지속가능한 한지직물을 활용한 단풍잎 천연염색 = Natural Dyeing of Sustainable Hanji Fabric Using Maple Leaves

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 친환경 소재인 한지직물에 단풍잎 추출색소를 적용하여 염색성을 고찰하고, 색소 성분 특성, 매염 효과, 기능성 및 염색견뢰도를 종합적으로 평가함으로써 천연염색 기반 기능성 섬유 소재로서의 활용 가능성을 검토하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. FT-IR 및 UV-Vis 분석 결과, 단풍잎 추출물에는 페놀성 –OH와 방향족 구조를 갖는 탄닌계 화합물이 주요 색소 성분으로 존재하며, 분광학적 특성상 가수분해형보다는 축합형 탄닌 계열이 우세한 것으로 판단되었다. 2. 단풍잎 추출색소를 활용한 한지직물의 염색 최적조건은 염색온도 100℃, 염색농도 3%(o.w.b.), 염색시간 60분, pH 4.1로 확인되었다. 3. Al 및 Fe 매염 처리 시 무매염 대비 염착량(K/S)이 증가하였으며, 선매염보다 후매염에서 염착 증진 효과가 크게 나타났다. 특히 Fe 후매염에서 염착 증가가 가장 두드러졌고, Fe 매염 시료는 명도와 채도가 감소한 어두운 색조로 변화하는 경향을 보였다. 4. 단풍잎 염색 한지직물은 황색포도상구균에 대해 99.9% 이상의 높은 항균율을 나타내었고, 소취성의 경우 미염색 한지직물도 88.0%로 높은 소취율을 보였으며, 단풍잎 염색 후 99.9%로 크게 향상되었다. 5. 일광견뢰도(4등급)와 드라이클리닝견뢰도(4∼5등급)는 양호한 수준을 나타내 실용적 안정성을 확인하였다. 반면 세탁견뢰도(변퇴색 3등급)와 습윤 마찰견뢰도(2∼3등급), 땀 오염견뢰도(산성 2등급, 알칼리성 1∼2등급)는 상대적으로 낮아 천연염색에서 일반적으로 나타나는 한계가 확인되었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study investigated the dyeing properties of Hanji fabric using maple leaf (Acer palmatum Thunb.) extract and evaluated its potential as a naturally dyed functional textile material. The pigment characteristics, dyeing behavior under various conditions, mordanting effects, functional properties, and color fastness were systematically examined in the context of sustainable textile development. FT-IR and UV–Vis analyses revealed that the major coloring components of the maple leaf extract were tannin-based phenolic compounds containing phenolic hydroxyl groups and aromatic structures. The spectroscopic features suggested that condensed tannins were predominant rather than hydrolysable tannins. The optimum dyeing conditions for Hanji fabric were determined to be a dye concentration of 3% (o.w.b.), a dyeing temperature of 100 ℃, a dyeing time of 60 min, and a dye bath pH of 4.1. Mordanting with aluminum (Al) and iron (Fe) salts increased color strength (K/S) compared to unmordanted samples, with post-mordanting being more effective than pre-mordanting. In particular, Fe post-mordanting resulted in the highest color strength and produced darker shades with reduced lightness and chroma. The maple leaf–dyed Hanji fabric exhibited a high level of antibacterial activity against Staphylococcus aureus comparable to that of the undyed fabric, whereas the antibacterial activity against Klebsiella pneumoniae showed a decreasing tendency. In deodorization tests using ammonia gas, the undyed Hanji fabric already showed a high deodorization rate of 88.0%, which further increased to 99.9% after dyeing. Color fastness tests indicated satisfactory fastness to light (grade 4) and dry cleaning (grade 4–5), while moderate fastness was observed in washing, wet rubbing, and perspiration staining. These results demonstrate that maple leaf–dyed Hanji fabric combines aesthetic value with functional performance and can be considered a sustainable textile material with potential applications in eco-friendly and functional fashion products.