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문제 정의
- 따라서 본 연구의 목적은 단감을 이용한 감물염색의 가능성을 시험하여, 생산농가에서 감의 다양한 응용성을 확보하기 위한 기초자료를 제시하고자 하였다. 실험시 감물의 종류에 따른 염색물의 이용을 확대하고자 떫은감, 단감, 떫은감과 단감의 혼합액을 이용하여 면직물과 견직물을 대상으로 염색성을 비롯한 물성 및 염색견뢰도를 비교 검토하였다.
제안 방법
- 감물염색포의 표면 특성을 고배율영상현미경(Mi-9000, 월드 신도판매(주))을 이용하여 300배의 배율로 측정하고 그 특성을 관찰하였다.
- 떫은감액, 단감액, 떫은감+단감 혼합액을 이용하여 면포와 견포를 염색한 후, 감물염색 횟수와 매염제의 종류에 의한 염색성, 표면형태관찰, 물성, 염색 견뢰도를 검토한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 또한 CIELAB 표색계의 L*, a*, b*, 채도 C* 및 색상각 h를 측색한 후, L*, a*, b*로부터 색차(∆E*ab)를 산출하였고 Munsell 표색계로 색의 삼속성치 H V/C를 구하였다.
- 매염에 의한 효과를 살펴보기 위하여 감물염색 2차 염색포를 대상으로 Al, Cu, Fe매염제로 매염제 농도 5%(o.w.f.)를 사용하여 욕비 1:100, 60℃에서 20분 동안 후매염 하였다.
- 8 g)에 녹여 70~80℃로 맞추고, 오일(400 g)을 계량하여 70~80℃로 가열한 다음 오일에 수산화칼륨 용액을 붓고 핸드블렌더를 이용해서 걸쭉하게 페이스트를 만들었다. 물비누 페이스트(물비누가 젤리처럼 된 상태)를 하루 동안 숙성시킨 다음 숙성된 페이스트에 희석용 물을 넣고 중탕하였다. 완성된 물비누를 그대로 사용하거나(이하 알칼리성 비누), 구연산(20 g)을 첨가한 물비누를 사용하였다(이하 산성 비누).
- 본 연구자는 환경 문제에 관심이 높아지고 있는 현 시점에 맞추어, 천연재료로 만들어져 화학적 성분이 없는 천연물비누를 고온법을 이용해 만들어 각각 알칼리 비누와 산성비누로 분류하여 세탁견뢰도를 시험하였고, 유용미생물 EM원액을 이용한 EM 쌀뜨물 발효액을 만들어 시험하였다. 계면활성제는 유용하고 무해한 균을 죽이고, 계면활성제에 죽지 않는 유해미생물만 살아남아 인체에 악영향을 미치고 강과 바다로 흘러가는데 이것을 방지하기 위해 합성세제 대용으로 EM을 사용하는 것이 바람직하다(월간말, 2009).
- 수산화칼륨(91.6 g)을 증류수(274.8 g)에 녹여 70~80℃로 맞추고, 오일(400 g)을 계량하여 70~80℃로 가열한 다음 오일에 수산화칼륨 용액을 붓고 핸드블렌더를 이용해서 걸쭉하게 페이스트를 만들었다. 물비누 페이스트(물비누가 젤리처럼 된 상태)를 하루 동안 숙성시킨 다음 숙성된 페이스트에 희석용 물을 넣고 중탕하였다.
- 따라서 본 연구의 목적은 단감을 이용한 감물염색의 가능성을 시험하여, 생산농가에서 감의 다양한 응용성을 확보하기 위한 기초자료를 제시하고자 하였다. 실험시 감물의 종류에 따른 염색물의 이용을 확대하고자 떫은감, 단감, 떫은감과 단감의 혼합액을 이용하여 면직물과 견직물을 대상으로 염색성을 비롯한 물성 및 염색견뢰도를 비교 검토하였다.
대상 데이터
- 세탁용 물비누를 제조하기 위하여 코코넛(200 g, 롯데삼강), 올리브(100 g, 아세이츠 텔수르 에스에이), 팜유(100 g, 롯데삼강), 구연산(citric acid, C6H8O7·H2O)과 수산화칼륨(potassium hydroxide, KOH)을 사용하였다. EM(Effective Microorganism) 쌀뜨물 발효액을 만들기 위해서 전주대EM전문 에버미라클에서 생산한 EM원액과 EM당밀을 구입하여 제조하였다.
- 매염제는 칼리 명반(aluminium potassium sulfate, AlK(SO4)2·12H2O), 황산구리(copper sulfate, CuSO4·5H2O), 황산철(iron sulfate, FeSO4·7H2O)로 모두 1등급 시약을 그대로 사용하였다.
- 본 시험에 사용한 감과실은 떫은감 품종으로는 청도반시(경북 청도군)를, 단감 품종으로는 부유(경남 진주시 금산면)를 2009년 7월 중순경에 채취하여 사용하였다.
- 본 실험에 사용한 시료는 한국의류시험연구원에서 구입한 KSK 0905에 규정된 표준면포와 시중에서 판매하는 정련된 백색견포를 사용하였으며 시험전 증류수에 10분간 담근 후 탈수기(전기탈수기 W-100T, 한일전기(주), Korea)로 탈수하여 실험하였다. 그 시료의 특징은 Table 1과 같다.
- 세탁용 물비누를 제조하기 위하여 코코넛(200 g, 롯데삼강), 올리브(100 g, 아세이츠 텔수르 에스에이), 팜유(100 g, 롯데삼강), 구연산(citric acid, C6H8O7·H2O)과 수산화칼륨(potassium hydroxide, KOH)을 사용하였다.
- 물비누 페이스트(물비누가 젤리처럼 된 상태)를 하루 동안 숙성시킨 다음 숙성된 페이스트에 희석용 물을 넣고 중탕하였다. 완성된 물비누를 그대로 사용하거나(이하 알칼리성 비누), 구연산(20 g)을 첨가한 물비누를 사용하였다(이하 산성 비누).
이론/모형
- 감물염색포는 색채계(UtraScan PRO, HunterLab)를 사용하여 D65광원, 10° 시야에서 염색물의 표면반사율을 측정하고, Kubelka-Munk식에 의해 K/S값을 구하였다.
- 감물염색포의 강연도를 살펴보기 위하여 Cantilever법 KS K0539에 의거하여 5회 측정하여 평균을 구하였다.
- 감물염색포의 방추도를 살펴보기 위하여 몬산토 시험기를 사용하여 개각도법 KS K 0550에 의거하여 경·위사 방향으로 5회 측정하여 평균을 구하였다.
- 감물염색포의 세탁견뢰도는 Launder-O-Meter(Yasuda Model 408, Japan)로 KS K ISO 105-C01법에 의거하여, 마찰견뢰도는 학진형 마찰기법(Sungshin m/c Co., Korea)으로 JIS L0849에 의거하여 실험하였다.
- 발수도 측정은 Spray법 KS K 0590에 의거하여 3회 측정하여 평균을 구하였다.
성능/효과
- 1. 색차(∆E*ab)는 떫은감액 염색포에서 가장 높게 나타났다. 반면, 단감액 염색포와 떫은감+단감 혼합액 염색포는 큰 차이를 보이지 않아 단감액을 이용한 염색 가능성을 확인 할 수 있었다.
- 2. 감물염색 횟수가 증가할수록 명도는 감소하여 어두워졌으며, a*값은 증가하여 점차 짙은 갈색으로 발색되었다. 단감액에 의한 염색도 꾸준한 발색을 보여 주었다.
- 3. 매염에서 색상의 변화는 감물 종류에 의한 염색포에 따라 Fe 매염포는 다른 매염제에 비해 a*, b*값이 큰 폭으로 떨어져 무채색의 회색, 흑색 색상을 나타내었고, 다른 매염포는 황갈색계통의 다양한 색상을 나타내었다.
- 4. 감물 염색포의 표면형태를 관찰한 결과 감물의 점성에 의해 실의 가닥들이 결속되어 있었고, 감물 종류에 따른 코팅 정도는 물성에 영향을 주었다.
- 5. 감물 종류에 상관없이 강연도는 증가하였고 방추도는 감소하였다. 발수도에서 견포는 면포보다 향상되었으며, 면포의 단감 염색포는 변화가 없어 감물의 점성 정도가 영향을 준 것을 알 수 있었다.
- 6. 세탁견뢰도에서 알칼리 세제는 변퇴색이 심해 부적합하였고, EM 발효액 처리시 견뢰도가 향상 되었다. 마찰견뢰도는 두 직물 모두 습윤시보다 건조시에서 높게 나타났다.
- ), 욕비 1:100, 60℃에서 20분 동안 후매염 한 것을 Table 4와 5에 나타내었다. 두 직물의 감물 염색포는 무매염, Al매염, Cu매염, Fe매염 순으로 명도가 낮아져 색상이 어두워짐을 알 수 있었고, 매염에 의해 대체적으로 a*값도 낮아져 붉은기미의 색상이 적어짐을 알 수 있었다. 특히 Fe 매염포는 매염처리에 의해 a*값, b*값이 모두 현저하게 감소하여 다른 매염포와는 큰 차이를 보였다.
- 면포와 견포 모두 감물 종류에 상관없이 감물염색 횟수가 증가할수록 명도가 떨어지는 것을 알 수 있었고, 대체적으로 a*값은 증가하여 감물에 염색한 횟수가 증가할수록 짙은 갈색으로 발색 된다는 것을 알 수 있었다. 두 직물의 단감액 염색포는 떫은감액 염색포와 떫은감과 단감 혼합액의 염색포 보다 L*값, b*값이 대체로 높은 것으로 나타나 밝은 황갈색의 색상을 나타내었다. K/S값을 보면 단감액 염색포는 떫은감액 염색포 보다는 낮게 나타났지만 대체로 떫은감과 단감 혼합액의 염색포와는 두드러진 차이를 보이지 않았다.
- 2에서 보는 바와 같이 감물 처리시, 감물이 직물 내부에 침투되기 보다는 직물 표면에서 섬유간의 접착이 이루어지고 표면에 부착된 감물에 의해서 코팅이 된 것으로 보인다. 따라서 떫은감액과 떫은감+단감 혼합액의 감물염색 횟수 2차부터 방추성이 현저히 낮아지는 것은 높은 발색 효과와 동시에 이미 염색포의 표면이 딱딱하게 변화되었다는 것이므로 감물염색의 구김회복성을 고려한다면 감물염색은 2차 염색까지가 경제적일 것으로 사료된다. 그에 비해 단감액 염색포는 다른 감물 염색포보다는 구김회복율이 양호하다고 볼 수 있을 것이다.
- 따라서 감물 염색포의 세제 선택은 중요한 사항이라 할 수 있을 것이다. 마찰견뢰도는 면포보다는 견포에서 높았고, 습윤시보다 건조시에서 높게 나타났다.
- 감물 염색포의 색차를 보면 매염제 처리에 의해서도 단감액 염색포는 떫은감 염색포의 경우보다 짙은 색상을 얻을 순 없지만 여러 가지 색상의 발현 측면에서 본다면 색상의 농도가 각기 다르게 나타나므로 자연스러운 색상으로 발현할 수 있고 색상 효과를 증진시킬 수 있으리라 본다. 매염제 처리시, 무매염과 비교하여 볼 때 모든 염색 포에서 Fe매염, Cu매염, Al매염, 무매염 순으로 K/S값이 높게 나타나 염착성의 증가를 가져왔다. 일반적으로 탄닌 처리는 염색물의 견뢰도를 향상시키고 염료의 고착을 위하여 사용되어왔으며, 감물에는 유기매염제로 사용되는 탄닌이 함유되어 있기 때문에 매염을 하지 않는 경우가 많다.
- K/S값을 보면 단감액 염색포는 떫은감액 염색포 보다는 낮게 나타났지만 대체로 떫은감과 단감 혼합액의 염색포와는 두드러진 차이를 보이지 않았다. 면포보다는 견포에서 횟수가 증가할수록 발색효과가 높았으며 특히 2~3차 염색에서 큰 값을 나타내었다. 단감은 떫은감에 비해 탄닌 성분이 많지 않기 때문에 단감액 염색은 떫은감액에 비하여 낮은 발색를 나타내었다.
- Table 2와 3은 감물염색 횟수에 의한 자연건조하여 발색시킨 면포와 견포의 염색성을 나타낸 것이다. 면포와 견포 모두 감물 종류에 상관없이 감물염색 횟수가 증가할수록 명도가 떨어지는 것을 알 수 있었고, 대체적으로 a*값은 증가하여 감물에 염색한 횟수가 증가할수록 짙은 갈색으로 발색 된다는 것을 알 수 있었다. 두 직물의 단감액 염색포는 떫은감액 염색포와 떫은감과 단감 혼합액의 염색포 보다 L*값, b*값이 대체로 높은 것으로 나타나 밝은 황갈색의 색상을 나타내었다.
- 면포와 견포 모두 경사와 위사 방향의 드레이프 강연도와 플렉스 강연도는 감물염색 횟수가 반복됨에 따라 증가하였다. 이상으로 감물염색 횟수가 증가할수록 대부분의 직물이 풀을 한 것과 같은 뻣뻣한 효과를 나타내고 있음을 알 수 있다.
- Table 8은 감물염색 횟수 2차에 걸쳐 발색시킨 염색포의 세탁견뢰도와 마찰견뢰도를 나타낸 것이다. 면포와 견포의 감물염색포에 의한 가루비누와 알칼리성 비누의 사용은 1등급, 1-2등급을 나타내었고, 산성 비누와 EM 발효액은 대체적으로 세탁견뢰도가 향상되는 것으로 나타났다. 따라서 감물 염색포의 세제 사용은 푸새와 같은 역할도 있으므로 물세탁 하거나(박순자, 1995), 알카리 세제를 피하고 산성 세제나 EM 쌀뜨물 발효액를 사용하는 것이 변퇴색 정도를 낮추는 방법이라 할 수 있다.
- 색차(∆E*ab)는 떫은감액 염색포에서 가장 높게 나타났다. 반면, 단감액 염색포와 떫은감+단감 혼합액 염색포는 큰 차이를 보이지 않아 단감액을 이용한 염색 가능성을 확인 할 수 있었다.
- 감물 종류에 상관없이 강연도는 증가하였고 방추도는 감소하였다. 발수도에서 견포는 면포보다 향상되었으며, 면포의 단감 염색포는 변화가 없어 감물의 점성 정도가 영향을 준 것을 알 수 있었다.
- 방추도는 면포와 견포의 경사와 위사 모두 감물염색 횟수가 증가함에 따라서 감소하였다. 감소 정도는 강연도와 마찬가지로 두 직물 모두 떫은감액, 떫은감+단감 혼합액, 단감액 염색포 순으로 나타났다.
- 면포와 견포 모두 경사와 위사 방향의 드레이프 강연도와 플렉스 강연도는 감물염색 횟수가 반복됨에 따라 증가하였다. 이상으로 감물염색 횟수가 증가할수록 대부분의 직물이 풀을 한 것과 같은 뻣뻣한 효과를 나타내고 있음을 알 수 있다. 증가 정도는 두 직물 모두 떫은감액, 떫은감+단감 혼합액, 단감액 염색포 순으로 나타났다.
- 두 직물의 감물 염색포는 무매염, Al매염, Cu매염, Fe매염 순으로 명도가 낮아져 색상이 어두워짐을 알 수 있었고, 매염에 의해 대체적으로 a*값도 낮아져 붉은기미의 색상이 적어짐을 알 수 있었다. 특히 Fe 매염포는 매염처리에 의해 a*값, b*값이 모두 현저하게 감소하여 다른 매염포와는 큰 차이를 보였다. 감물 염색포의 색차를 보면 매염제 처리에 의해서도 단감액 염색포는 떫은감 염색포의 경우보다 짙은 색상을 얻을 순 없지만 여러 가지 색상의 발현 측면에서 본다면 색상의 농도가 각기 다르게 나타나므로 자연스러운 색상으로 발현할 수 있고 색상 효과를 증진시킬 수 있으리라 본다.
- 면포와 견포의 염색하지 않은 원포의 발수도는 0이었지만 면포의 경우 떫은감액 염색포와 떫은감과 단감의 혼합액 염색포의 염색횟수 3차부터는 발수도가 50을 나타내었다. 한편, 단감액 염색포는 염색횟수와 상관없이 발수도에 미치는 효과는 없는 것으로 나타났다. 견포의 경우는 감물염색 횟수가 증가함에 따라서 발수도가 좋게 나타났다.
후속연구
- 마찰견뢰도는 두 직물 모두 습윤시보다 건조시에서 높게 나타났다. 본 연구를 토대로 단감은 주로 생과용으로 소비되고 있으나 미숙과의 채취시기를 고려하여 적과시 버려지는 단감의 용도를 감물염색에 응용하면 감물의 종류에 따른 염색물의 이용을 확대할 수 있어 직물염색에 도움이 될 것으로 사료된다. 또한 감물 염색포의 경우, 세탁견뢰도를 고려하여 세제 선정에 유의해야 할 필요가 있다.
- 감은 다른 과실에 비하여 저장성이 약하므로(김순동, 박병윤, 1988) 감물에 따른 보관상태의 문제를 보완함과 동시에 떫은감액만으로 단독 염색한 염색물에서의 뻣뻣한 느낌을 단감액과 혼합해서 염색할 시 밝은 갈색을 유지하면서 염색포의 부드러운 느낌을 가져올 수 있으리라 생각된다. 지금까지 단감은 탄닌성분이 낮아서 감물염색에서 제외하고 있었지만 채취시기만 고려한다면 감물염색용으로 충분히 활용할 수 있으리라 생각된다.
- 단감은 떫은감에 비해 탄닌 성분이 많지 않기 때문에 단감액 염색은 떫은감액에 비하여 낮은 발색를 나타내었다. 하지만 면포의 경우는 떫은감액 2차 염색포보다 단감액 3차 염색포의 색차 값이 높게 나타난 것으로 보아 단감도 천연염재로서의 활용이 가능하리라 생각된다. 또한 감물염색한 대부분의 직물은 풀을 한 것처럼 뻣뻣하고 거칠게 느껴지므로 뻣뻣하고 거친 느낌을 싫어하는 사람들(허북구, 2007)과 유아처럼 피부가 약한 사람들에게는 피부를 자극 시킬 수 있다.
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