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종이로 건물을 짓는다니, 정말 놀라워! 하지만 종이 건물만으로는 아직 종이가 강하다는 사실을 믿지 못하겠어. 조금만 힘을 주면 이렇게 찢어져 버리는 걸?
종이는 왜 잘 찢어질까?
◀ 종이를 이루는 셀룰로오스의 모습.
종이는 나무에 풍부하게 들어 있는 섬유질인 ‘셀룰로오스’를 이용해 만들어요. 아주 가는 실 모양의 셀룰로오스들이 서로 달라붙어서 복잡하게 얽혀 있는 게 바로 종이랍니다.
각각의 셀룰로오스들은 약해서 쉽게 끊어져요. 셀룰로오스들이 뭉쳐 있으면 하나만 있을 때보다 끊기가 어렵지만, 얇은 두께의 종이에선 뭉칠 수 있는 수에 한계가 있죠. 그래서 종이가 쉽게 찢어지는 거랍니다.
종이도 겹치면 강해진다!
종이는 왜 잘 찢어질까?◀ 종이를 이루는 셀룰로오스의 모습.
종이는 나무에 풍부하게 들어 있는 섬유질인 ‘셀룰로오스’를 이용해 만들어요. 아주 가는 실 모양의 셀룰로오스들이 서로 달라붙어서 복잡하게 얽혀 있는 게 바로 종이랍니다.
각각의 셀룰로오스들은 약해서 쉽게 끊어져요. 셀룰로오스들이 뭉쳐 있으면 하나만 있을 때보다 끊기가 어렵지만, 얇은 두께의 종이에선 뭉칠 수 있는 수에 한계가 있죠. 그래서 종이가 쉽게 찢어지는 거랍니다.
종이도 겹치면 강해진다!옻칠한 종이로 만든 대야의 모습. ▶
약한 A4용지도 반으로 접으면서 찢다 보면 5번만 접어도 잘 안 찢어져요. 5번 접은 종이는 32겹이므로, 한 장의 종이보다 32배 이상 강하답니다. A4용지 1장을 찢는 데는 약 1.5N, 5번 접은 종이를 찢은 데는 50N 이상의 힘이 필요하지요. 이는 약 5kg의 무게와 비슷해서 쉽게 찢기 어렵답니다.
조선시대엔 이를 이용해 ‘갑의지(甲衣紙)’라는 갑옷을 만들기도 했어요. 종잇조각을 여러 겹으로 겹친 뒤 이를 옷에 붙여서 만든답니다. 이때 종이엔 옻칠을 해서 단단하면서도 물에 젖지 않게 만들었지요. 옻칠을 한 종이는 내구성이 좋아서 대야로 만들기도 했어요.
종이 찌꺼기가 플라스틱으로!
종이를 만들 때 나오는 찌꺼기로 단단한 플라스틱을 만들 수도 있어요. ‘리그닌’은 본래 나무에 들어 있는 성분으로, 종이를 만들면서 종이에도 일부 섞여요. 그런데 리그닌은 햇빛의 자외선과 반응해 종이를 누렇게 만드는 골칫덩어리랍니다. 그래서 종이를 만들 땐 최대한 제거하려고 노력하는 물질이기도 하지요.
그런데 성균관대학교 남재도 교수팀이 골칫덩이 리그닌으로 플라스틱을 만드는 데 성공했어요. 연구팀은 리그닌을 특정한 화학물질과 반응시켰어요. 그러자 원래 따로 따로 떨어져 있던 리그닌 분자들이 사슬처럼 이어졌지요.
이렇게 리그닌 분자들을 길게 엮으면 단단하게 굳으며 일종의 플라스틱이 돼요. 기존 플라스틱과 강도는 비슷하면서도 자연 재료를 이용하기 때문에 친환경적이라는 장점이 있답니다.
칼날 같은 종이의 위력!
◀ 종이의 날카로움을 이용한 종이 면도기도 있다.
우리는 가끔 약해 보이는 종이에 손을 베기도 해요. 어떻게 이게 가능할까요?
보통 종이의 두께는 약 0.1mm 정도로, 면도날의 두께와 비슷해요. 이렇게 얇으면 작은 힘으로 눌러도 좁은 면적에 힘이 집중돼 큰 압력이 된답니다. 손가락이 종이에 닿는 부분이 지름 1cm의 원이라고 가정하면, 종이 모서리를 누르는 압력은 종이 전체를 눌렀을 때보다 약 80배나 커지지요.
손가락으로 종이 모서리를 문지르는 행동도 종이에 손을 베는 원인 중 하나예요. 종이 모서리를 문지르면 마찰력 때문에 손가락에 미세하게 균열이 생기는데, 이 균열을 통해 종이가 더 쉽게 손가락 안으로 파고든답니다. 균열이 생기면 파고드는 데 필요한 힘이 1/30로 줄어들지요.
▼관련기사를 계속 보시려면?
Intro. 튼튼한 건물부터 똑똑한 로봇까지! 종이의 놀라운 변신
Part 1. 종이 기둥으로 건물을 짓는다? 종이건축!
Part 2. 얕보면 큰코다친다! 센 종이의 등장
Part 3. 마음대로 접히는 종이의 무한 변신!
Part 4. 나무를 지켜라! 바다에서 온 종이?!
Part 5. 돌돌 말아서 척! 종이로 사람의 몸속을 그려낸다?
조선시대엔 이를 이용해 ‘갑의지(甲衣紙)’라는 갑옷을 만들기도 했어요. 종잇조각을 여러 겹으로 겹친 뒤 이를 옷에 붙여서 만든답니다. 이때 종이엔 옻칠을 해서 단단하면서도 물에 젖지 않게 만들었지요. 옻칠을 한 종이는 내구성이 좋아서 대야로 만들기도 했어요.
종이 찌꺼기가 플라스틱으로!종이를 만들 때 나오는 찌꺼기로 단단한 플라스틱을 만들 수도 있어요. ‘리그닌’은 본래 나무에 들어 있는 성분으로, 종이를 만들면서 종이에도 일부 섞여요. 그런데 리그닌은 햇빛의 자외선과 반응해 종이를 누렇게 만드는 골칫덩어리랍니다. 그래서 종이를 만들 땐 최대한 제거하려고 노력하는 물질이기도 하지요.
그런데 성균관대학교 남재도 교수팀이 골칫덩이 리그닌으로 플라스틱을 만드는 데 성공했어요. 연구팀은 리그닌을 특정한 화학물질과 반응시켰어요. 그러자 원래 따로 따로 떨어져 있던 리그닌 분자들이 사슬처럼 이어졌지요.
이렇게 리그닌 분자들을 길게 엮으면 단단하게 굳으며 일종의 플라스틱이 돼요. 기존 플라스틱과 강도는 비슷하면서도 자연 재료를 이용하기 때문에 친환경적이라는 장점이 있답니다.
칼날 같은 종이의 위력!◀ 종이의 날카로움을 이용한 종이 면도기도 있다.
우리는 가끔 약해 보이는 종이에 손을 베기도 해요. 어떻게 이게 가능할까요?
보통 종이의 두께는 약 0.1mm 정도로, 면도날의 두께와 비슷해요. 이렇게 얇으면 작은 힘으로 눌러도 좁은 면적에 힘이 집중돼 큰 압력이 된답니다. 손가락이 종이에 닿는 부분이 지름 1cm의 원이라고 가정하면, 종이 모서리를 누르는 압력은 종이 전체를 눌렀을 때보다 약 80배나 커지지요.
손가락으로 종이 모서리를 문지르는 행동도 종이에 손을 베는 원인 중 하나예요. 종이 모서리를 문지르면 마찰력 때문에 손가락에 미세하게 균열이 생기는데, 이 균열을 통해 종이가 더 쉽게 손가락 안으로 파고든답니다. 균열이 생기면 파고드는 데 필요한 힘이 1/30로 줄어들지요.
▼관련기사를 계속 보시려면?
Intro. 튼튼한 건물부터 똑똑한 로봇까지! 종이의 놀라운 변신
Part 1. 종이 기둥으로 건물을 짓는다? 종이건축!
Part 2. 얕보면 큰코다친다! 센 종이의 등장
Part 3. 마음대로 접히는 종이의 무한 변신!
Part 4. 나무를 지켜라! 바다에서 온 종이?!
Part 5. 돌돌 말아서 척! 종이로 사람의 몸속을 그려낸다?
