면섬유
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1. 개요
면섬유는 기원전 3000년경 인도에서 처음 재배되었으며, 다양한 직물 제품의 재료로 사용되는 식물성 섬유이다. 면의 사용은 고대 문명에서 시작되어 중세 시대를 거쳐 근대에 이르기까지 널리 퍼졌으며, 현재는 중국과 인도가 주요 생산국이다. 면은 4가지 주요 재배종을 포함하여 다양한 종류가 있으며, 유전자 변형 기술을 통해 해충 저항성을 높이거나 지속 가능한 생산 방식을 모색하고 있다. 면은 섬유의 특징과 성분, 그리고 가공 및 활용 방식에 따라 다양한 용도로 사용되며, 합성 섬유와의 경쟁, 지속 가능한 생산, 유전자 변형 기술의 발전과 같은 과제에 직면해 있다.
기원전 3000년경 인도에서 처음으로 목화 재배가 시작되었으며, 그리스 역사가 헤로도토스가 목화씨를 가져와 유럽에 목화 재배를 전파했다. 인더스 문명과 안데스 문명에서도 목화가 발견되었다. 이후 목화는 십자군을 통해 유럽에 다시 전해졌고, 동아시아의 중국까지 전파되었다.
면화에는 상업적으로 재배되는 4가지 주요 종이 있으며, 모두 고대부터 재배되어 왔다. 하이브리드 품종도 재배된다. 면섬유는 흰색, 갈색, 분홍색 및 녹색 등 다양한 색상으로 자연적으로 발생하지만, 흰색 면화의 유전자를 오염시킬 수 있다는 우려로 인해 많은 면화 재배 지역에서 유색 면화 품종의 재배를 금지하고 있다.[25]
2. 역사
고려 말기 문신 문익점은 1363년 원나라에 사신으로 갔다가 목화씨를 가져왔다. 붓뚜껑 속에 목화씨를 숨겨왔다는 설이 있지만, 원나라에서 금수품목으로 지정한 것은 화약 등이었기 때문에 역사적 근거는 없다.[183] 문익점은 가족들과 함께 목화를 재배하고 솜에서 실을 뽑아냈다.
799년 인도인이 일본을 방문하여 목화씨를 나눠주었으나 1년 만에 재배가 중단되었다. 이후 일본은 조선에서 면화를 수입하였으며, 16세기 이후에야 일본에서 목화 재배가 다시 시작되었다.
조선에서는 면화 재배가 전국적으로 확대되었고, 면직물은 중요한 교역품이자 세금으로도 사용되었다. 일제강점기에는 일본 방직 산업에 원료를 공급하는 역할을 했다. 해방 이후에도 면직물 산업은 대한민국 경제 발전에 중요한 역할을 담당했다.
1980년대까지 한국에서 면화 재배가 활발했지만, 값싼 외국산 면화 수입으로 인해 재배가 중단되었다. 최근 기후 변화와 농업 기술 발달로 면화 재배가 다시 시작되어 재배 면적이 늘어나고 있다. 국내 면 생산 부활 및 유기농 면 재배를 위해 "[http://cottonsummit.web.fc2.com/index.html 전국 코튼 서밋]"과 같은 단체들이 활동하고 있으며, 동일본 대지진 쓰나미 피해 경작지에서 면화를 재배하는 "[http://www.tohokucotton.com 도호쿠 코튼 프로젝트]"와 같은 복구 사업도 진행되고 있다.
2. 1. 고대
기원전 3000년경 인도에서 처음으로 목화 재배가 시작되었으며, 그리스의 역사가 헤로도토스가 목화씨를 가져와 유럽에 면화 재배를 전파했다. 인더스 문명과 안데스 문명에서도 목화가 발견되었다.[183]
기원전 5500년경 멕시코 테우아칸 근처 동굴에서 면화 솜뭉치가 발견되었는데, 이는 면화 재배의 가장 오래된 증거 중 하나이다.[14] 기원전 4200년경 페루에서는 토착 면화 종인 ''해안목화'' 재배가 시작되었으며, 이는 노르테 치코, 모체, 나스카 등 해안 문화 발달의 중추가 되었다.[17]
이란(페르시아)에서 면화의 역사는 아케메네스 왕조 시대(기원전 5세기)로 거슬러 올라간다. 기원전 4세기경 메로에에서는 면화 재배, 방적 및 직조 기술이 높은 수준에 도달했으며, 섬유 수출은 메로에의 부의 원천 중 하나였다.
한나라 (기원전 207년 - 서기 220년) 동안, 중국인들은 중국 남부의 윈난성에서 면화를 재배했다.[25]
2. 2. 중세
고려 말기 문신 문익점이 1363년 원나라에 사신으로 갔다가 목화씨를 가져온 것으로 알려져 있다. 그러나 원나라에서 금수품목으로 지정한 것은 화약 등의 무기류였기 때문에, 붓뚜껑 속에 목화씨를 숨겨왔다는 이야기는 역사적 근거가 부족하다.[183] 문익점은 가족들과 함께 목화를 재배하고 솜에서 실을 뽑아냈다.
일본의 경우, 799년 인도인이 일본을 방문하여 목화씨를 나누어주고 재배 방법을 알렸지만, 1년 만에 중단되었다고 한다. 이후 일본은 조선에서 면화를 수입하였으며, 일본에서 목화 재배가 시작된 것은 조선보다 늦은 16세기 이후이다.
중세 후기, 면은 북유럽에 수입 섬유로 알려졌으나, 식물이라는 것 외에는 면의 기원에 대한 지식이 없었다. 헤로도토스의 기록 때문에, 사람들은 이 식물이 관목이 아닌 나무라고 생각했다. 여러 게르만 언어에서 면을 뜻하는 단어가 '나무 양모'로 번역되는 것은 이러한 믿음의 흔적이다. 존 맨더빌은 1350년에 "그곳 [인도]에는 가지 끝에 작은 양을 매달고 있는 놀라운 나무가 자랐다. 이 가지들은 매우 유연하여 양들이 배고플 때 먹이를 먹을 수 있도록 구부러졌다."라고 기록했다.
면 제조는 이베리아 반도와 시칠리아를 통해 유럽에 도입되었다. 12세기 시칠리아가 노르만족에게 정복되면서 면 직조 기술은 북부 이탈리아로 퍼졌고, 이후 유럽의 나머지 지역으로 확산되었다. 1350년경 유럽에 도입된 물레는 면 방적 속도를 향상시켰다.[31] 15세기에는 베네치아, 안트베르펜, 하를렘이 면 거래의 중요한 항구가 되었다.[32]
13세기~14세기 초 델리 술탄국 시대에 인도에서 발명된 웜 기어 롤러 면화 솜틀기가 16세기 무렵 무굴 제국에서 사용되기 시작했으며,[38] 오늘날까지 인도에서 사용되고 있다.[27]
2. 3. 근대
16세기 이후, 인도산 면화 등이 영국으로 주로 유입되었으며, 18세기경에는 영국의 양모 산업을 위협할 정도였다.[44] 1780년대에는 자동 방적기 및 증기 기관이 잇따라 실용화되면서 영국은 면화 수입국에서 단번에 세계 최대 수출국으로 전환되었다. 이러한 면화 산업의 발전을 주축으로 한 산업 구조의 변혁은 산업 혁명이라고도 불린다.[44]
1738년, 버밍엄의 루이스 폴과 존 와이어트가 2개의 서로 다른 속도로 회전하는 롤러를 사용한 방적기를 발명하여 특허를 취득했다. 1764년의 제니 방적기와 1769년 리처드 아크라이트의 방적기 발명으로 영국에서는 면직물 생산 효율이 획기적으로 향상되었다. 18세기 후반에는 맨체스터에서 면직물 공장이 다수 가동되어 수출 거점이 되면서 "코튼 폴리스(cottonpolis)"라는 별칭으로 불리게 되었다.[51][52]
영국과 미국의 면직물 생산량은 1793년 미국인 엘리 휘트니가 면화 탈곡기를 발명하면서 더욱 증가했다. 기술 진보와 세계 시장에 대한 영향력이 증대되면서, 영국은 식민지의 플랜테이션에서 원면을 구매하여 랭커셔의 공장에서 직물로 가공하고, 제품을 아프리카나 인도 및 중국(홍콩 및 상하이 경유)과 같은 식민지 시장에서 판매하는 체제를 구축했다.
1840년대가 되면서 인도의 목면 섬유 공급량만으로는 수요를 감당할 수 없게 되었고, 동시에 인도에서 영국까지 운반하는 데 드는 시간과 비용도 문제가 되었다. 때마침 미국에서 우수한 목화 종자가 개발되면서 영국은 미국과 서인도 제도의 플랜테이션에서 목면을 구매하게 되었다. 19세기 중반까지 면화 생산은 미국 남부의 경제 기반이 되었으며, "면화 왕"이라고 불릴 정도였다. 면화 재배는 노예의 주요 업무가 되었다.
남북 전쟁이 발발하자, 북군이 미국 남부 연합(남부)의 항구를 해상 봉쇄하면서 면화 수출이 격감했다. 이는 남부 연합이 영국을 전쟁에 끌어들이기 위해 의도적으로 수출을 줄인 측면도 있었다. 그 후, 영국과 프랑스는 이집트의 목면에 주목했다. 영국과 프랑스는 이집트의 플랜테이션에 막대한 투자를 했고, 이집트 정부의 이스마일 파샤는 유럽 은행 등으로부터 막대한 융자를 받았다. 1865년 남북 전쟁이 끝나자, 영국과 프랑스는 이집트산 목면 대신 저렴한 미국산 목면을 다시 수입하면서 이집트는 적자가 팽창하여 1876년 국가 파산에 빠졌다. 이는 이집트가 1882년 대영 제국의 사실상의 보호령이 되는 원인이 되었다.
이 기간 동안 대영 제국은 미국 남부에서 들어오지 않는 면화를 보충하기 위해, 특히 인도에서 면화 수출을 장려했다. 관세 등의 제한을 통해 영국 정부는 인도에서의 면직물 생산을 억제하고, 원면을 영국 본국으로 수출하도록 유도했다. 마하트마 간디는 이 과정을 다음과 같이 설명했다.
1. 인도 노동자가 하루 7센트의 임금으로 딴 면화를 영국인이 독점 구매한다.
2. 이 원면은 영국 선박으로 인도양, 홍해, 지중해, 지브롤터 해협, 비스케이 만, 대서양을 거쳐 3주간 영국으로 운송된다. 이 운송으로 면화 가격은 최소 두 배가 된다.
3. 면화는 랭커셔에서 면직물이 된다. 공장 노동자에게는 인도 페니가 아닌 실링이 지급된다. 영국 노동자는 높은 임금을 받을 뿐 아니라, 직물 공장 건설 및 기계 납품 등 경제적 파급 효과도 누린다.
4. 완제품은 다시 영국에서 인도로 운송된다. 이때 임금을 받는 선장이나 선원도 영국인이다. 이 과정에서 이익을 얻는 소수의 인도인은 하급 노동자인 인도인 선원뿐이다.
5. 이 면직물은 인도의 왕족이나 지주가 구매하며, 그 돈은 가난한 소작농을 하루 7센트로 일하게 해서 얻은 것이다.
남북 전쟁으로 인한 미국산 면화 수입 감소는 러시아 제국에도 영향을 주었다. 당시 러시아는 방적 및 직물 등 목면 공업이 크게 성장했고, 면화 공급 부족은 큰 문제였다. 영국이 이집트산 면화 수입으로 전환한 반면, 러시아는 중앙 아시아의 투르키스탄에 주목하여 국내 생산을 모색했다. 남북 전쟁 이후 미국산 면화 수입이 재개되었지만,, 1880년대 이후 미국에서 도입한 목화 품종 개량과 관개 농법을 통해 1915년에는 러시아 수요의 70% 가까이를 투르키스탄에서 공급할 정도로 성장했다. 한편, 면화 재배 중심지인 페르가나 분지에서는 면화 재배 급증에 따른 농민 경제 곤궁, 면화 전작으로 인한 지역 기근 등 사회 불안이 발생하기도 했다.
미국에서는 남부의 면화 생산이 북부 개발의 자금원이 되었다. 아프리카계 미국인 노예의 면화 생산은 남북 모두에 부를 가져다주었다. 남부 면화는 대부분 북부 항구를 통해 수출되었다.
1865년 남북 전쟁 종결과 노예 해방 선언 이후에도 남부 경제는 면화 생산에 기반을 두었다. 소작농이 늘어나, 해방된 흑인 농부와 토지가 없는 백인 농부가 부유한 백인 지주의 면화 플랜테이션에서 일했다. 면화 플랜테이션에서는 면화를 손으로 따야 했기에 많은 노동력이 필요했다. 수확용 기계가 본격 도입된 것은 1950년대였다 (그 이전의 수확 기계는 섬유를 잘게 잘라버리는 단점이 있었다). 20세기 초, 기계가 노동자를 대체하기 시작하면서 남부 노동력은 제1차 세계 대전과 제2차 세계 대전 사이에 감소했다. 현재도 목면은 미국 남부의 주요 수출품이며, 생산량 대부분은 미국 재배종이 차지한다.
2. 4. 현대
20세기 초, 합성 섬유의 등장으로 면화 산업은 위기를 맞았지만, 여전히 중요한 섬유 작물로서의 지위를 유지하고 있다. 1901년, 페루에서 '면 입고병(정확히는 '푸자리움 입고병')'이 유행하여 면화 생산이 타격을 받았다.[157] 이 병해는 곰팡이가 뿌리에서 침투하여 식물을 완전히 고사시키는 것이었다. 푸에르토리코 출신 농부 페르민 탄기스는 페루에서 이 병해에 강한 목화속 종자를 찾기 위해 발아 실험을 반복했다. 10년간의 시행착오를 거쳐 1911년, 탄기스는 병해에 강하고 이전보다 40%나 길고 굵은 섬유를 생산하며 물이 적어도 잘 자라는 우수한 목화 종자를 개발했다. '탄기스 면'이라고 불리는 이 종자는 현재 페루 면화 생산량의 75%를 차지하고 있다.
중국의 창어 4호 우주선은 달의 뒷면으로 면 씨앗을 가져갔다. 2019년 1월 15일, 중국은 면 씨앗이 싹을 틔웠으며, 이는 "역사상 진정한 의미의 다른 세계의 식물"이라고 발표했다. 캡슐과 씨앗은 폰 카르만 크레이터 내부의 창어 4호 착륙선 안에 위치해 있다.[58]
2. 5. 한국에서의 면화 역사
고려 말기 문신 문익점이 1363년 원나라에 사신으로 갔을 때 목화씨를 가져와 한반도에 목화가 들어온 것으로 알려져 있다.[183] 문익점은 목화의 실용성을 알아보고 목화씨를 가져왔다. 흔히 문익점이 붓뚜껑 속에 목화씨를 숨겨서 몰래 들여왔다는 이야기가 있지만, 원나라에서 금수품목으로 지정한 것은 화약 등의 무기류였기 때문에 역사적 근거는 없다.[183] 문익점은 가족들과 함께 목화를 재배하고 솜으로 실을 뽑아내는 데 성공했다.
799년 인도인이 일본을 방문했을 때 목화씨를 나눠주었으나 1년 만에 재배가 중단되었다고 한다. 그 후 일본은 면화를 조선에서 수입하였다. 일본에서 목화 재배를 다시 시작한 것은 조선보다 늦은 16세기 이후이다.
조선에서는 면화 재배가 전국적으로 확대되었고, 면직물은 중요한 교역품이자 세금으로도 사용되었다. 일제강점기에는 일본 방직 산업에 원료를 공급하는 역할을 했다. 해방 이후에도 면직물 산업은 대한민국 경제 발전에 중요한 역할을 담당했다.
1980년대까지 한국에서 면화 재배가 활발했지만, 값싼 외국산 면화 수입으로 인해 재배가 중단되었다. 최근 기후 변화와 농업 기술 발달로 인해 면화 재배가 다시 시작되어 재배 면적이 늘어나고 있다.
국내 면 생산 부활 및 유기농 면 재배라는 가치를 살리기 위해, "[http://cottonsummit.web.fc2.com/index.html 전국 코튼 서밋]"과 같은 단체들이 활동하고 있다. 동일본 대지진의 쓰나미로 인해 염해 피해를 입은 경작지에서 면화를 재배하는 "[http://www.tohokucotton.com 도호쿠 코튼 프로젝트]"와 같은 복구 사업도 진행되고 있다.
3. 종류
3. 1. 주요 재배종
현대 면화 생산의 대부분은 두 개의 신세계 면화 종이 차지하지만, 1900년대 이전에는 두 개의 구세계 종이 널리 사용되었다. 하이브리드 품종도 재배된다.
3. 2. 기타 품종
하이브리드 품종도 재배된다. 두 개의 신세계 면화 종이 현대 면화 생산의 대부분을 차지하지만, 두 개의 구세계 종은 1900년대 이전에 널리 사용되었다. 면화 섬유는 흰색, 갈색, 분홍색 및 녹색으로 자연적으로 발생하지만, 흰색 면화의 유전자를 오염시킬 수 있다는 우려로 인해 많은 면화 재배 지역에서 유색 면화 품종의 재배를 금지하고 있다.[25]
유전자 변형(GM) 면화는 살충제 의존도를 줄이기 위해 개발되었다. 세균 ''바실루스 튜린지엔시스''(Bt)는 자연적으로 해로운 화학 물질을 생성하는데, 이는 소수의 곤충, 특히 나방과 나비의 유충, 딱정벌레, 파리에만 해로우며, 다른 형태의 생명체에는 무해하다.[68][69][70] Bt 독소를 암호화하는 유전자는 면화에 삽입되어, Bt 면화라고 불리는 면화가 이 천연 살충제를 조직에서 생성하도록 한다. 많은 지역에서 상업용 면화의 주요 해충은 나비목 유충이며, 이들은 형질전환 면화에서 섭취하는 Bt 단백질에 의해 죽는다. 이는 광범위 살충제를 대량으로 사용하여 나비목 해충을 죽일 필요가 없게 한다 (일부는 피레스로이드 저항성을 개발했다). 이는 농장 생태계의 천적 곤충을 보호하고 살충제 외의 해충 관리에 기여한다.
그러나 Bt 면화는 노린재, 썩덩나무노린재, 진딧물과 같은 많은 면화 해충에 효과가 없으며, 상황에 따라 이에 대한 살충제를 사용하는 것이 여전히 바람직할 수 있다. 중국의 Bt 면화 재배에 대한 2006년 코넬 연구진, 중국 농업 정책 센터, 중국 과학 아카데미의 연구에 따르면, 7년 후 살충제로 조절되었던 이러한 이차 해충이 증가하여 비 Bt 면화와 유사한 수준의 살충제 사용이 필요하게 되었고, GM 종자의 추가 비용으로 인해 농부들의 이윤이 감소했다.[71] 그러나 중국 과학 아카데미, 스탠포드 대학교, 러트거스 대학교의 2009년 연구는 이를 반박했다.[72] 그들은 GM 면화가 목화 바구미를 효과적으로 통제한다고 결론 내렸다. 이차 해충은 대부분 miridae (노린재)였으며, 이들의 증가는 지역 온도와 강우량과 관련이 있었고 연구된 마을의 절반에서만 계속 증가했다. 더욱이 이러한 이차 곤충의 방제를 위한 살충제 사용 증가는 Bt 면화 채택으로 인한 총 살충제 사용 감소보다 훨씬 적었다. 2012년 중국 연구에 따르면 Bt 면화는 살충제 사용을 절반으로 줄이고 무당벌레, 풀잠자리, 거미의 수를 두 배로 늘렸다.[73][74]
국제 농업 생명공학 응용 획득 서비스(ISAAA)는 전 세계적으로 GM 면화가 2011년에 2,500만 헥타르 면적에 재배되었다고 밝혔다.[1] 이는 전 세계 면화 재배 총 면적의 69%를 차지했다. 인도의 GM 면화 재배 면적은 2002년 5만 헥타르에서 2011년 1,060만 헥타르로 빠르게 증가했다. 2011년 인도의 총 면화 면적은 1,210만 헥타르였으므로 GM 면화는 면화 면적의 88%에서 재배되었다. 이로 인해 인도는 세계에서 GM 면화 재배 면적이 가장 큰 국가가 되었다.[75] 2012년 PNAS 저널에 게재된 인도에서의 Bt 면화의 경제적 영향에 대한 장기 연구에 따르면 Bt 면화는 소규모 농가 농부의 수확량, 이윤, 생활 수준을 향상시켰다.[76] 미국의 GM 면화 작물은 2011년에 400만 헥타르로 세계에서 두 번째로 큰 면적이었고, 중국의 GM 면화 작물은 390만 헥타르로 세 번째로 큰 면적이었으며, 파키스탄은 2011년에 260만 헥타르로 네 번째로 큰 GM 면화 작물 면적을 가지고 있었다.[1] GM 면화의 초기 도입은 호주에서 성공적인 것으로 입증되었다. 수확량은 비 형질전환 품종과 동일했으며 작물은 생산에 훨씬 적은 살충제를 사용했다 (85% 감소).[77] 두 번째 GM 면화 품종의 이후 도입으로 GM 면화 생산이 증가하여 2009년에는 호주 면화 작물의 95%가 GM이 되었고,[78] 호주는 세계에서 다섯 번째로 큰 GM 면화 작물 국가가 되었다.[1] 2011년의 다른 GM 면화 재배 국가는 아르헨티나, 미얀마, 부르키나파소, 브라질, 멕시코, 콜롬비아, 남아프리카 공화국, 코스타리카였다.[1]
면화는 몬산토가 발견한 광범위 제초제인 글리포세이트에 대한 저항성을 갖도록 유전자 변형되었으며, 몬산토는 또한 Bt 면화 종자의 일부를 농부들에게 판매한다. 전 세계적으로 GM 면화를 판매하는 다른 면화 종자 회사도 많이 있다. 1996년부터 2011년까지 재배된 GM 면화의 약 62%는 곤충 저항성, 24%는 스택 제품, 14%는 제초제 저항성이었다.[1]
면화는 식용이 불가능하게 만드는 독소인 고시폴을 가지고 있다. 그러나 과학자들은 독소를 생성하는 유전자를 침묵시켜 잠재적인 식량 작물로 만들었다.[79] 2018년 10월 17일, USDA는 GE 저고시폴 면화를 규제 완화했다.[80][81]
4. 재배
면화는 열대에서 아열대에 걸친 습윤·반건조 지대에서 주로 재배되지만, 관개 시설의 발달로 우즈베키스탄과 같이 강수량이 적은 지역에서도 대규모로 재배되고 있다. 생산된 면화는 코튼 피커와 같은 수확 기계로 수확하지만, 아프리카 등의 개발도상국에서는 여전히 손으로 직접 수확하기도 한다. 수확된 면화는 장방형 또는 원통형 모듈이라고 불리는 형태로 뭉쳐지며, 모듈 빌더라는 전용 기기가 있다. 존 디어(John Deere)나 케이스 IH(Case IH)의 현행 기종은 수확과 모듈 제작을 동시에 수행할 수 있다.
4. 1. 재배 조건
면화를 성공적으로 재배하려면 긴 서리가 없는 기간, 충분한 햇빛, 적당한 강우량(일반적으로 50cm에서 100cm)이 필요하다. 토양은 일반적으로 비교적 무거운 토양이어야 하지만, 영양분 수준은 특별할 필요는 없다. 일반적으로 이러한 조건은 북반구와 남반구의 계절적으로 건조한 열대 및 아열대 지역에서 충족되지만, 오늘날 재배되는 면화의 상당 부분은 관개로부터 물을 얻는 강수량이 적은 지역에서 재배된다.[59] 면화는 본래 여러해살이 식물이지만, 해충 방제를 위해 한해살이 작물로 재배된다.[59]사우스 플레인스로 알려진 미국의 지역은 세계에서 가장 큰 연접된 면화 재배 지역이다. 이 지역에서 건조 농업(비관개) 면화가 성공적으로 재배되지만, 일관된 수확량은 오갈라라 대수층에서 끌어온 관개수에 크게 의존해야만 얻을 수 있다. 면화는 어느 정도 염분과 가뭄에 강하므로, 건조 및 반건조 지역에 매력적인 작물이다. 수자원이 전 세계적으로 부족해짐에 따라 이에 의존하는 경제는 어려움과 갈등에 직면할 뿐만 아니라 잠재적인 환경 문제에도 직면하게 된다.[60][61][62][63][64] 예를 들어, 부적절한 작물 재배와 관개 관행은 면화가 주요 수출품인 우즈베키스탄 지역에서 사막화를 초래했다. 소련 시대에 아랄해는 농업 관개, 주로 면화를 위해 활용되었으며, 현재 염류화가 광범위하게 발생하고 있다.[63][64]
면화 재배에는 서리가 내리지 않는 긴 계절과 600mm에서 1200mm 정도의 강수량이 필요하다. 이 조건을 만족하는 곳은 열대에서 아열대에 걸친 습윤·반건조 지대이지만, 현재는 관개의 발달로 우즈베키스탄 등 강수량이 적은 지역에서도 대규모 면화 재배가 이루어지게 되었다.
4. 2. 재배 방법
면화 재배에는 서리가 내리지 않는 긴 기간, 충분한 햇빛, 그리고 보통 50cm에서 100cm 정도의 적당한 강우량이 필요하다.[59] 토양은 일반적으로 비교적 무거운 편이어야 하지만, 영양분 수준이 특별할 필요는 없다. 이러한 조건은 보통 북반구와 남반구의 계절적으로 건조한 열대 및 아열대 지역에서 충족되지만, 오늘날 재배되는 면화의 상당 부분은 관개로부터 물을 얻는 강수량이 적은 지역에서 재배된다.면화는 본래 여러해살이 식물이지만, 해충 방제를 위해 한해살이 작물로 재배된다.[59] 파종 시기는 북반구의 봄철인 2월 초부터 6월 초까지 다양하다. 사우스 플레인스로 알려진 미국의 지역은 세계에서 가장 큰 연접된 면화 재배 지역이다. 이 지역에서는 건조 농업(비관개) 방식으로 면화를 재배하지만, 안정적인 수확량을 얻기 위해서는 오갈라라 대수층에서 끌어온 관개수에 크게 의존해야 한다.
면화는 어느 정도 염분과 가뭄에 강하기 때문에 건조 및 반건조 지역에 적합한 작물이다. 그러나 수자원이 부족해짐에 따라 면화 재배에 의존하는 경제는 어려움과 갈등, 그리고 환경 문제에 직면할 수 있다.[60][61][62][63][64] 예를 들어, 부적절한 작물 재배와 관개는 면화가 주요 수출품인 우즈베키스탄 지역에서 사막화를 초래했다. 소련 시대에 아랄해는 농업 관개, 주로 면화를 위해 사용되었으며, 현재 염류화가 광범위하게 발생하고 있다.[63][64]
면화는 현대 상업용 면 섬유의 전형적인 옅은 황백색 외에도 다른 색상으로 재배될 수 있다. 천연 염색 면화는 빨간색, 녹색 및 여러 가지 갈색 음영으로 나올 수 있다.[65]
4. 3. 유기농 면화 재배
유기농 면은 일반적으로 유전자 변형되지 않은 식물에서 생산된 면으로, 비료나 살충제와 같은 합성 농약을 사용하지 않고 재배되었다는 인증을 받은 면을 의미한다.[82] 유기농 면 생산은 생물 다양성과 생물학적 순환을 촉진하고 강화한다.[83] 미국에서는 유기농 면 농장에서 국가 유기농 프로그램(NOP)을 시행해야 한다.[84] 이 기관은 유기농 작물의 해충 방제, 재배, 비료 사용 및 취급에 대한 허용 가능한 방식을 결정한다.[84]4. 4. 수확
미국, 유럽, 호주에서는 대부분 기계로 면화를 수확한다. 이때 면화 수확기나 면화 박피기를 사용하는데, 면화 수확기는 식물에 손상을 주지 않고 솜 뭉치를 제거하며, 면화 박피기는 솜 뭉치 전체를 벗겨낸다.[88] 면화 박피기는 주로 바람이 강한 지역에서 사용되며, 화학 제초제를 뿌리거나 냉해로 잎이 떨어진 후에 사용된다.하지만 개발도상국[88]이나 중국 신장 위구르 자치구에서는 여전히 손으로 수확하는 경우가 많다.[89] 특히 신장 위구르 자치구는 전 세계 면화 생산량의 20% 이상을 차지하는데, 이곳에서는 강제 노동으로 면화를 수확한다는 의혹이 제기되고 있다.[89][90]
수확된 면화는 장방형 또는 원통형 모듈(module) 형태로 뭉쳐진다. 모듈을 만드는 전용 기기인 모듈 빌더도 있으며, 존 디어(John Deere)나 케이스 IH(Case IH)의 최신 기종은 수확과 모듈 제작을 동시에 할 수 있다.
5. 가공 및 활용
무함마드 알리 왕조 시대의 이집트사에서 19세기 초, 프랑스의 M. 주멜은 이집트 통치자 무함마드 알리 파샤에게 긴 섬유의 마호 면화를 재배할 것을 제안했다. 무함마드 알리는 이 제안을 받아들여 면화 판매 및 수출 독점권을 부여하고, 면화를 우선적으로 재배하도록 지시했다.[42] 이집트는 1인당 방적기 수에서 세계 5위의 면화 산업 생산국이었다.[42] 초기에는 동력, 물레방아, 풍차와 같은 전통적인 에너지원을 사용했지만,[43] 19세기 초 증기 기관이 도입되었다.[43]
미국 남북 전쟁 당시 면화 수출액은 연간 1,600만 달러(12만 묶음)였고, 1864년에는 5,600만 달러로 증가했다. 1903년에는 연간 120만 묶음에 달했다.
영국 동인도 회사는 1660년대에 캘리코와 친츠 천을 영국에 소개했다. 저렴하고 다채로운 이 천들은 인기를 얻었고, 17세기 말에는 동인도 회사의 향료 무역을 능가했다. 동인도 회사는 공장을 확장하고 대량의 천을 수입하여 국내 섬유 생산업체와 경쟁을 벌였다. 이에 영향을 받은 직조공, 방적공 등이 반대했고, 캘리코 문제는 1680년대부터 1730년대까지 정치 쟁점이 되었다. 의회는 1700년 캘리코 법을 통과시켜 면직물 수입을 금지했지만, 밀수가 만연했다. 1721년에는 더 엄격한 법을 통과시켜 대부분의 면 제품 판매를 금지했지만, 생면은 예외였다. 연간 2천 묶음의 면이 수입되어 토종 산업의 기반이 되었고, 기계화된 방적 및 직조 기술 개발을 촉발했다. 1770년대 초에는 연간 7천 묶음의 면이 수입되었고, 공장 소유주들은 순면 직물 금지 해제를 의회에 압박했다.
1774년 법이 폐지되면서 면 방적 및 생산 투자가 쇄도했고, 생면 수요는 급증했다.[44] 인도의 면직물은 19세기까지 경쟁 우위를 유지했지만, 영국은 노동 절약 기술 발전에 투자하고 보호 무역 정책을 시행했다.[44] 동인도 회사의 인도 통치는 인도의 탈산업화에 기여했고,[44] 1757년 정복 이후 벵골에서 축적된 자본은 영국 산업에 투자되어 영국의 부를 크게 증가시켰다.[45][46] 영국 식민지화는 인도 시장을 영국 상품에 개방했고, 인도는 영국 제조업체에 원자재를 공급하고 영국 상품의 포로 시장 역할을 했다.[49] 영국은 19세기에 세계 최고의 면직물 제조업체로서 인도를 능가했다.[44]
18세기 말과 19세기 초 동인도 회사가 인도에서 확장되면서 인도의 면화 가공 부문은 변화했다. 영국 시장 공급에서 동아시아에 생면 공급으로 집중했다.[50] 수공예 직물은 산업 생산 직물과 경쟁할 수 없었고, 유럽은 노예 생산, 장섬유 미국산 및 이집트산 면화를 선호했다.
산업 혁명 시기, 영국에서 섬유 산업은 주요 수출품으로 부상했다. 1738년 루이스 폴과 존 와이어트는 롤러 방적기를 특허냈다. 이후 제임스 하그리브스의 제니 방적기(1764년), 리처드 아크라이트의 수력 방적기(1769년), 새뮤얼 크롬프턴의 뮬 방적기(1775년) 발명으로 방적 속도가 빨라졌다. 맨체스터는 '"코튼폴리스"'라는 별명을 얻었다.[51][52]
1793년 엘리 휘트니의 면화 탈곡기 발명으로 생산 능력이 향상되었다. 탈곡기 개발 전에는 면화 섬유를 손으로 뽑아야 했다. 1700년대 후반까지 여러 탈곡기가 개발되었지만, 면화 한 묶음에 600시간 이상이 필요했다.[53] 휘트니의 탈곡기는 시간을 12시간 정도로 단축시켰다. 휘트니는 자체 설계를 특허냈지만, 1796년 헨리 오그덴 홈스의 설계를 제조했다.[53] 기술 발전과 시장 통제 강화로 영국 상인들은 영국 제국 농장에서 원면 섬유를 구매하여 랭커셔 공장에서 가공한 후, 영국령 서아프리카, 영국령 라지, 중국(상하이와 홍콩 경유)으로 수출하는 체인을 개발했다.
1840년대에 인도는 면화 섬유 공급이 어려워졌고, 운송 시간과 비용이 많이 들었다. 미국 면화가 우수한 품종으로 등장하면서, 영국 상인들은 미국 남부의 농장과 카리브해에서 면화를 구매했다. 19세기 중반까지 '"면화왕"'은 남부 미국 경제의 근간이 되었고, 면화 재배와 수확은 미국 노예 제도의 주요 직업이 되었다.
미국 남북 전쟁 동안 미국의 면화 수출은 급감했다. 랭커셔 면화 기근으로 영국과 프랑스는 이집트 면화로 눈을 돌렸고, 면화 농장에 대규모 투자를 했다. 이집트 정부는 유럽에서 상당한 대출을 받았다. 1865년 전쟁 후, 영국과 프랑스 상인들은 이집트 면화를 버리고 미국 수출로 돌아가, 이집트를 파산으로 몰아넣었고, 이는 1882년 영국의 이집트 점령의 핵심 요인이 되었다.
이 기간 동안 영국 제국, 특히 호주와 인도에서 면화 재배가 증가하여 미국 남부의 감소한 생산량을 대체했다. 영국 정부는 관세 등으로 인도에서 면직물 생산을 억제하고, 원료 섬유를 영국으로 보냈다. 마하트마 간디는 이 과정을 다음과 같이 설명했다.
- 영국인들은 인도 면화를 독점 구매한다.
- 면화는 영국 선박으로 운송된다.
- 면화는 랭커셔에서 천으로 만들어진다.
- 완성된 제품은 다시 영국 선박으로 인도에 보내진다.
- 천은 인도의 왕과 지주들에게 팔린다.[54]
미국에서 남부 면화 재배는 남북 전쟁 이전 남부에 부와 자본을 창출했고, 북부 섬유 산업에 원자재를 제공했다. 1865년 이전에는 노예화된 아프리카계 미국인들의 노동으로 면화가 생산되었다. 1860년에 "면화는 왕이다"라는 구호는 유럽이 1861년에 독립적인 남부 연합을 지원할 것이라는 남부 지도자들의 태도를 특징지었다.[55] 캘리포니아의 러셀 그리핀은 가장 큰 면화 농장 중 하나를 운영하여 6만 개 이상의 면화 묶음을 생산했다.[56]
면화는 1865년 노예 제도 폐지 후에도 남부 경제의 핵심 작물로 남았다. 분할 경작이 발전했고, 일부 농부들은 토지를 임대했다. 기계식 면화 수확기 개발 전까지, 면화 농부들은 손으로 수확하기 위해 추가 노동력이 필요했다. 면화 수확은 남부 가족들에게 수입원이었다. 학교 시스템은 방학을 나누어 아이들이 "면화 수확" 기간 동안 일할 수 있도록 했다.[57]
20세기 중반, 기계가 노동자를 대체하고 세계 대전 동안 농촌 노동력이 감소하면서 면화 농업 고용이 감소했다. 면화는 캘리포니아, 애리조나, 딥 사우스에 대규모 농장을 둔 미국의 주요 수출품이다.[56] 텍사스 입법부는 1997년에 면화를 공식적인 "텍사스 주 섬유 및 직물"로 지정했다.
5. 1. 섬유
면화는 씨앗을 감싸고 있는 솜털, 즉 섬유를 얻기 위해 재배된다. 솜털은 면화의 종류에 따라 길고 짧게 나뉘며, 긴 섬유는 린트(lint), 짧은 섬유는 린터(linter)라고 불린다.[101][102][103][104][105] 린트는 방적 과정을 거쳐 면사, 끈, 면직물 등으로 만들어지며, 의류, 침구류, 의료·위생 용품 등 다양한 제품에 사용된다. 린터는 섬유가 짧아 방적 원료로 사용되지는 않지만, 린터 펄프, 레이온, 셀룰로스 유도체 등의 원료로 사용된다.생솜털, 즉 살아있는 표피 세포성의 단세포 돌기 시기에는 세포벽으로 만들어진 긴 관 안에 물(실제로는 세포 원형질과 그 안쪽의 거대해진 액포)을 넣은 것과 같다. 익으면서 세포가 사멸하고, 내부의 수분이 말라 세포 본체가 있던 부분은 속이 빈다. 게다가 면을 훑으면 관내 수분은 완전히 건조되어, 이 과정에서 감소하는 세포의 수분 응집력에 의해 빈 공간에 강한 음압이 작용하며, 더욱이 세포벽 내의 셀룰로스 미세 튜블의 주행 방향의 영향도 있어서 솜털이 자연스럽게 꼬인다. 면을 현미경으로 관찰했을 때 보이는 꼬임은 이렇게 만들어진다.
면화는 개화 후 성숙한 삭과가 열리고, 솜털로 덮인 씨앗(실면)이 나온다. 솜털에는 길게 뻗은 섬유와 짧은 털(fuzz)이 있다. 솜 분리기(繰綿機)로 실면에서 분리된 긴 섬유를 린트 또는 솜이라고 부르며, 털 제거기를 사용하여 분리한 털 위주의 짧은 섬유를 린터 또는 솜 찌꺼기라고 부른다.
목면은 수건, 로브 등의 타월지, 청바지의 데님, 파란 작업복 등에 사용되는 캠브릭, 코듀로이, 시어서커, 목면 능직 등 다양한 직물 제품에 사용된다. 양말, 속옷, 티셔츠의 대부분은 목면으로 만들어진다. 침대용 시트도 목면으로 만들어진 경우가 많다. 목면은 코바늘 뜨개질이나 메리야스용 실에도 사용되기도 한다. 목면에 레이온이나 폴리에스터 등의 합성 섬유를 더하여 천을 짜기도 한다.
섬유 산업 외에도 면은 어망, 커피 필터, 텐트, 폭발물 제조(니트로셀룰로스 참조), 면 종이, 제본에 사용된다. 소방 호스는 한때 면으로 만들어졌다.
장섬유(LS 면)는 섬유 길이가 길어 품질이 더 높은 면인 반면, 특대 섬유 면(ELS 면)은 섬유 길이가 더 길고 품질이 훨씬 더 높다. "이집트 면"이라는 이름은 일반적으로 고품질 면과 관련이 있으며 LS 또는 (덜 자주) ELS 면이다.[97] 오늘날 "이집트 면"이라는 이름은 재배 장소보다는 면이 처리되고 실이 생산되는 방식과 더 관련이 있다. 미국 면 품종인 ''피마'' 면은 종종 이집트 면과 비교되는데, 둘 다 고품질 침대 시트 및 기타 면 제품에 사용되기 때문이다. 피마 면은 종종 미국 남서부에서 재배되는 반면,[98] 피마라는 이름은 현재 페루, 호주, 이스라엘과 같은 면 생산 국가에서 사용된다.[99]
5. 2. 면실
면씨는 면화를 제거한 후 남은 씨앗으로, 면실유를 생산하는 데 사용된다. 면실유는 정제 후 다른 식물성 기름과 마찬가지로 사람이 섭취할 수 있다.[96] 면씨앗 박은 면실유를 짜고 남은 찌꺼기로, 주로 반추 동물 가축에게 먹인다.[96] 면씨앗 박에 남아 있는 고시폴은 단위 위 동물에게 유독하다.[96] 면씨앗 껍질은 거친 사료를 위해 젖소 배급량에 추가될 수 있다.[96] 미국 노예 시대에는 면 뿌리 껍질이 민간 요법에서 낙태 유발제로 사용되어 유산을 유도하기도 했다.[96] 고시폴은 면 식물의 모든 부분에서 발견되는 물질 중 하나로, 과학자들은 '유독성 색소'라고 묘사했다.[96] 고시폴은 정자 발달을 억제하거나 정자의 운동성을 제한하며, 특정 호르몬의 방출을 제한하여 월경 주기를 방해하는 것으로 알려져 있다.[96]5. 3. 기타 활용
섬유 산업 외에도 면은 어망, 커피 필터, 텐트, 폭발물 제조(니트로셀룰로스 참조), 면 종이, 제본 등에 사용된다.[95] 소방 호스는 한때 면으로 만들어졌다.면을 제거한 후 남은 면씨는 면실유를 생산하는 데 사용되며, 정제 후 다른 식물성 기름과 마찬가지로 인간이 섭취할 수 있다. 남은 면씨앗 박은 일반적으로 반추 동물 가축에게 먹인다. 박에 남아 있는 고시폴은 단위 위 동물에게 유독하다. 면씨앗 껍질은 거친 사료를 위해 젖소 배급량에 추가될 수 있다. 미국 노예 시대에는 면 뿌리 껍질이 민간 요법에서 낙태 유발제로 사용되었다. 즉, 유산을 유도하기 위해 사용되었다. 고시폴은 면 식물의 모든 부분에서 발견되는 많은 물질 중 하나였으며 과학자들은 '유독성 색소'라고 묘사했다. 또한 정자 발달을 억제하거나 정자의 운동성을 제한하는 것으로 보이며, 특정 호르몬의 방출을 제한하여 월경 주기를 방해하는 것으로 생각된다.[96]
면 린터는 면 식물의 씨앗에 면을 제거한 후 부착되는 가늘고 실크 같은 섬유이다. 이 꼬불꼬불한 섬유는 일반적으로 3mm 미만이다. 이 용어는 또한 일부 고지대 종의 더 짧은 보풀 섬유뿐만 아니라 더 긴 섬유 스테이플 린트에도 적용될 수 있다. 린터는 전통적으로 종이 제조 및 셀룰로스 제조의 원료로 사용된다. 영국에서는 린터를 "솜"이라고 한다.
6. 국제 무역 및 경제
2017년 기준 면화의 최대 생산국은 인도와 중국으로, 연간 생산량은 각각 18.53e6t 및 17.14e6t이며, 이 생산량의 대부분은 각국의 섬유 산업에서 소비된다. 원면의 최대 수출국은 미국으로 490억달러의 판매량을 기록하고 있으며, 아프리카는 210억달러의 판매량을 기록하고 있다. 전체 국제 무역 규모는 1200억달러로 추산된다. 아프리카의 면화 무역 점유율은 1980년 이후 두 배로 증가했다.
테네시주 멤피스에 본사를 둔 던반트 엔터프라이즈(Dunavant Enterprises)는 아프리카 최대의 면화 중개인이며, 카길(Cargill) 역시 아프리카에서 면화를 구매하여 수출한다.
미국의 25,000명의 면화 재배자들은 연간 200억달러 규모의 보조금을 받고 있지만, 현재 중국이 전체 면화 부문에 대한 지원 규모가 가장 크다.[108]
면화에 대한 무역을 장려하고 논의를 조직하기 위해, 매년 10월 7일 세계 면의 날(World Cotton Day)이 기념된다.[110][111][112][105]
면화는 세계 무역 기구(WTO) 활동 내에서 무역과 개발이라는 두 가지 "보완적인 트랙"에 포함되어 논의되며,[113] 2005년 세계 무역 기구 각료 회의에서 면화 무역에 대한 합의가 이루어졌다.[114]
