학문
양파껍데기
같은 재료로 만든 종이도 연필이 잘 써지는 정도가 다른 이유는 무엇일까요?
종이의 표면 거칠기와 섬유 배열, 코팅 상태가 필기감에 미치는 영향을 연구하면 단순한 두께나 재질을 넘어 용도별 최적 종이를 설계할 수 있을까요?
성실한 답변 부탁드립니다.
4개의 답변이 있어요!
안녕하세요.
같은 재료로 만든 종이라도 표면의 미세한 거칠기와 섬유 배열에 따라 연필심이 걸리는 정도가 달라져요.
표면이 적당하게 거칠면 흑연이 종이에 잘 묻어나서 진하고 부드럽게 써지는 느낌이 생기지만, 표면이 너무 매끄럽거나 코팅이 강하다면 흑연이 잘 묻지 않아 연필이 미끄러지는 느낌이 날 수 있어요.
종이의 압축 정도나 섬유가 눕는 방향도 마찰과 흑연의 부착 정도에 영향을 주기 때문에 필기감이 달라질 수 있어요.
그래서 표면 거칠기와 섬유 구조, 코팅 상태를 조절해서 연필용이나 펜용처럼 용도에 맞게 종이를 설계하는 것도 충분히 가능한 것이죠.
감사합니다.
채택 보상으로 546베리 받았어요.
채택된 답변안녕하세요. 박재화 박사입니다.
같은 재료로 만든 종이라도 표면의 거칠기와 섬유 배열, 코팅 상태에 따라서 연필이 닿는 느낌과 흑연이 묻는 정도가 달라집니다.
표면이 조금 거친 종이는 연필심을 더 많이 마찰시켜 흑연이 잘 묻기 때문에 진하게 써지는 편이고, 반대로 표면이 너무 매끄럽거나 코팅되어 있으면 연필심이 미끄러지면서 글씨가 연하게 보이거나 필기감이 달라질 수 있습니다.
그리고 종이 섬유가 촘촘하고 균일하게 배열되어 있으면 글씨가 일정하게 써지고 ,섬유가 거칠면 선이 끊기거나 번져 보일 수 있는데, 그래서 필기용, 제도용, 미술용 종이는 두께도 그렇지만 표면 거칠기와 코팅 정도를 다르게 설계합니다. 결국에는 용도에 맞는 최적의 종이를 만들기 위해서는 재질뿐 아니라 표면 구조와 섬유 상태를 함께 조절하는 것이 중요하다고 보시면 되겠습니다.
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
연필이 잘 써진다는 건 종이 표면이 흑연을 얼마나 잘 긁어내느냐의 문제예요. 연필심은 흑연 층이 겹겹이 쌓인 구조라 종이의 미세한 요철에 긁혀야 조각이 벗겨져 묻어요. 같은 펄프로 만든 종이라도 표면이 어떻게 마감됐느냐에 따라 이 긁힘의 정도가 달라져서, 너무 매끄러운 종이는 흑연이 미끄러져 연하게 써지고, 너무 거친 종이는 심이 빨리 닳고 선이 지저분해져요. 적당한 요철이 있는 종이가 진하면서도 부드럽게 써지는 거예요.
섬유 배열도 한몫해요. 종이는 제조 과정에서 섬유가 한 방향으로 눕는 결이 생기는데, 결 방향으로 그을 때와 가로지를 때 저항이 미묘하게 달라서 필기감이 방향에 따라 변해요. 코팅은 이 요철을 덮어버리는 요소라, 잡지 종이처럼 광택 코팅된 표면은 연필이 거의 안 먹고, 반대로 코팅 없이 표면을 눌러 정돈한 종이는 부드러우면서도 흑연이 잘 붙어요. 종이의 흡수성도 만년필이나 잉크펜에서는 번짐과 건조 속도를 결정하니 필기구마다 최적 조건이 다르고요.
이걸 연구해서 용도별 종이를 설계하는 건 이미 산업 현장에서 하고 있어요. 제지 회사들은 표면 거칠기를 측정하는 계기와 마찰 시험으로 필기감을 수치화하고, 섬유 종류와 배합, 표면 처리 방식을 바꿔가며 목표 촉감을 맞춰요. 만년필용 종이는 잉크 번짐을 막는 사이징 처리에 공을 들이고, 스케치북은 연필과 목탄이 잘 붙도록 요철을 살리고, 프린터 용지는 토너 정착에 맞춰 표면을 조절하는 식이에요. 요즘은 태블릿 화면에 붙이는 종이 질감 필름까지 이 연구의 연장선에 있어요.
손끝 감각이라는 애매한 느낌을 거칠기와 마찰계수 같은 숫자로 바꿔 설계하는 작업이 제지 회사에서는 이미 일상적으로 이뤄지고 있어요 :)
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
같은 원료를 사용하더라도 종이 표면의 미세한 거칠기 펄프 섬유의 방향과 밀도 수지나 무기물 도포 형태 같은 코팅 상태에 따라 연필심과 마찰할 때 깎여 나가는 마찰 계수와 부착력이 달라지기 때문에 필기감의 차이가 발생합니다. 실제로 이 세 가지 요소를 정밀하게 제어하고 최적화하면 정밀 스케치용 스무스 서예 캘리그라피용 인쇄 및 만년필용 등 용도별로 가장 정교한 최적의 맞춤형 종이를 충분히 설계하고 제조할 수 있습니다