높을 것으로 기대된다. 또한 '품위성' 요인은 a*, C*, 가볍다, 강하다 와 부적 상관을 보여 염색된 직물의 청색 기가 많고 채도가 낮을수록 그리고 가볍지 않고 강하지 않을수록 '품위성' 감성 요인은 낮게 느껴진다고 할 수 있다.
- 이상에서 살펴본 바와 같이 미생물 prodiginine 색소로 염색된 직물의 색상은 적색에 청색이 가미된 적자색으로 일반 천연염료에 비하여 고채도로 염색되어 천연염색 직물의 색채 영역을 확장할 수 있을 것으로 사료되었다. 또한 동일한 미생물 색소로 염색하였지만 섬유 소재에 따라 색채 특성은 다소 차이를 보이는 것은 소재에 따른 구조적 특성과 화학적 구성의 차이로 풀이되는데, 특히 면 소재에 대한 염착성이 비교적 우수한 것으로 평가되었다.
- 또한 색채 감성 '독특성' 요인은 a*, C*, 맑다, 밝다와 정적 상관관계를 보여, 적색 기가 많고 채도가 높을수록 또한 맑고 밝은 색채 감각을 느낄 경우 '독특성' 감성이 크게 느껴질 것으로 해석된다.
- 즉 명도가 높고 적색 기미가 많으며 채도가 높고 청색 기미가 많을수록 '유쾌성' 감성 요인이 더 강하게 느껴진다고 해석할 수 있다. 또한 색채감각과는 맑다, 가볍다, 부드럽다, 밝다와 정적 상관관계를, 강하다, 깊다, 딱딱하다와 부적 상관을 보였다. 즉 염색된 직물의 색채가 맑고 가벼우며 부드럽고 밝게 느껴질수록 감성 요인 '유쾌성'은 강하게 느껴지며, 강하지 않고 깊지 않게 평가될수록 감성 요인 '유쾌 성'은 낮게 느껴진다고 할 수 있다.
- 적색(+)과 녹색(-)의 정도를 나타내는 a* 값을 살펴보면, 견직물에서는 a* 값이 60 이상으로 측정되어 적색 기미가 가장 강하게 나타난 반면, 다른 세 종류의 직물은 42-45로 측정되어 서로 유사한 정도의 적색 기미를 나타내었다. 또한 황색(+)과 청색(-)을 나타내는 b* 값은 모누 음의 값을 나타내어 청색 기미를 보이고 있는 데, 견과면 섬유로 된 염 색 직물이 모와 나일론 직물에 비해 청색 기미 정도가 큰 것으로 나타났다. 한편, 채도를 의미하는 C* 값은 견〉면 〉모〉 나일론 직물의 순이었는데, 특히 견소재의 C* 값이 다른 섬유 소재들보다 훨씬 더 높아서 염색된 표면 색채의 채도가 뚜렷이 높은 것으로 해석할 수 있다.
- 먼저 '유쾌 성' 요인은 L*, a*, C* 와 정적 상관관계를, b* 와 부적 상관관계를 나타내었다. 즉 명도가 높고 적색 기미가 많으며 채도가 높고 청색 기미가 많을수록 '유쾌성' 감성 요인이 더 강하게 느껴진다고 해석할 수 있다.
- 미생물 prodiginine 색소로 염색한 색채 감성 요인과 물리적 색채 성질 및 색채감각과의 관련성을 고찰하기 위하여 상관계수를 산출한 결과는 표5와 같다. 미생물 prodiginine 색소로로 염색한 직물의 색채 감성은 색채 특성 및 색채 감각과 많은 부분에서 유의한 상관관계를 나타내었다.
- 미생물 색소의 염착성을 알아보기 위하여 최대 흡수 파장인 540 nm에서 반사율을 측정하여 K/S값을 계산한 결과, 견〉면〉 모〉나일론직물의 순으로 나타났다. 따라서 미생물 prodiginine 색소는 견섬유 및 면섬유와 염착성이 더 좋은 것을 알 수 있었다.
- 77%를 차지하였다. 요인3은 개성적이다, 이국적이다, 매력적이다 등 총 5개 색채 감성을 나타내는 형용사가 포함되어 '독특성' 으로 명명하였으며, 전체 분산의 12.52%를 차지하였다. 요인4는 내주럴하다, 편하다 등 총 3개 색채 감성을 나타내는 형용사가 포함되어 '편안성' 으로 명명하였으며, 전체 분산의 11.
- 이상에서 살펴본 것처럼 미생물 염색 직물에서 명도 L* 은 '유쾌성'감성 요인과 유의한 관계를, 채도인 C*는 색채 감성 요인 모두와 유의한 관련성을 보였으며, a* 와 b* 의 색상 변인에 의해서도 색채 감성은 영향을 받는 것으로 나타났다. 이는 Gao와 Xiu（2006）의 연구에서 색채 감성과 관련된 물리적인 색채 성 질은 a* 와 b* 와 같은 색 채변인 보다 명도 L* 과 채도 C* 과 관련되어 있다고 보고한 결과와 다소 차이를 보였으나, 이은주 등 （2009）의 연구에서는 천연 염색한 황색과 적색 직물의 색채 감성과 명도 L*는 유의한 상관관계를 보였고, 채도인 C*는 색채 감성과 유의성을 보이지 않았으며, a* 와 b* 의 색상 변인에 의해 색채 감성이 영향을 받는 것으로 나타났다고 부분적으로 일치하고 있다.
- 이상에서 살펴본 바와 같이 미생물 prodiginine 색소로 염색된 직물의 색상은 적색에 청색이 가미된 적자색으로 일반 천연염료에 비하여 고채도로 염색되어 천연염색 직물의 색채 영역을 확장할 수 있을 것으로 사료되었다. 또한 동일한 미생물 색소로 염색하였지만 섬유 소재에 따라 색채 특성은 다소 차이를 보이는 것은 소재에 따른 구조적 특성과 화학적 구성의 차이로 풀이되는데, 특히 면 소재에 대한 염착성이 비교적 우수한 것으로 평가되었다.
- 다음으로 색채 감성 '품위성' 요인은 색채 특성 중에서 b* 와 정적 상관관계를 보였고, 색채감각 중에서는 따뜻하다 와 정적 상관관계를 보였다. 즉 미생물색소로 염색한 직물의 색채가 황색기가 많을수록 주관적으로 따뜻하다고 느껴질수록 '품위성'감성요인이 높을 것으로 기대된다. 또한 '품위성' 요인은 a*, C*, 가볍다, 강하다 와 부적 상관을 보여 염색된 직물의 청색 기가 많고 채도가 낮을수록 그리고 가볍지 않고 강하지 않을수록 '품위성' 감성 요인은 낮게 느껴진다고 할 수 있다.
- 표 6에서와 같이 미생물 prodiginine 색소로 염색한 소재의 색상 선호도는 색채 특성이나 색채 감각보다 색채 감성 요인이 더 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 이 중에서도 '유쾌성'과 '독특성' 감성 요인이 색상 선호도에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 미생물 색소로 염색한 직물의 색상 선호도를 예측해주는 변인은 '유쾌성','품위성','독특성','편안성' 등의 색채 감성임을 알 수 있었다.
후속연구
- , 1997; 2000; 최종명, 김용숙, 2009）. 따라서 미생물 색소의 섬유 염색 방법을 개발하고, 다양한 기능성과 감성적 효과를 고찰한다면 천연염색 섬유·의류 분야에서 BT와 섬유 소재, 감성 과학의 융합기술로 새로운 고부가가치 제품 발굴에 일조할 수 있을 것으로 사료된다.
- 또한 황색과 적색 계열 천연염색 직물을 함께 평가한 연구(이은주 등, 2009)에서는 황색 계열에서 강하게 인지되는 색채 감성 요인 활동성은 명도 L* 에 의하여, 적색계열 천연염색 직물에서 높게 평가되는 독특성은 붉은 기미 a* 에 의해 예측된다고 하였다. 이들 연구들을 바탕으로 정리하면, 지금까지 천연염색 직물의 색채 감성과 선호도, 물리적 색채 특성과의 관계 연구는 주로 식물성 염료를 활용한 황색 계열 색상을 중심으로 견직물만을 대상으로 이루어지고 있어서 앞으로 다양한 종류의 천연염료와 직물 소재 및 색상에 대한 구체적인 분석이 요구된다. 특히 균일성과 재현성, 경제성이 기대되는 미생물 유래 천연색소로 염색한 직물 소재의 색채 감성에 대한 평가는 아직 이루어지지 않았다.
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