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혜진 박
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1 한국염색가공학회지 pissn , eissn X 연구논문 ( 학술 ) Developing Black Color by Natural Dyeing for Contemporary Fashion: Dyeing of Silk Fabrics *Corresponding author Younsook Shin (yshin@jnu.ac.kr) 여영미, 신윤숙 * 전남대학교의류학과 Youngmi Yeo and Younsook Shin* Department of Clothing and Textiles, Chonnam National University, Gwangju, Korea Received_November 28, 2017 Revised_December 15, 2017 Accepted_December 19, 2017 Textile Coloration and Finishing TCF 29-4/ / c2017 The Korean Society of Dyers and Finishers Abstract The aim of this study is to develop an effective dyeing process for black color on the silk fabrics, using natural Indigo, Madder, Amur cork tree, Alder, Logwood, and Gallnut. All natural dye materials were water-extracted, concentrated, and freeze-dried. Seven different processes were carried out and the color differences(δe) of black color with each process from the chemical black dyed fabric were compared. The light, washing, and rubbing fastness were evaluated. The black dyeing of the silk fabrics was well carried and excellent black color was obtained in every methods. The profound black color could be obtained by the subtractive mixture of the three primary colors of red, yellow, and blue in the order of indigo(blue) - amur cork tree(yellow) - madder or lac(red). Black color was efficiently obtained by iron mordant when logwood or alder fruit was used. The color difference(δe) from the black color with chemical dyestuff was the lowest in the indigo - amur cork tree - lac - iron method. Light fastness and washing fastness were excellent in all dyeing processes, showing grade 5. The fastness to rubbing was excellent as shown grade 5 in the dry samples of logwood - iron process and alder fruit - iron process. Keywords black color, natural dyeing, silk, indigo, lac, madder, amur cork, logwood 1. 서론 복식은형태, 색채, 문양, 소재등에나타나는양식적특성을통해착용자의신분이나사회적지위, 나아가해당사회의사상과가치관을표출하기때문에시대상을반영하는거울이라고표현된다 1). 그중에서도색채는개인의선호나사회전체의유행에따라결정된다. 복식의역사를통괄하여볼때복식형태가유행에따라변화를하듯이색채에도유행이있었다. 현대에는이러한유행색을미리예측하여매시즌전에발표를하고이에따라직물과부자재를생산하여패션을선도하고있다. 그러나다른유행색과는달리검정은꾸준한상승곡선을이루는특이한현상을보였다. 이는검정색이현대인들에게적합한독특한색채감정을지니고있 기때문일것이다 2-4). 오늘날남성복은물론여성복에서도그사용이꾸준히증가하고있는검정색염색은대량생산의용이함과편리성으로인해합성염료염색이주로연구되어져왔다. 그러나합성염료로인한환경오염문제가심각해지면서 1990 년대후반부터환경관련규제가강화되어생분해특성을지닌천연염색이다시발굴되고연구되기시작하였다 5-7). 최근경제적생활수준이더욱향상되면서환경과건강에대한지향, 소비의개성화 고급화, 전통에대한문화적관심그리고천연염재고유의은은한아름다움은천연염색에대한관심을크게증대시키고있다 8-10). 이러한상황에서현대패션에필수적인검정색에대한천연염색연구는미비한실정이다 11-13). 이에본연구에서는과거부터검정색염색에사용되 276

2 277 어온쪽, 황백, 오리나무염재 14,15) 와요즘수입되어널리사용되고있는서양꼭두서니, 락그리고로그우드를이용하여천연소재인견직물에효과적인검정색염색방법을실험하였다. 각염색단계별색상변화 (CIE L* a* b*, Munsell HV/C) 를측정하고화학염색된검정색견직물시료와의색차 (ΔE) 를비교해보고일광 세탁 마찰견뢰도를평가하여실용성을알아보고자한다. 2. 실험 2.1 시료및시약연구에사용한직물시료는 KS K 0905 에규정된정련 표백된 100% 견직물을사용하였으며그특성은 Table 1과같다. 쪽의환원제는차아황산나트륨 (Hydrosulfite, Na2S2O4), 매염제는황산알루미늄암모늄 (Aluminium Ammonium Sulfate, AlK(SO4)2 12H2O), 철 (Iron(Ⅱ) lactate hydrate(c5h10feo6) 을사용하였다. ph 조절과쪽염색의중화처리는구연산 (Citric Acid 1-Hydrate, C3H4(OH)(COOH)3 H2O) 을사용하였다. 2.2 색소추출및분말화실험에사용한쪽 ( 니람 ), 황백, 서양꼭두서니, 락, 로그우드는전라남도나주시에있는한국천연염색박물관에서구입하였고오리나무열매는 2016 년 9월에전라남도신안군지도읍야산에서채취하여건조하였다. 쪽염료는우리나라전통쪽인니람을수분제거후 50 건조기에넣어건조, 분말화하여사용하였다. 황백, 서양꼭두서니, 로그우드, 오리나무열매, 오배자는 2회열수추출한후혼합한색소액을 120±5rpm, 50 조건에서감압농축하고 -80 에서급냉시킨후동결건조기로 -50 에서건조, 분말화한후실험에사용하였다. 락은시중에서판매되고있는분말을그대로사용하였다. 2.3 염색및매염처리 세기서양복식의검정색염색에사용되어진 16) 색의삼원색즉, 빨강, 노랑, 파랑의감산혼합 (subtractive mixture) 방법을참고하여검정색염색을시도하였다. 또한우리나라전통복식의염색에서사용한쪽, 오리나무열매, 오배자등의염재를이용하여검정색을구현하고자하였다. 감산혼합에서빨강색염료로는견뢰도가좋은서양꼭두서니와분말형태로시판되어사용이편리한락염료를사용하였으며, 노랑색염재는황백을, 파랑색염료는쪽 ( 니람 ) 을이용하였다. 삼원색염색순서는환원해서발색해야하는파랑색인쪽염색을기본염색으로하고그위에빨강색염색을위해서양꼭두서니또는락 (ph 4) 을사용하였으며, 혹은쪽염색후에황백으로노랑색염색을한다음서양꼭두서니또는락 (ph 4) 을이용해빨강색을복합염색하였다. 예비실험을통하여견직물에서최적의염재와방법을살펴본후모두 7가지방법으로염색하였으며각각철매염제로후매염하였다. 7가지염색방법과순서는 Table 2와같다. 염색과매염은 IR염색기 (Infrared Rays Dyeing Machine, Model KSL-24 KOREA SCIENCE CO., LTD, Korea) 를사용하였다. 견직물에서의검정색염색을위한 7가지실험방법은다음과같다 쪽과황백과락의복합염색니람분말 1%(owb) 과차아황산나트륨 (Hydrosulfite, Na2S2O4) 0.5%(owb) 의염액에준비한시료를넣고 IR염색기에서 60 에서 30분동안염색하였다. 쪽염색후발색을위해공기중에충분히노출시킨후수세하여 0.2% 구연산용액에 10분동안담가중화처리후다시수세하여건조하였다. 쪽염색한시료를오배자타닌 0.1%(owb) 용액에넣고 100 에서 60분동안염색한후, 황백 0.2%(owb) 의염액을사용하여 100 에서 60분동안염색하였다. 락분말 0.2%(owb) Table 1. Characteristics of silk fabric Fabric Weave Fabric density (w f/inch 2 ) Weight (g/m 2 ) Thickness (mm) Silk Plain ± ±0.005 Textile Coloration and Finishing, Vol. 29, No. 4

3 278 여영미 신윤숙 Table 2. Dyeing process for black color on the silk fabrics Sample No. Dyeing process Code 1 Indigo Amur cork Lac Fe IALF 2 Indigo Lac Fe ILF 3 Logwood Fe L(w)F 4 Indigo Madder Fe IMF 5 Indigo (Amur cork+lac+fe) I(A+L+F) 6 Indigo Amur cork Madder Fe IAMF 7 Alder tree fruit Fe A(f)F 용액의 ph는 5.14 이었으며더붉은색을얻기위해구연산을넣어 ph 4로조정한후 80 에서 60분동안염색하였다. 그다음철 (C5H10FeO6) 0.5%(owb) 용액에서 60, 30분동안매염하였다 쪽과락의복합염색쪽염색한시료를오배자타닌 0.1%(owb) 용액에넣고 100 에서 60분동안염색한후, 락분말 0.2% (owb) 용액을 ph 4로조정하여 80 에서 60분동안염색하고철 (C5H10FeO6) 0.05%(owb) 용액에서 60 에서 30분동안매염하였다 로그우드염색염액이잘침투하도록염색하기전에 40 에서 30분습윤한시료를로그우드분말 0.1%(owb) 와오배자타닌 0.1%(owb) 의염액에넣고 100 에서 60분동안염색하였다. 그다음철 (C5H10FeO6) 0.05%(owb) 염액에서 60 에서 30분동안매염을행하였다 쪽과꼭두서니복합염색쪽염색한시료를명반 (AlK(SO4)2 12H2O) 0.05% (owb) 용액에넣고 60 에서 30분동안선매염하고서양꼭두서니 0.2%(owb) 용액에서 80, 60분동안염색하였다. 그후오배자타닌 0.1%(owb) 용액에서 100 에서 60분동안염색하고철 (C5H10FeO6) 0.05% (owb) 용액에서 60, 30분동안매염하였다. (owb) 를혼합한용액에넣고 100 에서 60분동안염색하였다 쪽과황백과꼭두서니복합염색쪽염색한시료를오배자타닌 0.1%(owb) 용액에서 100, 60분동안염색한후, 황백 0.2%(owb) 용액에서 100, 60분동안염색하였다. 그다음시료를꼭두서니 0.2%(owb) 용액에넣고 80 에서 60분동안염색후철 (C5H10FeO6) 0.05%(owb) 용액에서 60, 30분동안매염하였다 오리나무염색오리나무열매추출색소분말 0.3%(owb) 와오배자타닌 0.1%(owb) 의염액을사용하여 100 에서 60분동안염색하였다. 염착량은 7.92였다. 그다음철 (C5H10FeO6) 0.05%(owb) 용액에넣고 60, 30분동안후매염하였다. 2.4 색상및염착량측정사용염재에따른견직물의염색시료의표면색은색차계 (Color-Eye 3100, Macbeth, Germany) 를사용하여 Munsell 의색상 (H), 명도 (V), 채도 (C) 와 CIE L*, a*, b* 를측정하였다. 그리고색상비교를위하여화학염색한검정색견직물 2종을구입하여 CIE L*, a*, b* 를측정하고그평균값을기준으로색차 ΔE를다음식 (1) 에의해산출하였다 쪽염색후황백 + 락 + 철의일욕염색쪽염색한시료를황백 0.2%(owb), 락 ph 4 0.2% (owb), 오배자타닌 0.1%(owb) 그리고철 0.05% ΔE =[(L1*-L2*) 2 +(a1*-a2*) 2 +(b1*-b2*) 2 ] 1/2 (1) where, 한국염색가공학회지제 29 권제 4 호

4 279 L1*, a1*, b1* : L*, a*, b* values of black fabrics by natural dyeing L2*, a2*, b2* : L*, a*, b* values of black fabrics by chemical dyeing 또한표면염착량은최대흡수파장에서염색포의표면반사율 (R) 을측정한후다음의 Kubelka-Munk 식 (2) 에의해염착량 K/S값을산출하였다. K/S = (1-R) 2 / 2R (2) where, R: Reflectance K: Absorption coefficient S: Scattering coefficient 2.5 염색견뢰도평가세탁견뢰도는세탁시험기 (Launder-O-meter, Type LHD-EF, Atlas Electric Devices Co., USA) 를사용하여 AATCC Test Method 의 1A법에준하여 200ml 에 0.5% 표준세제를넣고 40 에서 45분간세탁한후변퇴색판정용그레이스케일 (gray scale) 과오염판정용스케일 (chromatic transference scale) 을사용하여각각측정하였다. 마찰견뢰도는마찰견뢰도측정기 (Crockmeter, Model CM-5, Atlas Electric Devices Co., USA) 를사용하여 AATCC Test Method 에준하여건조와습윤상태에서각각 10회마찰시킨후변퇴색판정용그레이스케일과오염판정용스케일로평가하였다. 일광견뢰도는내광시험기 (Xenon Test Chamber, Q-Sun Xe-1-b, USA) 를사용하여카본아크전류 15~17A, 아크전압 125~140V, 기계내온도는블랙패널 (black panel) 온도계로측정하여 AATCC 16에의거 63, 기내습도 30% 의조건에서 20시간광조사하여 KS K 0218 의방법에따라등급을평가하였다. 3. 결과및고찰 3.1 복합염색프로세스에따른색상변화견직물의복합염색에서는쪽, 황백, 꼭두서니, 락, 로그우드, 오리나무모든염재에각단계별로염색이잘진행되어우수한검정색이발현되었다. Table 3은각단계별염색과정을거치면서나타난색의변화를보여주는표이다. 쪽-황백 -락- 철 (No.1) 과쪽-황백 -꼭두서니 -철(No.6) 방법에서쪽염색후황백염색에의해파란색에서초록색을띤파란색으로변화하였다. 그다음단계의붉은색염색에서는락을사용한 No.1 시료의 Munsell 색상은 7.2P 1.9/0.4 이고꼭두서니를사용한 No.6 시료는 6.8YR 2.1/0.2 이었다. 꼭두서니보다는락을사용하였을때더진한검정색을나타내므로붉은색염재로는락이더효과적임을알수있다. 한편, 선행연구에서는견직물에행한쪽-황백 -소목의복합염색색상은 3.5Y 2.4/1.0 이었으나 17) 본연구에서는철매염전쪽-황백 -락복합염색의색상은 0.1PB 2.4/1.5 로서약간차이가있었지만채도가매우낮아무채색에가깝다는것을알수있다. 쪽-락-철 (No.2) 과쪽-꼭두서니 -철(No.4) 방법에서는쪽염색후각각락과꼭두서니붉은색염색에의해검정색이더진해졌으며, 삼원색의혼합에사용하는붉은색의염재로소목보다는락이더효과적인것으로판단된다. 또한로그우드-철 (No.3) 과오리나무-철 (No.7) 은염색과매염두단계염색만으로도검정색을표현할수있어서시간과에너지절약차원에서효율적인방법임을알수있었다. 쪽염색후황백 + 락 + 철 (No.5) 의혼합용액으로일욕염색하는방법도두단계만으로도검정색염색이가능하여경제적이었다. 3.2 복합염색프로세스에따른색차및염착량 Table 4는검정색을얻기위한염색방법별로얻어진염색포의색상, 색차, 염착량 (K/S), 시료의색을나타낸것이며 No.8 시료는시판되고있는화학염색한검정색견직물 2종의평균값으로색의특성을나타낸것이다. 색차 (ΔE) 는화학염색검정색 (No.8) 을기준색으로정하고각각의시료의색차를나타낸값으로색차의범위는 이었다. 쪽-황백-락 -철시료가가장적은색차 (1.56) 를보였으며그다음으로는오리나무 -철(3.11), 쪽-락- 철 (3.72), 쪽-황백 -꼭두서니-철 (3.78) 순으로나타났다. 로그우드 -철과쪽- 꼭두서니- 철의시료에서색차는 4.18 로같았으며쪽 -황백 + 락 + 철의색차가 4.73 으로가장컸다. 이들시료들은육안으로도화학염색검정색과약간의차이를 Textile Coloration and Finishing, Vol. 29, No. 4

5 280 여영미 신윤숙 Table 3. Color change of silk fabrics by dyeing process No. Indigo (blue) Amur cork (yellow) Madder (red) Lac (red) Logwood (brown) Alder fruit (brown) Fe mordant 1 4.4PB 3.2/ BG 3.7/ PB 2.4/ P 1.9/ PB 3.2/ P 2.2/ P 1.9/ YR 3.6/ P 2.0/ PB 3.2/ PB 2.6/ PB 2.0/ PB 3.2/ PB 2.0/ PB 3.2/ BG 3.7/ GY 3.1/ YR 2.1/ Y 4.6/ RP 2.2/0.2 감지할수있었다. 검정색으로염색한각각시료의균염정도를알아보기위하여염색방법별로시료내에서의색차를비교하였다. 같은염색방법으로염색한시료간의 ΔE 값의평균은 7가지염색방법 (No.1-7) 별로각각 0.29, 0.19, 0.25, 0.21, 0.27, 0.19, 0.16 이었으며이는색차가거의눈에띄지않는정도로균염이되었음을확인하였다 18). Figure 1은 No.1-7 방법으로실험한결과인천연염색검정색견직물과 No.8 화학염색검정색견직물의 L* a* b* 좌표위치를비교한그림이다. a*, b* 값은 Table 4. Color characteristics of black dyed silk fabrics by different dyeing process No. Code L* a* b* ΔE H V/C K/S Sample 1 IALF P 1.9/ ILF PB 1.9/ L(w)F P 2.0/ IMF PB 2.0/ I(A+L+F) PB 2.0/ IAMF YR 2.1/ A(f)F RP 2.2/ Chemical black PB 1.8/ 한국염색가공학회지제 29 권제 4 호

6 281 Figure 1. L* a* b* coordinates of black dyed silk fabrics. 원점에가깝고 L* 값은낮을수록화학염색의검정색에가까웠으며특히쪽-황백- 락-철 (No.1) 염색에서가장가까운값을보였다. 염색시료들을육안으로관찰하였을때쪽-황백-락 -철(No.1) 과오리나무-철 (No.7) 시료가진한검정색으로염색되었고그다음으로는로그우드-철 (No.3) 과쪽-황백-꼭두서니-철 (No.6) 시료는약간더연한검정색이었으며쪽-락- 철 (No.2), 쪽-꼭두서니-철 (No.4), 쪽-황백 + 락 + 철 (No.5) 시료는파랑색기운이도는검정색이었다. 3.3 염색견뢰도평가견직물검정색복합염색의일광 세탁 마찰견뢰도를평가하였고그결과는 Table 5와같다. 모든방법에서일광견뢰도가 5등급으로매우우수하였다. 특히두 단계의염색과정을거친로그우드 -철(No.3), 오리나무-철 (No.7), 쪽-황백 + 락 + 철 (No.4) 방법도일광견뢰도가 5등급으로평가되어짧은시간과적은염재의사용으로경제적인염색방법이었다. 세탁견뢰도도 No.1-7 의모든염색방법에서세탁후변퇴색이나면과견에대한이염결과에서모두 5등급으로매우우수하였다. 마찰견뢰도는쪽-락-철 (No.2), 쪽-황백 + 락 + 철 (No.5), 쪽-황백 -꼭두서니 -철(No.6) 방법은건조와습윤상태에서모두 3등급이었으며쪽-황백-락 -철 (No.1), 쪽-꼭두서니-철 (No.4) 방법은건조시는 4/3등급이고습윤시에는 3등급이었다. 로그우드- 철 (No.3) 시료와오리나무-철 (No.7) 시료의건조시마찰견뢰도는 5등급, 습윤시는 4등급으로우수하였다. 4. 결론 본연구에서는현대패션에있어가장중요한색중의하나인검정색을천연염색으로구현해보고자과거부터검정색염색에사용되어온쪽, 황백, 오리나무, 오배자염재와요즘수입되어널리사용되고있는서양꼭두서니, 락그리고로그우드를이용하여견직물에효과적인검정색염색방법을모색해보았다. 결과는다음과같다. 견직물의검정색복합염색은전통적인쪽, 황백, 오리나무는물론서양꼭두서니, 로그우드, 락염재에대해서도각단계별로염색이잘진행되어우수한검정색이발현되었다. 색의삼원색감산혼합에의한검정색염색에서는파랑색염색 ( 쪽 ) 을한후붉은색염색 ( 꼭두 Table 5. Colorfastness of black dyed silk fabrics No. Code Light Color change Washing Cotton Stain Silk Dry Rubbing Wet 1 IALF /3 3 2 ILF L(w)F IMF /3 3 5 I(A+L+F) IAMF A(f)F Textile Coloration and Finishing, Vol. 29, No. 4

7 282 여영미 신윤숙 서니또는락 ) 하였을때검정색으로발현되었다. 쪽염색후노랑색인황백염색을한후서양꼭두서니또는락염재로빨강색염색을하였을때는더욱심색의검정색을얻을수있었다. 빨강색염재는꼭두서니보다는락 (ph 4) 가더효과적이었다. 또한로그우드와오리나무는염색후철후매염을하는두단계염색만으로도검정색을표현할수있어짧은시간, 적은염재와에너지사용으로더효율적인방법임을알수있었다. 화학염색검정색견직물과비교한색차 (ΔE) 는모든실험방법에서크게차이가나타나지않았다. 그중쪽 -황백- 락-철방법에서가장적은색차를보였고그다음은오리나무 -철염색방법이었다. 염색방법 (No.1-7) 과무관하게모든견직물시료의일광견뢰도와세탁견뢰도는 5등급으로매우우수하였다. 로그우드-철과오리나무- 철방법시료의건조시마찰견뢰도는 5 등급으로우수하게나타났다. 현대패션에서검정색이차지하는비중이매우큼에도불구하고이제까지천연염료에의한검정색연구가미비한상황에서천연소재인견직물에견뢰도가매우우수한염색방법을모색한점에서본연구의의미가있으나, 보다간단한방법으로검정색을구현하기위하여감산혼합의염료농도조절이나반복염색등을체계적으로더연구할필요가있는것으로사료된다. 감사의글 이논문은 2017년도정부 ( 교육과학기술부 ) 의재원으로한국연구재단의지원을받아수행된연구임 (BK21 플러스사업, S17AR43D0801). References 1. K. S. Geum, Korean Traditional Costume Art, Yeolhawdang, Paju, p.13, M. K. Song and K. H. Cho, A Study on the Aesthetic Consciousness of Black on Contemporary Fashion, J. of Fashion Business, 1(1), 110(1997). 3. K. H. Ryu, S. J. Park, and O. Shin, A Study on Preferable Colors in Korea`s Fashion Market -With a Focus on Recent Three Years(2005~2007)-, Korea Society of Color Studies, 22(3), 65(2008). 4. S. H. Seok and K. S. Geum, A Study on Black Fashion Preference of Korean Women in Modern Era, The Korean Society of Costume, 66(1), 29(2012). 5. M. Shahid, S. U. Islam, and F. Mohammad, Recent Advancements in Natural Dye Applications: A Review, J. of Cleaner Production, 53, 310(2013). 6. M. Mirjalili, K. Nazarpoor, and L. Karimi, Eco-friendly Dyeing of Wool using Natural Dye from Weld as co- Partner with Synthetic Dye, J. of Cleaner Production, 19, 1045(2011). 7. T. Bechtold, A. M. Ali, and S. Komboonchoo, Sustainable Dyes from Agrifood Chain co-products Total Food, RSC Publishing, Cambridge, UK, pp , M. S. Cho, Analysis of the Trend of Natural Dyeing, M.S. Thesis, Ewha Womans University, Y. Yeo and Y. Shin, The Dyeing Properties and Functionality of Water Lily(Nymphaea tetragona) Leaves Extract as a New Natural Dye Resource(2): Dyeing of Silk and Wool Fibers, Textile Coloration and Finishing, 29(3), 171(2017). 10. J. Lee and J. Ko, The Characteristic of Natural Dyeing with Mullberry Leaf and Coffee Powder using Zinc Mord, Textile Coloration and Finishing, 28(2), 118 (2016). 11. Y. S. Lee, A Study on the Dyeing of Color-black from Plants, The Research Institute of Human Environment and Colorfastness of Black Dyed Silk Fabrics, Art Kon- Kuk University, 14, 115(1991). 12. S. H. Lee, S. I. Yoo, M. G. Choi, S. Sin, and T. H. Choi, Natural Dyeing Characteristics of Black Color to the Korean Traditional Hand-made Paper(Hanji), J. of the Korean Wood Science and Technology, 37(4), 406(2009). 13. M. J. Kim, Study on Black Colored Dyeing using Persimmon juice as a Main Dyeing Material, M.S. Thesis, Pusan National University, N. Y. Lee, Natural Coloring to Know, Hyeonamsa, Seoul, pp , G. R. Jo, Explanation of Traditional Dyeing Techniques Presented in Gyuhapchongseo, Korean Studies Information, Paju, pp , 한국염색가공학회지제 29 권제 4 호

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< DB3B2BCBABFEC2E687770>

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