"천연염색" 이라는 말을 들으면 어떤 생각이 드시나요? 많은 분들이 전통적이고 공예적인 이미지를 먼저 떠올리실 텐데요, 특히 에디터 G는 입사 전만 해도 장인들이 한복 등을 직접 정성스래 손으로 염색하는 장면부터 떠올랐어요. 혹은 이른바 '한문 선생님 룩'으로도 알려진 개량한복, 혹은 찜질방 옷의 황토색을 떠올리시는 분들도 많으시더라구요. 하지만 놀랍게도, 이러한 천연염색이 AI와 핵융합 발전이 논의되는 21세기에 지구를 살리는 새로운 기술로 각광받고 있다는 사실! 아직도 천연염색에 대해서 옛날의 것으로 오해하실 분들을 위해 준비했습니다. <21세기에 천연염색이 재조명 받는 이유!> 모두들 궁금하지 않으세요?
천연염색이 지구를 구한다고? 친환경 기술로 각광받는 천연염색
옷장을 열면 보이는 형형색색의 다양한 컬러! 에디터 G는 퍼스널 컬러는 신경써봤어도 정작 이러한 컬러가 어떻게 만들어졌는지는 모르고 있었어요. 일반적으로 염색이 되기 전, 생지 원단(raw fabric)은 합성염료를 사용하는 화학염색 공정을 통해 색을 입혀요. 현대의 화학염색은 멋지고 눈부신 색을 구현하는데에는 최적화되어있지만, 사실 그 이면에서는 막대한 화학물질을 사용하며 유독성 폐수를 배출하는 등 환경 오염을 일으키고 있기도 합니다.
21세기 들어 몸으로 체감되는 기후 변화와 환경 문제에 대한 경각심이 커지며, 지구상에서 가장 큰 산업이자 가장 큰 오염을 만들고 있는 산업 중 하나인 섬유 패션 산업 역시 지속가능한(sustainability) 측면으로 변화해야 한다는 목소리가 커졌어요. 실제로 미국이나 유럽 등 일부 선진국에서는 강력한 규제가 시작되었고, 글로벌 패션 브랜드들 역시 이에 발맞춰 환경적 영향을 줄이는 방법으로 변화하기 위해 노력하고 있어요. 이러한 움직임에 따라 버려진 페트병에서 원사(섬유)를 뽑아내는 리사이클 폴리에스터(recycled polyester), 버려지는 산업용 천 등을 재활용하여 새로운 제품으로 출시하는 업사이클링(upcycling) 등 다양한 친환경 섬유 제조 기술이 등장하고 있습니다.
하지만, 여전히 해결책이 마땅하지 않은 공정도 있습니다. 바로 염색 공정! 물의 사용을 최소화하는 무수(無水) 염색, 디지털 프린팅 등의 일부 기술이 등장하고 있지만, 결국 합성염료를 사용하여 화학물질 문제로부터 자유롭지 못하다는 한계가 있습니다. 그래서 합성염료를 대체하는 천연염색이 궁극적인 친환경 기술로서 여러 장점을 가져 각광받고 있는 것이죠. 그렇다면 천연염색의 대표적인 친환경적 특성에 대해 알아볼까요?
마이너스 탄소 배출에 도전하다 : Net Zero 천연염료
'넷 제로(Net-Zero)' 개념에 대해 들어보신 적 있으신가요? 넷 제로 배출은 배출되는 것과 동일한 양의 온실 가스를 제거하여 대기 중의 순 배출량을 0으로 만드는 것을 의미합니다. 온실 가스는 지구 대기 중의 열을 가두어 지구 온난화를 일으키는 가스입니다. 기후 위기가 현실로 다가오면서 CO2 배출을 줄이기 위해 국가와 국제 단체, 기업들이 나서고 있는데요, UN에 따르면, 섬유산업은 전 세계 탄소 배출량의 무려 10%를 차지하는 것으로 알려져있습니다. 탄소 배출을 줄이고자 독자님들에게도 익숙할 Nike, Adidas, Louis Vuitton등 대부분의 글로벌 패션 및 명품 브랜드들은 앞다투어 2030년대까지 탄소 배출을 크게 줄이기 위한 목표를 발표하고 있습니다.
하지만 화학염색 공정은 대표적으로 탄소를 막대하게 배출하는 공정입니다. 염색의 품질을 향상하기 위해 100~130°C의 열로 가열해야 하고, 이 과정에서 막대한 열에너지를 사용합니다. 이렇게 공정에 사용되는 막대한 열에너지는 결국 모두 엄청난 규모의 CO2 배출을 일으킵니다.
무엇보다 큰 문제는, 합성염료의 주 재료가 바로 석유라는 것인데요, 석유는 83~87% 가량의 탄소를 함유하고 있어 석유 기반 자원을 생산하는 것은 대기 중으로 탄소를 배출하는 것과 마찬가지입니다. 현대 염색산업은 BTX, 벤젠, 콜타르 등 석유화학 중간체를 기반의 합성염료에 의존하고 있으며, 현재 천연염료 외에는 근본적인 석유계 합성염료 대체 자원은 제시되지 않고 있습니다.
플라스틱, 고무, 폴리에스터 등 오늘날 사용되는 대부분의 합성소재는 석유 기반으로, 국제 에너지 기구에 따르면 석유화학산업은 2018년 전체 석유 소비의 약 20% 차지한다고 알려져 있습니다. 화석연료 기반 물질은 생산, 사용, 폐기 과정에서 탄소 배출로 인한 기후 문제는 물론 미세 플라스틱, 자원 고갈, 건강 및 생태계 파괴 등 종합적 환경 문제를 떠안고 있습니다. 따라서 최근 식물 기반 재료로 만든 바이오 플라스틱, 재활용 폴리머, 천연 섬유 등 석유 유래 소재를 대체하려는 움직임이 큰 상황이며, EU는 2030년까지 플라스틱 포장재의 55%를 재활용하는 목표 발표, 일회용 플라스틱 품목 제한 및 규제에 나서는 등 석유화학 기반 소재를 대체하려는 소비자와 국가의 움직임이 크게 대두되고 있습니다.
염색 공정에서 합성염료를 대체할만한 최적의 자원은 바로 천연염료입니다. 천연염료는 재배 과정에서 광합성을 통해 대기 중의 CO2를 흡수하기 때문에 천연염색의 대량생산화, 품질 개선, 재현성 확보 등이 이루어지면 탄소 배출 저감 측면에서 높은 포텐셜을 지닌 자원입니다.
사실, 천연 염료의 재배는 기존의 합성 염료 생산보다 온실 가스 배출이 적은 것으로 나타났습니다. 천연 염료는 식물, 동물 또는 미생물과 같은 천연 공급원에서 추출합니다. 반면에 합성 염료는 화학 물질을 사용하여 실험실에서 제조됩니다. 합성 염료 생산은 많은 에너지와 화학 물질을 사용하며 많은 온실 가스를 배출할 수 있습니다.
천연 염료의 재배는 합성 염료 생산보다 온실 가스 배출이 적은 것으로 나타났습니다. 한 연구에 따르면 천연 염료의 재배는 합성 염료 생산보다 이산화탄소 배출량을 50-80% 줄일 수 있습니다. 천연 염색이 합성 염색보다 온실 가스 배출이 적고 지속 가능한 대안으로 각광받는 이유입니다.
즉, 원재료 측면에서는 광합성을 통해 대기중의 이산화탄소를 흡수하는 천연염료는, 깊은 땅 속의 탄소 덩어리인 석유를 기반으로 하는 합성염료에 비하면 탄소 배출이 마이너스인 소재라고 할 수 있습니다. 더욱이, 친환경 천연염색 신기술 개발을 통해 공정에서의 탄소 배출을 줄이고, 천연염색의 저공해성 폐수 덕에 폐수 처리 과정의 탄소 배출이 줄어드는 것을 고려한다면 천연염색은 진정한 넷 제로 공정에 부합하는 기술이 될 수 있습니다.
폐수를 깨끗하게 : 강과 하천을 살리는 천연염색
화학염색이 환경에 끼치는 또다른 큰 문제는 바로 유독성 폐수 문제입니다. 화학염색 공정 및 공정에 사용되는 합성염료를 제조하는 과정에서 나오는 폐수는 환경부에 따르면 모든 산업군 중 가장 독성이 높은 폐수를 배출하고 있습니다. 화학염색 관련 폐수의 생태 독성은 비료나 금속 제조 공장 폐수의 10~20배에 달합니다. 이는 합성염료는 석유의 증류 과정에서 추출한 벤젠을 주요 재료로 사용하며, 화학염색 공정에서 발색을 좋게 하고자 다양한 종류의 화학첨가제를 다량 사용하기 때문이에요. 또한, UN에 따르면 이러한 폐수는 지구 전체 산업폐수의 무려 20%를 차지할 정도로 많은 양입니다.
화학염색 폐수에는 너무 많은 종류의 화학물질이 섞여 있어 폐수 처리 및 정화가 쉽지 않습니다. 유독성 폐수가 하천, 강, 바다로 흘러들어가게 되면 자연에 큰 타격을 입힙니다. 특히, 하천에 방류된 폐수 속 유기화학물질은 미생물의 급격한 증가로 인해 물 속 산소를 부족하게 하여 어류의 집단 폐사를 야기하고 있습니다. 뿐만 아니라 인간에게도 식수원 오염으로 인한 물부족과 폐수 처리를 위한 막대한 비용 및 탄소배출을 발생시키는 등 다방면으로 영향을 끼치고 있습니다.
천연염료를 사용하는 것은 염색 및 염료 폐수로 인한 문제를 줄이는 염색 방법입니다. 석유계 합성물질을 자연 원료로 대체한 천연염색은 폐수로 야기되는 환경에 대한 영향을 크게 줄일 수 있습니다.
폐수 속 유독한 화학물질의 종류와 양, 폐수 농도를 줄이는 천연염색은 폐수의 처리(정화)를 쉽게 하고, 폐수의 독성을 낮추며 미생물 증식, 산소 농도 변화로 인한 생태계 영향을 크게 감소시킵니다. 또한, 사용되는 천연염료가 자연에서 온 물질이라 환경적 영향이 최소화됩니다.
자연과 공존하는 컬러, 천연염색으로 환경을 지켜가요
몇 년 전만 해도 환경 보호는 먼 미래를 위한 일처럼 느껴졌는데, 이제는 기후위기가 당장 지구를 위협하는 현실이 되었어요. 지구를 지키는 데에는 거창한 첨단 기술도 좋지만, 인류가 오랜 시간 자연과 교감하며 축적해온 전통 기술에도 집중할 필요가 있다고 생각해요. 과거의 유산으로만 남겨져가던 천연염색의 친환경성이 다시 한 번 주목받고 있는 지금, 그린웨어는 지속가능한 섬유패션 기업 중 하나로서 현재보다 더 환경적 영향을 줄이는 방법을 모색하고 있어요. 폐수의 재사용, CO2 저감, 친환경 공정 및 생산시설 구축 등 염색 공정과 제품이 웨이스트 제로(waste zero), 넷 제로(net zero), 알러지 제로(allergic zero), 순환 경제(circular economy)를 완전히 이룰 수 있도록 여러 친환경 기술과 공정을 개발하고 개선하고 있어요.
우리 소비자들이 지구를 위해 할 수 있는 일 역시 작은 것 부터 출발해도 좋다고 생각해요. 똑같은 의류를 사도 리사이클 혹은 오가닉 소재에 천연염색한 의류를 산다면, 또한 더 신중히 생각해서 자주, 오래 입을 옷만 소비한다면 환경에 대한 영향을 줄일 수 있어요. 우리 모두가 일상 속에서 조금씩의 환경적 고려만 더해가도 지구를 살릴 수 있다는 것을 잊지 말자구요!
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