[그린RE:포트] 지속가능한 미래의 팔레트, '바이오컬러' 주목

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[그린RE:포트] 지속가능한 미래의 팔레트, '바이오컬러' 주목

염료산업, 석유 기반 합성염료 사용으로 환경 악영향 미쳐
수질오염의 20% 유발 추정.. 버섯 등 식물 기반 염료 부상
바이오염료, 지속가능한 라이프스타일로 자리잡을지 관심↑

조신주 slide7@hanmail.net
등록 2022.09.21
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[지데일리] 오래 전 부터 염료는 세계 무역에 있어 중요한 품목이었는데, 지금도 자연에서 얻은 색은 전 세계적으로 인테리어와 제품을 비롯한 색을 필요로 하는 다양한 산업에서 유행을 이끌고 있다.

바이오컬러는 산업에서 사용 되는 염료와 색소는 현재 합성 용액을 기반으로 하는 게 일반적이다. 천연 화합물을 염료를 사용하는 곳은 거의 없는데다, 생체 기반 물질도 종종 합성 염료와 색소로 착색된다. 주목할 점은 새로운 바이오염료의 출현과 함께 합성 착색제를 대체 가능한 대안이 산업용으로 개발 될 수 있다는 것이다.

염색 공예처럼 양파 껍질을 끓여 나오는 색으로 만들어진 제품은 큰 규모의 산업으로 발전시키기 어려운 실정이다. 이 문제에 대한 해법으로 새로운 생화학 분야에서 찾을 수 있을지 관심이 모아지는 가운데, 현재 핀란드의 바이오컬러(BioColor) 프로젝트 연구가 주목받고 있다.

특히 염료 산업에서는 합성 염료를 사용하는데, 이는 대부분 석유를 기반으로 하기 때문에 환경에 악영향을 미치는 결과를 낳는다. 직물의 화학 처리와 염색은 산업 수질 오염의 5분의 1을 유발하는 것으로 추정되는데, 이를 해결하기 위해 바이오 기반의 염료 사용에 대한 해결책이 활발히 모색되고 있는 상황이다.

한국디자인진흥원 디자인 리포트에 따르면 바이오컬러 연구 프로젝트는 바이오염료 생산, 특성화 및 응용을 위한 새로운 솔루션을 개발하는 것이 목표다.

산림·식품산업의 분야에서 환경효율화를 위한 염료·안료 공급원이 조사 중이다. 이 연구는 도료를 생산하는 농업 자원과 미생물에 초점을 맞추고 있는데, 그 목적은 생물학적 염료와 색소를 사용하여 다채로운 팔레트를 만드는 것이다.

바이오컬러 프로젝트는 바이오코런트의 생산과 공급망을 총 망라하고 있다. 먼저 모든 염료와 색소는 잠재적인 유해성을 검사한다. 다양한 재료를 염색하고 인쇄하는 새로운 방법이 연구되고 있으며 다양한 조건에서 내구성과 색상 수명을 실험하는 방식이다.

바이오컬러 프로젝트의 미생물. 전시회에 따르면 합성염료 처럼 강하고 밝은 색조의 염료를 생합성 염료로 생산하는 것도 가능하다. ⓒ한국디자인진흥원(자료=빌야 푸르시아이넨)

그동안 연구 데이터를 수집해 바이오컬러 데이터베이스 구축이 이뤄졌다. 이는 핀란드와 국제적으로도 처음 있는 일로, 데이터베이스는 다양한 바이오의약품 공급망 외에도 안전과 품질에 대한 정보를 포함하고 있다.

이 데이터베이스는 핀란드와 국제적으로 염색 산업, 의사 결정권자, 연구자들에게 서비스를 제공할 계획이다. 향후 대규모 산업에서 바이오염료의 활용도 가능해질 전망이다.

자연에서 얻은 재료를 활용한 염색 공예는 코로나 시대에 집에서 많은 시간을 보내야 하는 이들에게 새로운 영감을 주고, 수공예를 통해 삶에 활기를 불러일으키는 도구로 작용했다.

핀란드의 가장 오래된 수공예 협회인 따이또에서는 2022년 올해의 핀란드 수공예 기술로 천연염색이 선정됐다. 아울러 천연색으로 염색하는 것은 국립유물위원회에서 관리하는 살아있는 유산 위키 목록에 포함돼 있다. 핀란드에서는 바이오컬러 프로젝트와 전시회의 주최사 중 한 명인 바리낄따 염색 협회에 의해 천연색으로 염색하는 전통이 유지된다.

자연 염료는 수많은 식물을 통해 제작이 가능하다. 식물 외 다양한 진딧물과 소라 껍데기에서 또한 자연 염색에 사용 될 수 있다. 버섯과 나무에 기생하는 곰팡이균 또한 여러 문화권에서 염색을 위해 사용돼왔다.

버섯을 활용한 염색은 1970년대에 널리 알려지게 됐다. 이끼와 같은 지의류에서 얻은 보라색은 14세기에 이미 전해졌다. 그렇지만 지의류들이 매우 느리게 자라기 때문에 지의류를 채집할 수 있는 것은 핀란드 ‘모든이의 권리’에 포함되지 않았다.

바이오 기반 염료는 현재 핀란드에서 광범위한 바이오컬러 프로젝트에서 연구되고 있다. 핀란드 한림원 전략연구위원회가 2019-2025년 자금을 지원하는 연구 프로젝트로, 대학 연구센터 등 10개 연구단위의 전문가들이 참여 중이다.

현재 사용되고 있는 전통적인 자연 염색 방식은 재배 과정과 염색 과정에서 많은 에너지를 요구하기 때문에 대형 산업에 활용하기에는 효율적이지 않을 뿐더러 환경에 영향을 미친다는 지적이 나온다.

바이오컬러 프로젝트는 염료와 색소 외에도 바이오염료의 문화, 사회, 윤리적 측면을 연구하고 있다. 작은 색상의 변화는 일반적으로 바이오염료의 경우이며, 합성된 색만큼 밝지 않을 수 있다. 이 프로젝트는 제품 실험과 미술 전시를 통해 '노벨 미학'에 대한 논의를 유도하는 것을 목표로 하며, 합성 착색제의 '정상' 범위에 의문을 제기할 수 있는 기회를 제공하고 있다.

새로운 바이오 기반 착색제가 제품에 사용된다면 소비자의 선호도와 기대치를 이해하는 게 근본적으로 중요하다는 분석이다. 합성 착색제로 염색한 섬유 제품에 익숙한 사람에게는 바이오 기반 착색제가 약간 희미하거나 품질이 저하될 수 있기 때문이다. 바이오염료가 매력적인 선택이자 지속 가능한 라이프스타일의 자연스러운 부분으로 자리잡을지 관심이 모아진다.