▲ 식물명(Chrozophora Tinctoria)에서 파란색 안료가 추출되었다. <츨처=https://commons.wikimedia.org/wiki/File:ChrozophoraTinctoria.JPG>

 

 

[이미디어= 문광주 기자] 지금까지 모든 분석이 빠트린 색이 이 파란색이다. 사료(史料)는 ‘Folium’ 또는 투어네솔(tournesol, 파두유(巴豆油)에서 추출한 염료, 보라-파란색 색소)로 알려진 이 안료가 크로조포라 팅토리아(Chrozophora tinctoria) 식물에서 얻은 것이라고 설명한다. 지금까지 이 푸른 식물 색의 화학 구조는 알려지지 않았다.

"폴리움 블루 Folium-Blue" 색은 초기 사회에서 무언가 특별한 것으로 간주됐다. 이 색은 자연에서 거의 발견되지 않기 때문에 하늘과 지구의 색으로 여겨졌다. 많은 민족들이 식물에서 얻은 인디고와 안토시아닌을 청색의 기초로 사용했지만 이집트인들은 5천 년 전에 인공적으로 만든 최초의 미네랄 안료를 개발했다.

이 색의 화학구조가 밝혀지지 않은 이유 중 하나는 이 푸른색의 생산이 중세가 끝난 후에 과거로 사라졌기 때문이다. 19세기 프랑스의 한 성직자는 안료 생산을 가장 신비한 예술 중 하나로 묘사했다. “파란색 안료를 만드는 사람들은 어떻게 사용하는지 모르고, 안료로 이익을 얻는 사람들은 그것의 제조에 대해 아무것도 알지 못했다.”

 

▲ Chrozophora tinctoria 열매, 이들은 파란색 안료를 제공했다. © Paula Nabais / NOVA University

 

인디고와 안토시아닌
리스본의 노바 대학(Nova University)의 파울라 나바이스(Paula Nabais)가 이끄는 연구자들이 최근 ‘Folium (약초이름)’의 비밀을 밝혀냈다. 그들은 먼저 중세 사본의 지시를 따라 지금도 포르투갈 남부에서 자라는 식물 Chrozophora tinctoria(늑대젖 식물로 불린다)에서 열매를 모았다. 분쇄된 열매는 알코올에서 파란색 염료를 방출했다. 과학자들은 가스 크로마토그래피 질량 분석법(GS-MS)을 사용해 이 용액을 분석했다.

"추출물은 약 540nm(나노미터)에서 최대 흡수율을 가진 크로마토그래피 피크를 나타냈다. 이는 청자색에 해당한다"고 나바이스 연구팀은 말했다. 분석에 따르면 이 스펙트럼 신호는 이전에 안료로 알려진 화합물에서 나온 것이 아니다. 연구팀은 “이 푸른색은 많은 푸른 꽃과 과일에서 발견되는 안토시아닌도 아니고 남색도 아니다. 이 안료는 그 자체의 독립적인 클래스(class)임이 입증됐다”고 설명했다.

 

오래된 약초 치료와 관련

조사에 따르면 중세에 사용된 신비한 파란색 염료는 당 분자가 부착된 두 개가 연결된 탄화수소 고리로 구성돼 있다. 소위 헤르미딘이라고 한다. 놀라운 점은 헤르미딘은 식물화학과 제약분야에서 안 알려진 것이 아니다. 이 알칼로이드는 유럽의 많은 숲에서 자라는 약용 식물인 나무 다람쥐(Mercurialis perennis)에서도 발생하기 때문이다.

오징어의 헤르미딘으로 갈색과 황색의 용액을 만들 수 있지만 내구성 있는 파란색은 불가능하다. 크로조포리디네(Chrozophoridine)가 잊혀진 헤르미딘과 다른 점은 무엇일까? 연구원들이 발견한 바와 같이, 이 청색 안료에는 두 개의 헤르미딘이 결합돼 전하 교환이 존재한다. 이것은 강한 청색 흡수를 일으키는 구성으로 분자를 안정화시킨다.

이제야 중세의 원고 색상과 식물 원료의 수 세기 전 비밀이 마침내 밝혀진 것이다. "이것은 유럽 문화유산 보존에 없어서는 안 될 지식이다"며 "우리는 이것이 이 매혹적인 식물과 그 역사에 대한 마지막 정보가 아니며 더 많은 발견이 곧 나올 것이라고 확신한다”고 나바이스는 말했다.

 

 

▲ 중세에는 직물 조각에 푸른 식물 추출물이 담겨있었다. 파란색 잉크가 필요한 경우 이러한 직물 조각의 일부가 물에 용해됐다. © Paula Nabais / NOVA University

▲ 새롭게 개발된 파란색 염료

우리나라에서도 도자기에서 청색 안료가 발색된 때가 있었다. 조선 초기~중기에는 중국의 영향을 강하게 받아 고급 “청화백자”가 귀족들의 인기를 끌었다. 후기에는 생산력이 증가하면서 고품질의 “청화백자”와 “동화백자 (진사백자라고도 불림)”도 유행했다. 회청, 토청, 동화 등의 도자기용 안료는 전이금속 산화물이다. [출처] 조선백자와 도자기 안료 이야기

크로조포라 팅토리아(Chrozophora tinctoria)는 중세 원고와 네덜란드 치즈 및 특정 주류의 식용 착색제로 사용되는 청자색 착색제를 만들어냈다. 이 사용은 대부분 뮤렉스(Murex) 연체동물에서 얻은 유명한 염료인 더 비싼 티리안 퍼플(Tyrian Purple)의 대체품으로 사용됐다. 색깔은 식물의 열매, 특히 건조한 외피에서 나온다.

착색제는 또한 식물의 잎이 떨어져서 공기에 노출될 때 식물 세포에 포함된 반투명한 수액에서 얻는다. 주스 추출물이 암모니아(NH3)에서 방출되는 증기에 노출될 때 파란색과 보라색의 다른 음영을 얻을 수도 있다. 암모니아(NH3)는 19세기 후반 프랑스에서 신선한 말똥과 소변을 직물에 적용하여 생산했다. 식물 추출물에 담근 것이다. 이 식물은 역사적으로 레반트 (Levant, 역사적으로 근동의 팔레스타인과 시리아, 요르단, 레바논 등이 있는 지역)에서 의류를 염색하는 데 사용됐다. 식물 100킬로그램(220파운드)은 50킬로그램(110파운드)의 수액을 생산하며 이 양으로 25킬로그램(55파운드)의 직물 롤을 염색할 수 있다.

이 오래된 안료는 최근 이 색소가 잠재적인 나노물질이라는 사실이 밝혀졌기 때문에 연구자들의 관심을 다시 불러일으켰다. 미네랄 안료는 오늘날에도 여전히 코발트블루(CoAl2O4)의 형태로 청색에 사용되고 있다.

참고 Science Advances, 2020; doi : 10.1126 / sciadv.aaz7772

 

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