2011년 기준 세계 곳곳에서 연간 약 20억kg의 섬유가 염색과정을 거친다. 섬유 1kg 염색하는데 물 사용량은 평균 100∼150리터에 이른다. 상상을 불허하는 물 사용 증가는 에너지 사용량까지 동시에 늘린다. 물과 에너지가 염색산업의 근간이라는 점에서 이를 줄일 수 있는 대안은 섬유산업사의 경천동지라 할 만하다.
물과 에너지 사용량을 줄이는 염색시대가 성큼 다가왔다. 최근 세계적으로 에너지 사용량을 줄이는 친환경 비즈니스가 큰 관심사다. 특히 염색산업은 용수나 폐수배출에 따른 에너지 사용량이 많아 정부나 친환경단체의 시선에서 자유롭지가 못하다. 내·외적으로 옥죄는 환경 탓에 경영애로 또한 천근만근이지만, 물과 에너지 사용을 줄이는 새로운 염색기술 개발은 새로운 미래를 알리는 신호탄이다. 새 기술은 앞으로 염색산업을 새로 쓸 분수령으로 기대를 높인다. 그렇다면 현재 물을 사용 않거나 물 사용을 확 줄인 염색기술의 상용화 수준은?
지난 10월30일, 섬유센터에서는 의미심장한 설명회가 열렸다. 네덜란드 DyeCoo사가 ‘물 없는 염색산업을 위한 최신 기술동향’을 알리는 자리였다. 설명회장을 찾은 섬유·염색 관계자들의 관심도 높았다. DyeCoo사는 초임계 유체 염색기술을 토대로 세계최초로 물을 사용 않는 염색기계를 개발한 업체다. 이산화탄소(CO2)의 특성을 이용했다.
세계는 CO2염색·DTP 기술 등
물 사용 않는 염색 관심 ‘지대’
초기투자·불량률 높은 게 ‘흠’
친환경·에너지 절감 韓토종기술
물 사용 확 줄여…상용화 큰 기대
이산화탄소는 120℃, 250bar에서 초임계 상태에 이른다. 초임계 이산화탄소는 팽창된 액체 또는 고압가스 성질을 지녀, 소수성 염료의 용해와 동시에 기체처럼 낮은 점성과 확산 성질 때문에 물에 비해 더 짧은 시간 내 염색이 이뤄진다. 또 방적油 추출과 잔여 염료 제거까지 이뤄지면서 에너지 절감 효과가 40∼60%에 이른다. 사용한 이산화탄소는 기체 상태로 방출돼 별도의 건조절차가 필요 없고, 작업 후 개폐시 5% 손실률을 제외하면 95% 이상 재활용할 수 있다. 염색작업은 소롯트는 물론 1회 4톤까지 가능하다.
Digital Textile Printing(이하 DTP)도 물 없는 염색기술의 대명사다. DTP는 기존 날염의 최대 문제였던 환경오염 노동집약 비효율성 등의 해소책으로 각광받는다. 또 의류시장의 소량다품종 생산과 소비자의 개성을 충족시키는 디자인 개발을 이끄는 견인차다. 지금 DTP는 친환경 생산의 총아라 불린다. 필요한 부분에만 잉크가 뿌려지는 Drop on Demand 방식 때문이다.
기존 날염공정은 폐수 공해 등 환경유해 요소를 발생시켰으나, DTP는 제도 제판 조색 공정자체가 생략돼 미염착 염료나 폐수처리 부담까지 줄인다. DTP산업체제는 유럽의 섬유패션산업이 척도다. 프랑스는 2000년 이후부터 DTP산업체제로, 이탈리아는 날염산업 물량 과반수가 DTP로 갈아탔다.
이에 뒤질세라 토종 기술의 개발도 알린다. 한국생산기술연구원 융합생산기술연구소 심재윤 수석연구원이 폐수발생을 줄이는 ‘친환경 에너지 절감을 위한 염색가공용 양·단면 표면처리 시스템’ 연구개발에 나섰다. 연구는 물 사용량을 획기적으로 줄이는 염색기술 개발이라는 데 초점이 모아진다.
심 수석연구원은 “새 염색기술은 물을 전혀 사용 않는 초임계 유체 염색기술이나 DTP기술에 못지않다”며 “선투자에 따르는 고비용과 높은 불량률을 보이는 두 기술에 비해 앞으로 개발효과에 대한 기대가 높다”고 말했다. 벌써부터 관련 업계의 관심도 뜨겁다. 물도 폐수도 에너지까지 확 줄이면서 모든 섬유 소재에 적용되는 토종 새 염색기술 상용화에 대한 기대 때문이다.
