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종이 곤충에게서 얻은 지혜

1년에 1가구당 5백kg이상 사용

종이(paper)라는 말은 지금으로부터 약 4천년 전 고대 이집트인들이 종이를 만들기 위해 사용한 파피루스(papyrus)라는 식물의 이름에서 유래된 것이다. 그러나 이집트인들이 만든 종이는 섬유가 분리되지 않은 것이기 때문에 오늘날의 종이와는 다르다.

최초의 종이는 서기 105년 중국의 채륜에 의해 만들어졌다. 조각낸 뽕나무 껍질에 물을 넣고 두둘겨 섬유를 분리해 펄프를 만든 것. 이것을 햇빛에 말려 종이를 처음으로 만들었다.


그러나 본격적으로 나무를 이용해 종이를 만들기 시작한 것은 근대 후기다. 18세기 중엽 프랑스의 과학자 르 로뮈르는 말벌이 집을 짓기 위해 나무조각을 씹고 침을 섞어 벌집의 재료가 되는 펄프를 만들어내는 것을 관찰한 후 나무로 종이를 만들 수 있다고 주장했다.

1879년에는 독일의 달이라는 사람이 나무조각을 수산화나트륨(가성소다)과 아황산나트륨을 첨가해 높은 압력으로 쪄내 펄프를 만들었다. 이 방법으로 생산한 종이는 강도가 높아 독일어로 강하다는 뜻의 ‘크라프트’라는 이름을 붙였다. 현재도 화학펄프를 만드는데는 이 크라프트 공정이 사용된다.
 

(그림)한사람이 1년동안 사용하는 종이량(kg)


누렇게 변하는 이유

종이를 얇게 뜨기 전 슬러리 상태에서 종이의 내습성을 좋게 하기 위해 첨가하는 물질이 있다. 이 물질에 따라 산성지와 중성지로 나눠진다. 기존에는 백반(산성)을 첨가했는데, 이것은 물을 많이 사용해야 했다. 1950년대 중반부터 환경문제가 제기되면서 백반 대신 송진(중성)을 첨가하기 시작했다.

또 인쇄를 선명하게 하려면 종이의 표면에 굴곡이 없어야 한다. 유럽에서는 탄산칼슘이 많이 생산되는데, 탄산칼슘을 종이 표면에 뿌린 후 긁어내면 종이가 편평해진다. 현재 생산되고 있는 종이를 태워보면 15-20%의 돌가루(탄산칼슘)가 남는다. 탄산칼슘도 종이가 중성을 띄게 하는데 한몫을 담당한다.

오래된 신문용지나 종이가 누렇게 변한 것을 볼 수 있다. 심지어 만지면 부서지기까지 하는데, 종이가 공기나 자외선에 의해서 산화되기 때문이다. 그러나 주범은 종이에 남아있는 산성분. 따라서 산성분이 없는 중성지가 오랫동안 보존된다. 우리나라 한지는 양잿물 같은 알카리성 약품을 첨가했기 때문에 중성지보다 더 오랫동안 보존된다.


종이의 종류

종이의 기능은 크게 쓰기(write), 포장(wrap), 위생용지(wiper)로 3W라고 한다. 요즘은 밤에 불이 없을 때 밝게 빛나는 형광색지, 항균제를 첨가한 항균지, 종이의 한쪽 만을 매끄럽게 해 물이 스며들지 않게 한 지기용지(종이컵에 사용), 열을 받으면 색깔이 변하는 약품을 코팅한 감열기록지, 자체 중량의 4백-1천5백배나 되는 물을 흡수할 수 있는 고흡습성 종이, 부직포에 강력접착제를 첨가한 찢어지지 않는 종이 등 특수종이도 많이 개발되고 있다.
 
(표) 다양한 종이 종류
 

1997년 01월 과학동아 정보

  • 곽수진 기자

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