섬유의역사

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*섬유의역사

 

인조섬유 제조는 19세기에 면화와 같이 값싼 셀룰로오스계 천연섬유로부터 실크 같은 인조견을 만들려는 노력으로부터 시작되었다. 1885년 C.H.B.드 샤르도네는 셀룰로오스와 질산으로부터 합성된 니트로셀룰로오스에서 뽑은 실을 탈(脫)니트로화하여 처음으로 실용 레이온을 만들었다. 91년 영국 화학자 C.F.크로스와 E.J.베번이 발명한 비스코스레이온은 1900∼67년 동안 대량 생산되었다. 구리암모니아레이온(벰베르그레이온 또는 큐푸라)은 셀룰로오스가 산화구리를 함유한 암모니아 수용액에 녹는 성질을 이용한 것으로, 1918년 E.틸레가 발명한 연신방사법(延伸紡絲法)으로 실용적인 인조견사를 만들었다. 최초의 합성섬유 나일론은 38년 미국 뒤퐁사에서 W.H.캐러더스의 고분자 연구로부터 시작되어 합성고분자산업의 출발점이 되었다. 영국의 J.R.윈필드와 J.T.딕슨이 발명한 폴리에스테르섬유는 51년 ICI사가 상품화하여 의류용으로 우수한 성질이 알려져 오늘날 세계에서 가장 많이 생산되는 합성섬유가 되었다. 양모와 비슷한 촉감이 있는 아크릴섬유는 50년 뒤퐁사가 생산을 시작한 뒤 세계 각국에서 생산되고 있다. 나일론·폴리에스테르·아크릴 등이 3대 합성섬유로 세계 전합성섬유 생산량의 약 98%를 차지한다.

*纖維 fiber

  

길고 가늘며 연하여 굽힐 수 있는 천연 또는 인조의 선모양 물질. 가늘기에는 명확한 한계가 있는 것은 아니며, 대략 육안으로 판정할 수 있는 정도이다. 길이는 굵기의 100배 이상으로 되어 있다. 어떤 물질이 섬유로 되려면 그 물질을 구성하는 분자가 가늘고 긴 실과 같은 선모양의 고분자(高分子)이어야 한다. 〔표1〕과 같이 분자량이 작으면 좋은 성능의 섬유를 얻을 수 없다. 섬유원료에 의한 분류는 〔표2〕와 같다. 천연섬유는 그것이 섬유이기 위한 일정한 기능을 지니고 있다. 양모는 보온을 위하여 섬유 자체가 곱슬곱슬하고 부피가 크며, 공극(孔隙)이 많고, 또한 가뇨성(可撓性)도 크다. 생사(生絲)는 번데기를 보호하기 위한 것으로 튼튼하면서도 섬세하다. 특히 아름답고 촉감도 좋기 때문에 이것으로 만들어진 견직물은 귀중품으로 여겨져 실크로드를 거쳐 중국에서 유럽으로 전파되었다. 무명은 식물의 종자모섬유(種子毛纖維)이며 긴 털과 짧은 바탕털의 2종류로 되어 있는데, 긴 털은 방적해서 면사를 만들어 주로 옷감으로 사용한다. 바탕털은 레이온 등의 원료로 린터 (면화의 단섬유)라고 하며 공업상 중요한 셀룰로오스 유도체의 원료로 쓰인다. 초기의 천연고분자를 원료로 한 재생섬유는 과학기술의 발전과 함께 순화학(純化學) 합성품인 합성섬유의 발명으로 이어졌다. 섬유의 강도, 예를 들면 인장강도(引張强度)와 탄성률(彈性率), 또 열에 관한 성질인 녹는점, 유리전이온도(琉璃轉移溫度) 등의 실용성과 밀접하게 관계되는 성질은, 섬유를 구성하고 있는 고분자의 분자간의 힘·결정성·강성(剛性) 등에 의해 큰 영향을 받는다. 또한 가장 생산량이 많은 의복 원료용 섬유가 되기 위해서는 촉감·염색성·세탁성 등이 좋아야 하며 기타 부차적인 조건이 필요하다.

 

*섬유산업(纖維産業)

  

 천연섬유나 합성섬유를 가공하여 실이나 직물 등을 만드는 산업. 면사방적·견사방적·제사·연사(撚絲)·제강(製綱)·직물·메리야스·봉제·끈·로프·레이스 및 제망(製網)까지를 포함한다. 천연섬유에는 면섬유·모섬유·견섬유·마섬유 등이 있으며, 천연섬유소를 화학적으로 처리하여 만드는 레이온·아세테이트 등 인조섬유와 석탄·석유·물·공기 등으로 합성하는 나일론·비닐론·테트론 등 합성섬유를 가공대상으로 한다. 생산공정은 ① 섬유를 선별하고 깨끗하게 하는 준비공정 ② 원사(原絲)를 만드는 제사공정 ③ 방사로 피륙을 짜는 공정 ④ 피륙을 표백하고 염색·날염·가공하는 마무리공정 등이 있다. 이 기술은 인류의 역사만큼 오래 되었고 간단한 도구를 이용한 수공업에서 산업혁명을 거쳐 기계화되었다. 동시에 서유럽, 특히 영국을 선두로 하여 자본주의가 형성되는 과정에서 섬유산업은 중요한 역할을 했다.

 

한국의 섬유산업

예로부터 부녀자들에 의한 가내수공업으로 이루어져 온 한국의 섬유산업은 1910년대 일본의 섬유자본과 일부 민족자본에 의한 근대공업이 도입됨에 따라 발달하였다. 이 무렵 설립된 <경성직뉴주식회사> <김덕창직포공장>은 당시 손꼽히던 근대 민족공업으로서 한국 섬유공업의 효시였다. 그러나 민족자본에 의한 섬유공업은 일본 제국주의의 침략에 의해 침식당하여 변질되었으며, 반면에 섬유업계에 진출한 일본자본의 점유율은 높아졌다. 광복 전까지 섬유생산구조는 직물류의 비중이 총섬유제품생산액의 54.9%였으며, 실〔絲〕 종류의 비중은 39.0%였다. 업종별로는 면방직 및 견방직업이 실종류와 직물류 생산의 46.5%, 32.3%를 차지하여 섬유제품생산의 주류를 이루었다. 광복 후의 공업은 주로 식품 및 섬유공업 등에 치중되어 추진되었는데, 특히 53∼57년 섬유공업의 연평균성장률은 24.6%에 달하여 수입대체와 아울러 자급태세를 갖추게 되었다. 1950년대 가장 괄목할 만한 신장세를 보인 부문은 모방직공업부문으로, 그 생산량이 1945년의 266㎞에서 60년에는 4356㎞에 달하여 연평균 22.3%의 신장세를 나타냈다. 1950년대 말 면방직공업과 모방직공업에서 자급태세를 갖춘 섬유공업은 60년대 이후에는 수출산업으로 전환, 발달하여 63∼79년 섬유공업부문의 생산액과 부가가치는 연평균 33.4%, 34.8%의 높은 신장률을 기록하였다. 특히 화학섬유공업이 이 기간에 급성장하여 생산과 설비가 급속히 확대되면서 제품생산이 다양화되었을 뿐만 아니라 제품생산구조도 변화하고 1970년대에는 나일론의 비중이 저하되고 폴리에스테르가 주종상품으로 대두하였다. 70년대 중반 이후 세계 섬유수요 양상이 천연섬유에서 인조섬유로 변화함에 따라 화학섬유공업은 더욱 발달하여 75∼80년간 연평균 12.6%의 생산신장률을 나타냈다. 한편 1960년대 후반 화학섬유가 국내생산되고 제품수준이 향상되면서 의류공업이 본격적인 수출산업으로 성장하기 시작하였다. 그 결과 의류수출은 67년 640달러에서 80년 27억 달러에 달하여 1967∼80년 동안 연평균 30% 이상의 높은 신장률을 보여 세계 굴지의 의류품 수출국으로 발전하였다. 1970년대 중반까지 지속적인 성장세를 이루어 76년 의류생산액이 섬유공업에서 차지하는 비중이 35.8%에 달하였고 고용에서도 47.8%에 달함으로써 최대의 고용유발공업임을 나타냈으나 1970년대 중반 이후 중화학공업화가 본격화되면서 상대적으로 그 지위가 저하되었다. 80년대에 들어 선진국에 의한 섬유류 수입규제 강화 및 개발도상국에 의한 추격 등으로 섬유류의 수출 감소와 국내외 경기침체에 따른 내수의 부진으로 국내의 섬유업계는 정체되었다. 81∼82년간 섬유공업 생산액신장률은 1.4%, 부가가치신장률은 -0.8%를 나타냈고, 85년 현재 제조업 총생산액과 부가가치에서 차지하는 섬유공업 비중은 각각 9.9%, 10.7%에 머물렀으며, 고용효과도 15.4%에 지나지 않았다. 또한 총수출에서의 섬유공업 비중도 점차 낮아져 1983년에는 25%에 머물렀다. 그러나 품목별 수출실적에서는 화학섬유류의 수출비중이 급격히 증가하였고, 의류제품은 1982년 현재 한국 총수출의 16.3%에 달하는 35억 달러의 수출실적을 기록하고 있다. 한편 소득수준의 향상에 따라 유명상표의 고급제품 선호도가 크게 높아지고 있으며, 80년 이후 대기업을 중심으로 해외 유명상표 및 기술 도입이 촉진되어 부가가치가 증대되고 있다. 88년 현재 섬유공업부문의 총부가가치액은 4조 123억 원이고, 수출액은 141억 달러이다. 한편 1980년부터 실시되고 있는 섬유공업근대화계획을 토대로 재도약의 기틀을 다지고 있는 한국의 섬유산업은 ① 노후시설의 개체를 통한 시설의 근대화로 생산성 제고(提高) ② 연관기업간의 계열화로 비용의 절감, 원료 및 제품판매시장의 안정적 확보 ③ 신소재 개발 및 염색가공업·디자인부문의 육성으로 제품의 고급화 ④ 원면 및 화학섬유원료의 안정적 확보 등이 선행되어야 한다.유희정▣

 〔세계의 섬유산업〕

우선 국제적인 시야에서 보면 제2차세계대전 전후의 섬유산업 구조는 생산면에서나 무역면에서 크게 변모했다. 예를 들면, 19세기 중엽 이후 세계사의 선두에서 자본주의를 확립시킨 영국은 <세계의 공장>으로서의 역할을 했고 동시에 농촌공업으로 발전한 모직물공업을 대신하여 신흥면직물공업이 중심적 위치를 차지했는데, 넓게 보면 근대사회 형성의 기본 요인은 각국의 섬유산업 발전에 있었다고 할 수 있다. 즉 영국에서는 1733년 J.케이의 개량방적기의 발명, 64년 J.하그리브스의 제니방적기, 69년 R.아크라이트의 수력방적기, 79년 S.크럼프턴의 뮬방적기, 85년 E.카트라이트의 동력직조기(動力織造機) 등의 발명을 통하여 면직공업이 영국산업의 선두에 섰으며 제조업에서 공장제대공업으로 이행되었다. 그리고 작업기계의 혁신은 동력기계의 발달을 촉진하여 1781년에는 J.와트의 증기기관이 등장했다. 이와 같은 동력기계의 발달은 석탄의 수요를 촉진시켜 광업·제철업을 발전시켰으며 또 증기기관차와 증기선의 발달은 교통기관을 변혁시켰다. 이런 뜻에서 영국의 자본주의는 전형적인 내부성장형이라 할 수 있다. 게다가 기계화에 의한 대량생산방식으로 싼 값에 생산된 면제품은 유럽뿐만 아니라 이른바 개발도상국과 식민지의 수공업을 파괴하여 세계시장을 지배했다. 식민지였던 인도의 경우 예로부터의 수공업생산제도가 철저하게 파괴된 결과, 한편으로는 영국으로 면화를 공급해야 했고 다른 한편으로는 영국에서 면제품을 수입해야 하는 구조로 바뀌었다. 즉, 인도·미국·중국 등 넓은 식민지수탈을 전제로 하여(노예무역과도 관련해서) <세계의 공장>이라는 영국의 랭커셔면방적업이 확립된 것이다. 또 이 면방적기술은 유럽대륙과 아메리카대륙뿐만 아니라 세계 여러나라에 영향을 끼쳤다. 20세기에 들어와서 자본주의가 독점단계로 이행됨에 따라 영국을 비롯한 자본주의 선진국에서는 천연섬유에서 인조섬유로의 전환, 또 이른바 개발도상국에서는 종래의 수입 의존에서 자급화로의 전환이 특징적으로 이루어졌다. 따라서 국제적인 섬유산업의 동향은 생산구조면에서 전환기를 맞았고, 가공과 소비구조면에서도 <복합섬유시대>에 들어섰다. 즉 세계 섬유생산의 동향을 보면 인조섬유가 차지하는 비율은 1938년 10% 정도였으나, 41년에는 16%로 증대했다. 제2차세계대전 후인 55∼56년에는 인조섬유가 21%를 차지하였고, 60년대에 6.2배라는 경이적인 발전을 보였으며, 특히 인조견사에 비하여 레이온·스테이플이 급증하였다. 더욱이 레이온으로 대표되는 합성섬유는 면사와 방모사 등 천연섬유와의 혼방에 적합하여, 여러 가지 이점이 있는 새로운 섬유를 만들어낼 가능성이 크며 장래성도 크다. 이것과 대비되는 뜻에서 천연섬유를 원료로 하는 면방적공업의 변천과정을 보면 수출국으로 미국·브라질·멕시코·인도가 등장했고 전체적으로 개발도상국의 면방적제품 생산이 신장세에 있다. 모직물공업에서도 제2차세계대전중 미국이 신장한 데 반하여 프랑스·벨기에·독일·일본 등은 전쟁으로 대부분 타격을 받았다.

 

 *섬유의종류

 

 〔동물의 섬유〕 

동물의 조직 속에 있는 가늘고 긴 구조이며, 세포성인 것과 비세포성인 것이 있다. 세포성인 섬유에는 세포 자체가 가늘고 긴 것(근섬유)과 돌기가 긴 것(신경섬유)이 있다. 비세포성 섬유에는 교원섬유(膠原纖維) 및 탄성섬유가 있으며, 주로 결합조직의 강도를 유지하는 역할을 한다. 동물섬유에는 내부에 다시 미세한 섬유가 있는 경우가 있어서 원섬유(原纖維;筋原纖維 등)라고 한다. 특수한 것으로 포유류의 털, 곤충의 애벌레나 거미가 뽑아내는 실 등도 섬유라고 한다.

 〔식물의 섬유〕

 식물학에서 말하는 섬유란 후벽세포(厚壁細胞)의 일종이며, 나비에 비해서 길이가 대단히 길고 또 양끝이 뾰족한 섬유세포 또는 그 집합을 가리킨다. 세포벽은 보통 목질화(木質化)하지만 셀룰로오스만으로 이루어진 경우도 있다. 두꺼운 세포벽에는 다수의 가는 틈모양의 벽공(壁孔)이 있고 세포내강(細胞內腔)은 대단히 좁아서, 성숙된 후에는 원형질을 잃는 경우가 많다. 섬유세포는 피층(皮層)·관다발·속·잎자루·잎몸 등 식물체의 각 부분에 존재하고, 세포의 형태나 길이는 달라도 모든 기계조직으로서 몸을 튼튼히 유지하는 역할을 한다. 또한 실용에 있어 섬유라고 할 경우는 식물학에서 말하는, 앞서 기술한 섬유 외에도 여러 가지 조직과 줄기·잎 등의 기관까지 포함된다. 이와 같은 넓은 뜻의 섬유는 식물체 속에서의 존재 부위 또는 그 성질 등에 따라 인피섬유(靭皮纖維)·목질섬유(木質纖維)·경질섬유(硬質纖維)·종자모섬유와 기타로 나눌 수 있다. 인피섬유는 주로 줄기의 2차 체관부에 있고 가장 널리 이용된다. 삼·아마(亞麻)·주트·닥나무 등의 인피섬유는 그 성질에 따라 실·그물·직물·범포(帆布)·한지 등의 원료가 된다. 목질섬유는 물관부 외에 물관·헛물관이 혼합된 것을 말하며, 제지펄프의 원료가 된다. 주로 가문비나무와 분비나무 등 침엽수의 재목이 사용된다. 경질섬유는 주로 외떡잎식물의 줄기나 잎의 관다발 및 그 주변의 후피조직(厚皮組織)을 이용하는 것이며, 마닐라삼·아나나스·종려 등은 노끈이나 그물의 원료가 된다. 종자모섬유는 종자 표면의 털을 이용하는 것이며, 널리 재배되는 목화가 좋은 예이다. 줄기나 잎을 그대로 이용하는 것에는 새끼와 멍석의 원료가 되는 볏짚 등이 있으며, 그 종류가 많다.

 〔방직용 섬유〕

 섬유는 직물의 원료일 뿐 아니라, 메리야스·레이스·그물·밧줄·끈·펠트 등 섬유제품 전반의 원료 및 종이 등의 원료가 되는데, 용도에 따라 방직용 섬유·제강용 섬유·제지용 섬유·펄프용 섬유 등으로 분류할 수 있다. 방직용 섬유의 성상(性狀)으로서는 ① 굵기 또는 섬도(纖度) ② 길이 ③ 비중 ④ 강도와 신장률 ⑤ 영률(Young'smodulus) ⑥ 흡습성(吸濕性) ⑦ 열전도성 ⑧ 가방성(可紡性) ⑨ 대전성(帶電性) ⑩ 연화(軟化) 11 화학약품에 대한 저항성 등이 문제가 된다. 그러나 모든 섬유가 그 성상에 적합한 것은 아니기 때문에 섬유를 사용할 때 목적에 맞는 혼방(混紡)·교직(交織)을 하며, 나아가 뒤처리로 품질을 향상시키는 방법을 취한다. 섬유제품의 원료가 되는 섬유는 그 생성 과정에 따라 천연섬유와 인조섬유로 나뉜다. 그리고 이것을 세분화하면 다음과 같다. ① 천연섬유:식물성섬유(면·마 등), 동물성섬유(생사·양모 등), 광물성섬유(석면 등) ② 인조섬유:㉠무기질섬유로는 금속섬유(箔絲·금은사 등), 규산염섬유(유리·암석·鑛滓섬유 등) ㉡유기질섬유로는 재생섬유·섬유소계(비스코스레이온·구리암모니아레이온·아세테이트 등), 단백질계(메리노바 등), 반합성섬유·섬유소계(아세테이트·산화스테이플파이버 등) ㉢합성섬유로는 폴리아미드계(나일론·아밀란 등), 폴리에스테르계(테릴렌·테트론 등), 폴리우레탄계(베를론 등), 폴리에틸렌계(와이넨·리본 등), 폴리염화비닐계(로빌·데이크론·다이넬 등), 폴리염화비닐리덴계(사란 등), 폴리비닐알코올계(비닐론 등), 폴리아크릴계(캐시밀론·엑슬란·아크릴란 등) 등이 있다. 이와 같은 섬유를 형상면으로 보면, ① 장섬유(長纖維) ② 준장섬유(準長纖維) ③ 단섬유(短纖維)로 나눌 수가 있다. 장섬유(필라멘트)는 천연섬유로 견섬유, 화학섬유로는 방출(紡出)한 그대로의 것이 이에 속한다. 준장섬유는 식물섬유 중의 인피섬유·초피섬유(草皮纖維)가 이것에 속한다. 단섬유(스테이플)는 무명·양모 등의 천연섬유 외에 화학섬유 중 방출한 것을 적당한 길이로 절단한 것이 포함된다. 천연섬유의 이용은 이미 유사 이전부터의 일이며, 인조섬유의 제조가 완전히 공업화된 것은 1890년 이후로, 이용면에서 본격적으로 활용하기 시작해서 반세기가 지난 데 불과하다. 그러나 품질은 해마다 비약적으로 개선되었기 때문에 대단히 급속히 보급되어, 매년 천연섬유의 소비분야를 두드러지게 침식해서 섬유간의 경합을 일으키고 있다. 섬유의 종류를 감별하는 데는 태워보는 방법, 약품에 녹여보는 방법, 현미경에 의한 방법, 정색반응(呈色反應)에 의한 방법 등이 있다. 가장 간단한 방법은 태워보는 방법으로 연소상태·냄새·재의 상태로써 판정한다. 섬유의 시험방법에 대해서는 한국공업규격(韓國工業規格;KS)에 규정되어 있다.김연순▣

 

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