A new wood-degrading fungus Trichophyton rubrum LKY-7 secretes a high level of laccase in a glucose-peptone liquid medium. The production of laccase by the fungus was barely induced by 2,5-xylidine. The laccase has been purified to homogeneity through three chromatography steps in an overall yield of 40%. The molecular mass of the purified laccase was about 65 kDa by sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis. The purified laccase had the distinct blue color and had basic spectroscopic features of a typical blue laccase: two absorption maxima at 278 and 610 nm and a shoulder at 338 nm. The N-terminus of the laccase has been sequenced, revealing high homology to laccases from wood-degrading white-rot fungi such as Ceriporiopsis subvermispora. The enzyme had a "low" redox potential (0.5 V vs normal hydrogen electrode), yet it was one of the most active laccases in oxidizing a series of representative substrates/mediators. Compared with other fungal laccases, the laccase has a very low Km value with ABTS [2,2'-azinobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid] as a substrate and a very high Km value with violuric acid as a substrate. The laccase has the isoelectric point of 4.0. The laccase had very acidic optimal pH values (pH 3-4) while it was more stable at neutral pH than at acidic pH. The laccase oxidized hydroquinone faster than catechol and pyrogallol. The oxidation of tyrosine by the laccase was not detectable under the reaction conditions. The laccase was strongly inhibited by sodium azide and sodium fluoride. fluoride.

사무용 고지의 상당량을 차지하는 복사고지는 열과 압력으로 융착된 합성고분자 물질인 토너를 함유하고 있으며 이들 토너는 펄핑 후 크고 판상 형태의 잉크 입자를 형성하 여 기존의 부유부상법으로 제거가 곤란한 문제점을 지니고 있었다. 이러한 문제점을 극복하 는 방안으로 응집제를 이용하는 방법을 검토하였다. 복사기용 인쇄 잉크로 널리 사용되는 토너 업자는 낮은 표면에너지를 가지는 소수 성 물질이므로 같은 표면 특성을 가지는 소수성 물질과 서로 잘 결합한다. 따라서 소수성의 응집제를 이용하면 분리된 토너 잉크업자를 응집시킬 수 있으며, 응집된 토너 응집체는 스 크린 또는 클리닝 같은 정선 공정을 이용하여 제거가 가능할 것이다. 따라서 복사고지를 효 과적으로 재활용할 수 있는 탈묵방법으로 응집제를 이용하여 토너 입자를 조대한 웅집체로 형성시키고 이를 기존 탈묵방법인 스크린처리로 제거하는 방법을 검토하였다. 본 연구에서는 고급알코올의 하나언 1 -octadecanol을 이용하여 기존의 탈묵 방법 인 부유부상법으로는 제거가 곤란한 토너 잉크의 업자를 웅집시켜 구형의 조대한 응집체로 형성시켜 이를 제거하는 기술에 대하여 연구하였다. 펄핑 시의 온도를 70C의 고온으로 설 정한 경우 토너 입자가 유리전이온도에 이르게 되며 이들 토너 입자는 응집제에 의하여 웅 집되어 구형으로 성장하는 특정이 뚜렷하였으며, 토너 응집체의 크기는 최대 800 µm에 이 르기까지 조대하게 성장하였다. 또한 슬롯 폭 $250\mu\textrm{m}$의 진동 스크린 처리에 의한 토너 제 거 효율 측정 결과 역시 이들 토너 업자 웅집체의 형태가 구형임을 보여주었다. 해리 및 응 집 처 리 시 의 pH를 3으로 조정 하였을 때 토너 입 자가 웅집 제인 1 -octadecanol에 의 해 가장 효과적으로 구형의 조대한 웅집체를 이루는 것으로 나타났으며, 스크련을 통한 토너 웅집체 제거효율이 향상되었다. 복사고지 내에 포함되어 있는 전분 또는 사이즈제는 웅집 효과를 떨어뜨리는 주요 인으로 나타났다.

탈묵 펄프는 자원재활용을 통한 환경 보존과 원가절감이 가능한 유용한 제지원료로 주로 신문용지와 화장지의 제조에 사용되고 있다. 국내에서는 신문고지의 상당 부분을 수입 에 의존하고 있으나 외국에서도 자국의 자원 및 환경보호를 위해서 재활용율을 증대시키기 위한 노력을 경주하고 있기 때문에 수입고지의 품질이 저하되고 있으며, 이는 다시 국내 신 문용지의 품질 악화로 이어지고 있다. 또한 환경문제가 세계적인 관심사로 부각됨에 따라 환경친화적인 탈묵 방법으로의 전환이 요구되고 있는 상황이다. 국내로 수입되는 신문고지 에는 오프셋 인쇄물 뿐만 아니라 플렉소 인쇄물이 포함되어 있다. 일반적으로 신문인쇄에 널리 쓰이는 오프셋 잉크는 기존의 알칼리 해리와 부유부상법에 의해 제거가 비교적 용이한 특정이 있으나, 플렉소 잉크는 친수성 안료로 구성되어 있어 알칼리 조건에서 탈묵할 경우 에 잉크 업자의 크기가 매우 작아져서 부상 탈묵에 의한 백색도 증가 효과가 크게 저하되는 문제점을 지니고 있다. 플렉소 인쇄물의 탈묵 개선을 위해 세척법이 효과적인 것으로 알려 져 있으나 국내에서는 설비 및 공정 상황으로 비추어 볼 때 불가능하다고 판단된다. 따라서 본 실험에서는 플렉소 고지가 함유된 신문고지의 탈묵 효율을 향상시키고 환경친화적 탈묵 기술을 접목시키기 위한 일환으로 중성 탈묵기술의 적용 가능성 및 이에 효과적인 탈묵제를 탐색하고자 하였다.이를 위해 본 실험에서는 일반적인 비이온성 계면활성제를 이용하여 알칼리 조건과 중성조건에서 탈묵을 실시하여 탈묵 효율을 비교하였다. 또, 플렉소 고지를 이용할 때 심각 한 문제점의 하나인 백수의 오염 정도를 탁도 COD 등으로 평가하였다. 그 결과 중성조건 과 알칼리 조건에서 수율은 큰 차이가 없었으며, 백색도는 중성 조건에서 탈묵한 경우에 약 1 1% 높았다. 백수의 탁도와 COD는 중성 탈묵을 실시할 경우가 알칼리 탈묵시보다 약 50% 감소하여 플렉소 고지의 탈묵에 비교적 효과적인 것으로 나타났으나, 플렉소 고지의 문제를 완전히 해결할 수는 없었다. 그래서 플렉소 고지의 중성 탈묵에 적합한 새로운 탈묵기술을 탐색하기 위하여 알킬 아민을 첨가하여 탈묵성을 조사하였다. 알킬 아민을 적용한 결과, 탈 묵 펄프의 백색도는 알칼리 탈묵에 비해 약 6% 증가하였으며, 백수의 탁도와 COD는 알칼 리 탈묵할 때 플렉소 고지를 첨가하기 전보다 낮아졌다. 탈묵 수율은 알킬 아민을 적용한 경우 최고 10% 정도 낮아지는 문제가 발생하였다. 그러나 부상탈묵에 의한 회분 제거율은 알칼리 탈묵에 비해 2배 이상 증가하는 결과를 얻을 수 있었으며 탈묵 펄프의 여수도가 7 70% 이상 개선되는 것으로 나타났다.

Sodium persulfate, prestogen W, prestogen EB, citric acid 및 thiourea의 첨가에 따른 $H_2O_2$ 표백 효과가 연구되었다. Sodium persulfate(1%), Prestogen EB(15.0%)를 $H_2O_2$ 활성제로 첨가하여 표백할 경우 기존 $H_2O_2$ 표백(86.0% ISO)보다 표백 펄프의 백색도가 2-3% ISO 더 증가하였다. $H_2O_2$ 표백 후 thiourea를 첨가하여 표백하는 산화-환원 연속표백(87.9% ISO)에서도 $H_2O_2$ 표백 후 FAS로 2단 표백(88.3% ISO)을 한 경우와 비슷한 백색도를 나타내었다. 한편 표백 펄프의 인장지수, 파열지수 그리고 인열지수는 기존 표백 또는 Prestogen EB를 첨가할 경우 높고 sodium persulfate 첨가에서 가장 낮았다. 산화-환원 연속 표백된 펄프의 강도도 기존 $H_2O_2$ 표백보다 미세하게 낮았다.

종이가 가지는 공극 특성은 종이의 광학적 특성에 지대한 영향을 미칠 뿐만 아니라 인쇄용 지로서 사용될 때 잉크의 다공성 기질로서 잉크의 잔류 특성에도 큰 영향을 미친다. 특히 다공성 기지의 표변에 유동성이 뛰어난 물질이 가해 질 때, 이들의 유동 특성은 기질이 지 니고 있는 공극율과 공극의 분포에 따라 큰 차이를 나타내는 것으로 알려져 있다. 이러한 공극성은 백상지의 경우 사용된 펄프의 혼합 비율과 충전제의 사용량 그리고 펄프의 고해 정도에 따라 종이의 공극울이 달라진다. 종이의 공극성이 광학적 특성과 밀접한 연관성을 지니는 것은 종이의 광산란 계수를 결정하기 때문이다. 잘 알려진 바와 같이 종이의 광산란 계수는 빛의 산란과 관계되어 백색도와 백감도에 영향을 미친다. 그러나 도공지가 인쇄 용 지로 사용 될 경우, 도공지 표면에 도피되는 영크층은 도공지가 가지고 있는 구조적 특성을 변화시킬 수 있는 제3의 요인으로 간주 될 수 있다. 결국, 인쇄가 완료된 종이의 경우 원지층, 도공층 그리고 잉크층으로 구성된다. 따라서 다양 한 공극 구조를 가지는 기질위에 잉크가 도피될 경우 기질의 공극 특성에 따라 잉크 조성분 의 침투 거동에도 많은 차이가 있을 것으로 예측된다. 잉크의 구성 요소를 살펴보면 잉크의 색상을 결정하는 안료, 단일의 각 안료 입자를 도포하여 인쇄판으로부터 종이까지 운송시키 는 기능과 인쇄기에서 잉크의 유동성을 유지하고 종이 또는 기타 피인쇄체에 전이된 후에는 건조막을 형성하는 비히클 그리고 각종 기능성 첨가제로 구성되어 있다. 동일한 성분으로 구성된 잉크를 사용하여 각각 공극성이 다른 피인쇄체 위에 인쇄 될 경우 이들 조성분의 이 동과 표면 잔류 특성에 변화가 있을 것으로 생각된다. 즉 공극성이 풍부한 기질에 도피된 잉크는 반대의 경우와 비교하여 보다 많은 조성분이 종이의 공극 속으로 침투하게 될 것이 다. 이 과정에서 특히 미세한 안료 입자의 경우 피인쇄체의 표면 공극을 채우고, 비히클의 경우 미세한 공극속으로 침투되어 경화됨으로써 피인쇄체가 지니고 있는 공극량을 감소시커 게 될 것이다. 그리고 피인쇄체의 각종 형태의 공극으로 침투된 잉크의 양에 반비례적으로 피인쇄체의 표변에 잉크가 잔류하게 될 것이다. 따라서 본 연구에서는 여러가지 안료를 사용하여 각각 다른 공극 특성을 지니는 도공지를 제조한 후 이들이 가지는 공극 특성과 잉크의 잔류 거동에 대해 고찰해 보고자 하였다.

현대 제지 산업은 대량생산 체제로서 광폭화, 고속화 경향으로 가고 있으며, 생산성과 품질이라는 두 가지 목표가 상존 하고 있다. 여기에 더욱 다양한 공정변수가 삽입되어 기술개발의 범위도 더욱 다양해지고 어려워지는 상황이다. 이에 당사에서는 Pilot Coater의 도입으로 현장에 직접 적용되는 많은 Mill Test의 위험을 Pilot Coater에서 사전 검증함으로써 생산성과 기술개발의 두 가지 목적을 달성하고 있다. 현장공정의 많은 공정변수들을 Pilot Coaterdp 적용함으로서 그러한 변수에 대한 검증 또한 이루어지고 잇다.

현재 Lab Coating은 실험의 정확성 및 재현성을 위해 기존의 Hand Coating에서 탈피하여 Mayor Coater나 CLC(Cylindrical Laboratory Coated) 등을 사용하여 주로 진행된다. Lab Coater로는 현재 가장 진보된 장비라고 할 수 있는 CLC의 경우 속도와 metering 방식 등에서 현장과 유사한 조건을 재현할 수 있다. 그러나 CLC를 사용하여 Multi Layer C Coating을 실시할 경우 원하는 도공량을 얻기 위해서는 상당한 시간과 노력이 필요하며 특히 Triple Coating의 경 우는 더 힘 든 과정 을 거 쳐 야 한다. 그래서 본 연구에서는 도공량 변화 및 Color Formulation 변경에 의한 물성변화를 측정 하여 Triple Coating에서 두 인자가 각각의 품질에 미치는 영향을 비교 분석하여 어느 정도 도공량 변화가 Color Formulation 변화에 상응하는 영향을 주는지를 파악하고자 하였다.코팅은 CLC 6000을 이용하여 실시하였으며, rod와 blade를 사용한 Triple coating을 5가 지 경우의 Color Formulation에 대하여 실시하였다. 변화시켜 코팅한 후 도공량에 따른 백지물성 관계를 분석한 결과 백색도, 평활도, 거칠음도, 투 기도,2도 trap, Set-Off, Dr${\gamma}$ pick은 총도공량과 강한 상관관계를 보였고, 광택도와 K&N은 총도공량보다는 Top 코팅량과 강한 상관 관계를 보였다. 동일한 코팅칼라를 이용하여 인쇄물성을 고찰하였다. 도공량과 물성의 그러나 동일한 코팅칼라를 사용하여 얻어진 일련의 상관성은 Color Formulation이 변경 되었을 경우 전혀 발견할 수 없었다. 즉 Triple Coating에서 코팅칼라 변경이 품질에 미치는 영향은 도공량 변화에 비해 절대적이어서 몇십%의 현을 억제하지는 못한다는 결론을 도출할 수 있었다.

백판지는 포장용기로 사용되기 때문에 인쇄적성 이외에 다양한 후가공적성이 요구 된다. V Varnish Coating도 이러한 후가공적성 중의 하나로서 국내 인쇄소에서는 기계 코팅으로 불리 우며, 목적은 표면에 고분자수지 피막을 입힘으로써 인쇄물의 광택을 높여서 상품가치를 높이고 수운침투와 같은 외부환경의 변화로부터 상품을 안전하게 보관하기 위함이다. arnish C Coating은 인쇄기의 마지막 Unit에서 인쇄와 동일한 방식으로 진행되는데, 코팅액의 배합은 인쇄소와 인쇄물에 따라 상이하다. 본 연구는 Varnish Coating(OI하 기계코팅) 광택향상을 통 한 품질개선 목적으로 수행되었다. 기계 코팅의 특 성 을 파 악 하 기 위 해 서 Gas Chromatography / Mass Spectrometer와 FT -IR Sp e ectrometer를 사용하여 성문운석을 실시해본 결과 코팅액으로 사용되는 광택바니스는 아크 랄과 페놀수지를 툴루엔 계열의 용매에 녹인 용액이고, 흐$\mid$석제로 쓰이는 인쇄바니스는 스티 렌수지를 동일한 용매에 녹인 용액으로 조사되었다. 기계코팅광택 저하현상의 원인파악을 위해서 도공층의 공극구조를 Mercury Porosimeter를 이용하여 파악한 결과 기공의 부피가 상 대적으로 크게 나타났다. 위의 결과를 토대로 기계코팅광택 저하는 코팅액이 과도한 기공부피를 갖는 도공층 내부 로 대부분 홉수되고 표면에 적은 양만이 잔류하기 때문으로 판단하고 해결방안은 도공층의 기공부피를 줄이는 쪽으로 정하였다. Mayor Coater와 QC를 이용하여 Coating Color Formula t tion 번경실힘을 진행하여 도공지 물성을 분석하였다. 그 결과 Double Coating의 Top Color에 서 강력한 상호작용을 하는 Protein과 콜레이를 감량 하고 경질탄산칼숨을 배제하여 기공의 부피를 줄인 경우 기계코팅광택 향상효과가 두드러지게 나타났다. 이러한 Lab 실험을 바탕으로 결정된 Color Formulation에 대한 현장실험을 진행하였고 Lab 평가 및 실인쇄 평가 결과 원하는 수준의 기계코팅광택 향상을 얻을 수 있었다. 몇 차례의 현장실험과 Long-Run Test한 제품들에 대한 물성을 문석한 결과 기계코팅굉택은 인쇄 광택과 같은 경향을 나타냈으며 실협실적으로 간단하게 측정되는 물성 중에서 Air Permeability와 강한 음의 상관관계롤 보였다.

제지 공정의 효율적인 운영을 위한 수단으로 보류 및 탈수성의 분석은 매우 중요한 작 업 이 다. 보류 및 탈수 특성 을 평 가하기 위 하여 SR(Shopper-Riegler), CSF(Canadian S Standard Freeness tester) 그리고 원형 수초지기 등의 비난류 상태의 자연탈수 특성 평가 장치와 동적 조건의 감압식 탈수성 분석기 등이 사용되고 있다. 하지만 이것들은 제지 공정 에 보다 더 근접한 탈수 및 보류 특성을 평가하기에는 부족한 점이 있다. 특히 wet-end 첨 가제들의 효능을 보다 정확히 분석하는 것이 불가능하다. 이런 이유로 난류 발생과 감압 탈 수 둥을 유도한 탈수 특성 평가 장치 개발의 필요성이 커지고 있다. R RDA - HSF(Retention Drainage Analyzer- Handsheet Former)는 지료조성, 감압탈수 및 습지의 성형이 자동화되어 보류도와 탈수성, 종이지합 및 강도를 종합 평가 할 수 있는 새 로운 실험실용 초지기이다. 보다 현장에 가까운 초지 조건을 구현하기 위해서 지료의 농도 를 높이고 진공 탈수를 실시함에 따라 기존의 탈수성 분석기나 보류도 측정기의 단점을 보 완하게 되 었다. 본 연 구에 서 는 Canadian Standard Freeness test와 Dynamic Drainage Jar test 및 원 형 수초지기를 활용한 기존의 탈수성, 보류도 분석 결과와 RDA-HSF를 비교하여, 자연 탈수를 이용하는 기존의 탈수 및 보류 설비에 비해 현장 공정을 보다 현실적으로 재현할 수 있는 감압 탈수 초지 설비로서 RDA-HSF의 활용 가능성을 분석하였다. RDA-HSF를 활용한 실험실적 분석을 통해 현장의 상황올 유사하게 재현함에 따라 공정 운영 인자의 변화에 따른 제품의 품질 및 생산효율을 예측할 수 있게 된 바, 보다 효율적 인 공정 관리가 가능할 것으로 기대된다. 안료 입자의 경우 피인쇄체의 표면 공극을 채우고, 비히클의 경우 미세한 공극속으로 침투되어 경화됨으로써 피인쇄체가 지니고 있는 공극량을 감소시커 게 될 것이다. 그리고 피인쇄체의 각종 형태의 공극으로 침투된 잉크의 양에 반비례적으로 피인쇄체의 표변에 잉크가 잔류하게 될 것이다. 따라서 본 연구에서는 여러가지 안료를 사용하여 각각 다른 공극 특성을 지니는 도공지를 제조한 후 이들이 가지는 공극 특성과 잉크의 잔류 거동에 대해 고찰해 보고자 하였다.여 표면 유효층 일부만 오버레이시키며I 주조 및 단조가 불가능한 재료까지도 표면부에 오버레이 시킴으로 서 부품 및 설비의 제조에 있어 재료비의 절감과 제품의 수명이 획기적으로 개선될 수 있다. 그리고 최근에는 도금 빛 용사 둥과 같은 표면처리를 할 경우임의 소재 표면에 도금 및 용 사에 용이한 재료를 오버레이용접시킨 후 표면처리를 함으로써 보다 고품질의 표면층을 얻기위한 시도가 이루어지고 있다. 따라서 국내, 외의 오버레이 용접기술의 적용현황 및 대표적인 적용사례, 오버레이 용접기술 및 용접재료의 개발현황 둥을 중심으로 살펴봄으로서 아직 국내에서는 널리 알려지지 않은 본 기 술의 활용을 넓이고자 한다. within minimum time from beginning of the shutdown.및 12.36%, $101{\sim}200$일의 경우 12.78% 및 12.44%, 201일 이상의 경우 13.17% 및 11.30%로 201일 이상의 유기의 경우에만 대조구와 삭제 구간에 유의적인(p<0.05) 차이를 나타내었다.는 담수(淡水)에서 10%o의 해수(海水)로 이주된지 14일(日) 이후에 신장(腎臟)에서 수축된 것으로 나타났다. 30%o의 해수(海水)에 적응(適應)된 틸라피아의 평균 신사구체(腎絲球體)의 면적은 담수(淡水)에 적응된 개체의 면적보다 유의성있게 나타났다. 해수(海水)에 적응(適應

초지 공정은 wire, roll, pump등의 회전체로 이루어진 공정이 거의 대부분이기 때문에 주기적으로 변동하는 성분들이 많고, QCS(Quality Control System) 및 DCS(Distributed Co n ntrol System)상에 서 의 자동 Control Logic에 의 한 불안정 (Fluctuation)요소도 내 재 되 어 있 어 이에 대한 분석이 필요하다. 이러한 주기적인 변동은 제품의 여러 물성(평량, 두께, 광택 도등) 에 영향을 미치게 되어 품질의 균일성이나 프로파일에 영향을 미치게 된다. 따라서 공정상이나 품질에서 주기적으로 변동하는 성분을 추출하여 공정 각 성분과 연관을 시키변 품질에 나타나는 주기적 성분의 요인이 어느 부분에서 기인하는 지를 직접적으로 찾아낼 수 있고 이의 개선을 통해 품질의 균일성 및 프로파일 향상을 꾀할 수 있다. 본 연구에서는 Air padded type 헤드박스 초지기에서 DAQ(Data Acquisition) System 을 이용하여 각 공정별로 MD(Machine Direction)방향으로의 변동을 측정하고 제품의 물성 변동과 비교하였다. DAQ System은 각 공정상의 전기적 신호를 높은 주파수 영역까지 다채널로 동시에 받 아 들일 수 있는 장치로 이 시스템을 활용하여 공정상의 Machine chest 농도, Stock box 유량 및 레벨, Fan pump RPM, Cleaner압력, Screen압력, H!B압력 및 레벨, Silo level등 공 정요소의 변동상태와 상호영향을 분석하였다. 이러한 공정 각 요소의 변동과 MD 방향의 제품 물성 값(Tapio, Paper Variation Analyzer에 대한 비교 분석결과 제품 평량에서 주기적인 변동성분을 확인할 수 있었고 이중 큰 비 중을 차지하는 것이 fνB 레벨 변동주기와 일치하는 것을 찾아낼 수 있었다. 이에 근거하여 D DCS system의 control 요소인 튜닝 parameter(P,I 값)들을 미 세 조정 하여 제 품의 MD방향 평량 변동 진폭을 기존 수준의 30% 수준으로 감소시킬 수 있었다. 그 결과 COV(표준편차/ 평량)값을 0.8-1.2%에서 0.6-0.8%수준으로 낮출 수 있었고 이에 따라 CD (Cross Direction) 방향의 제품 Profile도 함께 개선되는 효과를 거둘 수 있었다.

최근 들어 초지기의 고속화, 원료의 저급화, 가공작업의 온라인화에 따라 초지기 상에서 안 정된 조업성이 더욱 중요하게 부각되고 있다. 이러한 초지 시스랩의 변화에 따라 사이징 효과의 발현 속도에 대한 관심이 고조되고 있다. 중성 사이징 시스템으로 ASA를 적용할 경우에는 초지기상에서 사이즈도의 대부분이 발현되기 때문에 온라인 후가공 작업의 안정성이 향상되며 사이즈프레스에서 조업성 역시 개선될 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구에서는 가격이 저렴하고 국내 수급이 용이한 옥수수 양성전분을 ASA 유화안정제로 이용하기 위해서 OSA (Octenyl Succinic Anhydride)를 이용한 에스테르화 및 산가수분해를 통하 여 ASA 에멀션의 안정성 및 사이징 효과를 개선시킨 전분을 개발하고 그 효과를 규명하고자 하였 다. 이를 위해 전분을 FT-IR을 이용하여 분석하고 호액의 pH, 전기전도도, 전하밀도, 점도 변화 등 을 측정하였을 뿐 아니라 ASA 유화액의 pH, 전기전도도, 시간에 따른 가수분해 안정성 등을 평가 하였다. 또한 ASA 에멀션의 입도 변화 섬유에 대한 흡착특성과 수초지의 사이즈도를 평가하였다. 그 결과는 다음과 같았다. 첫째,OSA 전분의 사용에 따라 전분 호화액의 pH와 전기전도도의 변화는 나타나지 않았 다. 전하밀도는 첨가량이 증가할수록 감소하였으며 호화액의 점도는 상숭하였다. 또 OSA 전분의 적 용이 수초지의 사이즈도에는 영향을 주지 않았다. 그러나 OSA 전분을 사용하여 제조된 ASA 유화 액의 가수분해 안정성은 향상되었다. 이것은 콜로이드 상의 ASA 입자를 캡슐화 하는데 있어 소수성 을 띠고 있는 OSA 전분이 보다 강하고 안정하게 흡착하기 때문인 것으로 판단되었다. 둘째, 전분의 호화 시 H2S04을 사용하여 전분의 산 가수분해를 유도할 수 있었다. 이를 통 하여 전분 호화액의 pH는 낮아지고 전기전도도는 증가하였으나 전하밀도의 변화는 없었다. 또한 겔 화 온도가 낮아지고 저온에서의 점도가 상승하는 변화를 나타냈다. IN-H2S04를 2.3%까지 첨가하였 을 때 ASA 에멀션의 입도가 더욱 감소하였고 섬유에 대한 흡착량이 증가하였으며 수초지의 사이즈 도가 향상되었다. 특히 기존에 사용되어 오던 감자 양성전분에 비해 최대 90%까지 사이즈도의 향상 이 있었다.

종이는 목재섬유와 물의 현탁액을 스크련을 통해 균일하게 분산시킨 판상섬유 제품 으로서 가격이 저렴하고, 열, 전기절연성, 필터기능, 난연성 및 폐기성이 우수하여 다양한 분 야에서 활용되고 있다. 특히 최근에는 종이의 고부가가치화, 차별화를 위하여 내열성, 전기 절연성, 내수성, 기계적 특성, 내약품성, 생체적응성을 지닌 다양한 기능지가 개발되어 식품, 전기, 전자, 건축, 화학, 의료 관련 산업에 있어서 주요 재료로 이용되고 있다. 특히 전기, 전 자산업 발전과 더불어 전기절연성이 우수한 종이의 역할과 수요는 크게 증대되고 있으며 산 업발전의 핵심적인 제품으로서 자리매김을 하고 있다. 하지만 국내의 경우 전기절연지와 관 련된 제품 및 생산기술 부족으로 전량을 수입에 의존하고 있는 실정이며, 그 수입량은 앞으 로 전기 및 전자 산업의 발전으로 인해 더욱 증가할 것으로 예상된다. 이러한 수입의존성을 극복하기 위해서는 전기절연지와 관련된 제품개발 및 생산기술에 관한 연구가 시급히 요청 되고 있다. 이러한 기술의 국산화는 수입 대체 효과 뿐만 아니라 관련 산업의 발전에도 기 여할 수 있을 것으로 예상되며 수출산업으로 성장할 수 있을 것으로 예상된다. 종이의 전기적 성질은 유전상수, 유전손실율과 같은 유전적 특성과 전기저항, 절연 파괴강도의 기계적 특성으로 구분할 수 있다. 종이의 전기적 성질 가운데 유전율은 전기장 에 대한 종이의 물리화학적인 반응으로 일반적으로 종이의 밀도와 종이를 구성하는 성분의 쌍극자 모멘트에 비례하며 온도에 따라서도 변화한다. 일반적으로 온도가 상승하면 열에너 지를 얻게된 쌍극자가 전기장에 배열됨으로써 유전율이 상승하지만 온도가 유리전이점 이상 으로 높아질 경우 열적 교란에 의해서 분극 능력이 감소하게 되어 유전완화 현상이 나타난 다. 전기절연지로 사용될 종이의 절연특성을 이해하기 위해서는 사용환경에 따른 유전적 특 성 및 tan$\delta$에 관한 연구가 펼요하다. 본 연구에서는 종이의 유전특성을 개선하기 위해서 펼름형성능력이 우수한 polyvinyl alcoholCPV A)과 aery lonitrile을 이용하여 시아노에틸화한 P PYA의 표면처리에 따른 종이의 유전적 특성의 변화를 검토하였다. 그 결과 PYA에 도입된 시아노에틸기에 의해 유전율을 증가시킬 수 있음을 확인하였다. 또 본 연구에 적용된 시험 범위에서는 온도상승에 따라 유전율이 상승하였다.

1980년대 중반이후 국내에서는 기존의 로진-알람을 이용한 산성 초지 대신 중성 초지 로의 전환이 가속화 되어왔다. 현재 거의 모든 지종이 중성 초지 조건에서 생산되고 있으며 A ASA(alkenyl succinic anhydride)와 함께 대표적 중성 사이즈제로 널리 쓰이고 있는 A AKD(alkyl ketene climer)를 이용한 중성 사이징이 주류를 이루고 있다. 따라서 본 연구에 서는 국내에서 가장 많이 사용되고 있는 AKD를 이용한 중성 사이정의 효과를 파악하기 위 하여 지료 조성에 따른 AKD의 사이즈 발현 특성을 알아보고자 하였다. 공시펼프로는 미세분이 적은 미고해 NBKP와 신문고지를 실험실에서 탈묵한 DIP를 사 용하였으며, 정착제로는 PAM 및 분자량과 전하밀도가 서로 다른 3종의 Polyamine을 사용 하였다. 충전제로는 현장에서 사용되는 공업용 Clay, Talc와 탄산칼습을 사용하였다. 각기 다른 지료 조성에서 AKD 사이즈도의 발현과 효과를 조사한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 일반적으로 미세분의 제거, 섬유손상의 억제, 적절한 정착제의 사용, 열처리 등의 조건 들이 갖추어 질 때 AKD의 사이정 효율을 보다 높일 수 있었다. 탄산칼습이나 Talc같은 낮 은 표면 에너지를 가지는 충전물들은 AKD 사이정에 긍정적인 효과를 나타내었다. 정착제 로서의 PAM의 첨가는 DIP에서 Polyamine보다 낮은 사이즈도를 보였으나 NBKP에서는 더 효과적이였다. Polyamine은 소량 투입만으로 일정수준의 사이즈도를 나타낼 수 있는 정착제 로 특히 DIP 사이정에 상당히 효과적이였으나 사용량과 충전물의 첨가에 매우 민감하게 반 응하였다.

현재 전세계적으로 수자원 고갈에 대한 우려와 산업용수에 의한 환경오염문제로 인체 용수 다소비 산업에 대한 환경규제가더욱 심해지고 있다. 현재 정부는 2004년까지 단계적으로 용수사용에 대한 규제를 강화하려는 움직임을보이고 있다. 또한 폐수방류량을 보다엄격하게 제약할 것으로 보인다. 이러한 흐름으로 인해 수자원 이용에 수많은 제약이 따르게 되고 보다 강력해지는 환경 규제치를 충족시키기 위한 폐수처리비용이 더욱 크게 늘어나게 되면서 공정의 폐쇄화 및 청정기술들에 대한 산업체의 관심이 보다 증대되고있다.

최근 제지업계는 원가절감과 환경보전을 위하여 고지 재활용율 증대와 공정 폐쇄화 를 추구하고 있다. 이와 같은 변화는 특히 국산 고지의 활용 비율이 높은 골판지 원지 공정 에서 여러 가지 문제를 유발하는 원인이 되고 있으며, 그 가운데에서도 점착성 이물질에 의 한 공정 오염과 이에 따른 생산성과 제품의 품질 저하가 심각한 문제점으로 대두되고 있다. 점착성 이물질, 즉 스닥키는 공정개선이나 제품 품질의 향상을 위해 투입되는 고분자 첨가 제와는 달리 주로 고지에 함유되어 있는 핫벨트, 점착성 테이프, 라벨, 도공파지 혹은 OMG 로부터 유래되는 합성고분자로 라텍스, 영크, 복사 토너 등 다양한 조성을 지니며 그 크기에 따라 매크로 스틱키와 마이크로 스틱키로, 성질에 따라 일차 스틱키와 이차 스틱키로 구분 된다. 매크로 스틱키는 일반적으로 라이너지 지료에서 0.15mm의 슬롯크기를 가지는 스크린 에 의해 걸러지는 점착성 이물질을 말하며, 마이크로 스틱키는 그 이하의 크기를 갖는 스탁 키를 일걷는다. 또 일차 스틱키는 고지 해리 시 발생한 스틱키를, 이차 스틱키는 계 내에 분 산된 상태로 존재하다 환경의 변화에 의하여 점착성을 나타내는 스틱키를 말한다.

산업용 포장재의 주원료로서 이용되고 있는 국산골판지고지(KOCC)는 반복적인 재활용 으로 인하여 섬유장이 짧고 매우 각질화된 상태이며, 펄프 내 미세분 함량이 50%이상에 달 하고 있다. 또한 섬유의 표면이 인쇄잉크, stickies 및 각종 이물질로 오염됨에 따라, 섬유자 체가 보유하고 있는 섬유간 결합 능력이 저하된 상태이다. 국산 골판지 고지를 재활용한 골판지 원지의 생산 시 탈수성 및 강도 저하의 단점을 극 복하는 것은 생산성과 품질향상의 측면이외에 고지 재생을 촉진시킨다는 의미를 지니고 있다. 상기한 KOCC의 단점을 극복하는 방안으로 섬유분과 미세분의 적절한 분급을 통하여 초지 시 탈수저향을 감소시키고 더불어 종이의 강도를 개선하는 방안이 본 연구센터에 의해 고안되었다. 아울러 고온압착건조 처리를 활용한 종이의 물성 개선법이 국내에 이미 적용된 상태로 건조시간의 단축 및 종이의 제반물성을 개선시켜주게 되었다. 하지만 이미 열화된 KOCC에 고온압착건조 처리를 적용하여 밀도를 증가시킨다 할지라 도 천연의 UKP를 이용한 종이에 준 하는 강도를 얻는 데에 한계가 있었다. K KOCC 펄프의 섬유간 결합 능력을 개선시키기 위하여 본 연구에서는 Kneading처리와 지력증강제를 첨가를 함께 실시하는 방안을 검토하였으며, 고온압착건조된 골판지 원지의 표면에 코팅처리를 실시하여 그 효과를 분석하였다. 이를 통해 국산 골판지고지를 재활용한 골판지원지의 강도 극대화 방안을 탐색하고자 하였다.

용수 다소비 산업인 제지산업은 날로 심해지는 환경규제에 대처하기 위해 청수사용 량을 줄이고 백수의 재활용을 극대화하며, 궁극적으로는 폐수를 배출시키지 않는 무방류화 공정의 실현을 위해 많은 연구와 노력을 경주하고 있다. 제지공정의 폐쇄화가 성공적으로 이루어지기 위해서는 폐수의 처리를 통한 수질 개선 및 처리수의 재활용을 제고하는 방안을 채용할 수 있으나, 제지공정의 막대한 용수 사용량을 생각할 때 방출되는 공정수를 이와 같 은 방법으로 완전히 정화, 재사용한다는 것은 경제적으로 비현실적이라 할 수 있다. 따라서 공정수의 정화 및 정화된 처리수의 재활용율 제고를 통하여 제지공정의 무방류화를 실현하 더라도 공정수의 수질 악화는 필연적으로 발생하게 되며 따라서 이에 대한 다각적인 대처 가 요청된다. 제지공정의 무방류화에 따른 수질의 악화는 용수 내 미세분 및 이온성 물질의 누적 을 통해 이루어지며, 이로 인해 펠트 플러깅, 첨가제의 성능저하, 슬라임 및 악취 발생, 제품 의 품질저하 등 여러 가지 문제들이 발생하게 된다. 본 연구에서는 백상지 공정의 폐쇄화를 실험실적으로 재현하여 용수 내 미세분 및 각종 이온성 물질의 누적이 종이의 불성에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 백상지 공정 수 내에는 도공파지의 유입과 다량의 충전제 사용에 의하여 상당량의 회분성분이 미세분으 로 포함되어 있다. 이에 백상지 공정의 폐쇄화 단계에 따라 용수 내 누적되는 회분의 특성 변화를 파악하고, 이것이 종이 물성에 대한 영향을 살펴보았다. 또 백수의 재활용에 따른 각 종 이온성 물질의 누적이 종이의 물성에 미치는 영향도 평가하였다. 이러한 이온성 물질의 대상은 칼습 경도 및 전기전도도에 영향하는 무기 이온성 물질과 COD 및 BOD에 영향하는 유기 이온성 물질로 구분하여 평가하였다. 이후 계내에 존재하는 각 이온성 물질의 농도 증 가에 따라 종이를 제조하여 물성의 변화를 파악하였다.

제지공정의 지절 현상은 많은 공정 변수들이 복합적으로 작용하여 발생하는 가장 큰 공정 트러블 중의 하나이다. 지절은 생산량 감소 뿐만 아니라 발생 후 공정의 복구 와 정리, 생산재가동 및 공정의 재안정화를 위해 많은 시간과 비용, 그리고 노력이 투 입되어야 하므로 공정의 효율과 생산성을 크게 저하시키는 요인이다. 그러나 지절 현상 의 복잡성 때문에 이에 대해 쉽게 접근하거나 해결하지 못하고 있는 것이 현실이지만 그 필요성은 더욱 더 증대되고 있다. 본 연구에서는 최근 들어 각종 산업분야에서 복잡 한 공정상의 결점 발견 및 진단에 효과적이라고 인정받고 있는 예측 분석기법인 인공 신경망(artificial neural network) 시율레이션과 일반적인 통계기법 중의 하나인 주성분 분석을 이용하여 제지 공정의 지절 현상의 검토 가능성을 타진하였다. 인공신경망이란 인간두뇌에서 일어나는 자극-반응-학습과정을 모사하여 현실세계에 존재하는 다양한 현상들의 업력벡터와 출력상태 간의 비선형 mapping올 컴퓨터 시율 레이션을 통하여 분석하고자 하는 기법으로, 여러 가지 현상들을 학습을 통해서 인식하 는 신경망 내의 신경단위들이 병렬처리에 의해 많은 양의 자료에 대한 추론이나 판단 을 신속하고 정확하게 해주는 특징이 있으며 실시간 패턴인식이나 분류 응용분야에도 매우 매력적으로 이용되고 있는 방법이다. 이러한 인공 신경망 기법 중에서도 본 연구 에서는 퍼셉트론의 한계점을 극복하기 위하여 입력총과 출력층에 한 개 이상의 은닉층 ( (hidden layer)을 사용하여 다층 네트워으로 구성하고, 모든 입력패턴에 대하여 발생하 는 오차함수를 최소화하는 방향으로 연결강도를 조정하는 back propagation 학습 알고 리즘을 사용하였다. 지절의 원인으로 추정 가능한 공정인자들을 변수로 하여 최적의 인 공신경망을 구축하기 위해 학습률과 모멘트 상수의 변화 및 은닉층의 수와 출력층의 뉴런 수를 조절하는 동의 작업을 거쳐 네트워크의 정확도가 높은 인공신경망을 설계하 였다. 또한 이러한 인공신경망과의 비교분석을 위해 동일한 공정 데이터들올 이용하여 보편적으로 사용하는 통계기법 중의 하나인 주성분회귀분석을 실시하였다. 주성분 분석은 여러 개의 반응변수에 대하여 얻어진 다변량 자료의 다차원적인 변 수들을 축소, 요약하는 차원의 단순화와 더불어 서로 상관되어있는 반응변수들 상호간 의 복잡한 구조를 분석하는 기법이다. 본 발표에서는 공정 자료를 활용하여 인공신경망 과 주성분분석을 통해 공정 트러블의 발생에 영향 하는 인자들을 보다 현실적으로 추 정하고, 그 대책을 모색함으로써 이를 최소화할 수 있는 방안을 소개하고자 한다.

캘린더령은 지펼의 표면을 평활하게 하고, 두께를 감소시켜 균일하게 하는 역할을 한다. 그러나 이는 필연적으로 불투명도와 같은 광학적 성질과 인장강도 등의 강도적 성질 의 저하를 유발한다. 따라서 캘린더링 공정변수인 온도, 압력, 속도 등이 종이의 물성에 미 치는 영향을 정확하게 파악하는 것은 캘린더령에 따라 발생할 수 있는 물성 저하를 최소화 하기 위해 필수적으로 요청된다. 본 연구에서는 최근들어 저평량화에 대한 관심이 증가하면 서 그 중요성이 더해지고 있는 불투명도가 캘린더링에 따라 변화되는 양상을 분석하기 위해 서 화상분석 기법을 이용하여 종이의 두께방향 밀도 변이를 평가하고 밀도변이와 불투명도 와의 상관관계를 해석코자 하였다. 또 캘린더링에 따른 불투명도를 저하를 최소화시키기 위 한 캘린더링 조건을 모색하였다. 캘린더링에 의해 발생하는 종이의 두께 변형은 두께방향의 위치에 따라 다르게 나 타난다. 이러한 종이의 두께 방향으로 발생하는 밀도 변이와 이에 따른 불투명도 변화를 평 가하기 위하여 동일한 평량의 종이를 캘린더령 조건을 달리하여 두께방향 밀도변이가 다른 시편을 준비하고 두께 방향 단면을 SEM으로 촬영하였다. 이후 화상분석기를 통해 단면을 이치화하고, 각 픽셀의 흑백 값을 구해 CD방향으로 평균을 내어 두께 방향에 대한 밀도 변 이를 평가하였다. 그 결과 압력보다는 온도를 높여 캘린더링한 경우 종이의 두께 방향 밀도 경사가 커진다는 사실을 확인할 수 있었다. 이는 고온에 의해 표층이 고밀화되고 상대적으 로 내부가 별크해졌기 때문이다. 이러한 밀도 변이가 종이의 광학적 성질인 불투명도에 미 치는 영향을 구명하기 위해서 캘린더링 전후에 두께 및 불투명도를 측정하여 5% 유의수준 에서 회귀분석을 실시하였다. 밀도경사를 지닌 종이의 불투명도를 이론적으로 해석하기 위해 다층 모델을 가정하 고 각 층의 비광산란계수(5)와 비광흡수계수(k)를 달리 부여하고 Kubelka-Munk 이론을 근 거로 하여 이론적 불투명도를 계산하였다. 불투명도에 대한 분석를 통해 동일한 두께 변형 을 가지는 샘플에 대해서 압력보다는 온도를 증가시켜 두께를 감소시키는 캘린더링 처리가 불투명도의 저하를 최소화한다는 것을 확인하였다.

본 연구에서는 국산닥, 태국닥, 중국닥의 원료를 사용하여 펄핑, 표백, 고해, 초지, 건조의 방식을 변화시켜 총 3500 여장에 이르는 한지를 한지제조 전문가가 일정한 방법에 따라 제 조하였고 그 특정들을 조직적으로 검토하였다. 이러한 연구는 한지의 물성이 닥섬유의 처 리공정에 의해 어떻게 영향을 받는지 연구를 통계적으로 가능하게 하였다. 본 연구에서는 육재펄핑과 일광표백의 효과, 외발뜨기와 쌍발뜨기의 효과, 고해방식의 차이, 먹퍼집성에 대 해 결과들을 보이 고 있다. 육재 펄핑과 일광표백이 한지의 물성에 어떠한 영향을 미치는지 알아보기로 하였다. 현 재는 많은 한지 업자들이 육재펄핑보다는 가성소다 펄핑 (그림에서는 약품펄핑으로 표기), 일광표백보다는 차아염소산 나트륨 (그림에서는 약품표백으로 표기)을 사용하는 것이 보통 이다. 육재펄핑과 일광표백을 실시한 한지는 열단장, 인열강도, 내절도를 약품펄핑이나 약 품표백보다 높이는 효과가 있음을 알 수 있었다. 하지만 약품을 사용하는 경우 리그닌의 용출이 더 수윌하므로 백색도는 약품을 사용하는 경우가 더 유리하였다. 국산닥의 경우 육 재펄핑과 일광표백을 한 경우 먹퍼짐성이 약품사용 한지보다 크지 않음을 볼 수 있었다. 한국의 전통적인 외발뜨기 초지방식은 일본의 쌍발뜨기 방식에 비해 많은 물리적 우수성 을 보이고 있다. 외발뜨기가 쌍발뜨기에 비해 열단장, 신장율, 인열지수 및 내절도 모두가 우수함을 잘 보이고 있다. 섬유의 성질과 관련하여 전체적으로 조명해 보면, 열단장, 인열 지수는 국산닥이 가장 높으며, 내절도는 태국닥이 우수하였고, 중국닥의 경우 모두 매우 불 량함을 알 수 있다. 이것은 아마도 처리중에 과도한 표백을 실시하지 아니하였는가 하는 의구심을 들게한다. 열단장과 신장율 역시 국산닥이 우수하였다. 글씨를 쓸 때, 붓이 나가 는 정도를 마찰게수로 짐작해 보았다. 동 마찰계수와 정 마찰계수는 국산닥이 낮은 편이였 다. 마찰계수가 낮다는 사실은 한지의 표면이 더 매끄럽다고 표현될 수 있는데, 역시 국산닥 으로 제조한 한지가 붓이 나가는데 유리하지 않을까 하는 추측을 할 수 있다. 본 실험결과 는 한지 사용자들의 느낌과 상관관계를 얻어내어서 확인해야 할 것이다. 닥방망이로의 고해나 칼비터에 의한 고해나 큰 물성적으로 큰 차이를 보이지는 않고 있 었다. 단지 섬유의 차이가 고해방식의 차이보다 월등히 크다는 사실을 보이고 있다 이러한 점은 섬유장의 길이에서도 볼 수 있다. 칼비터가 섬유를 절단하기만 하고 닥방망이 고해가 섬유장의 변화를 일으키지 않는다면 틀림없이 평균 섬유장의 차이가 생길것이다.

본 연구에서는 한지가공공정의 하나인 도침공정을 현대의 칼렌다링 공정과 비교 분석을 실시한다. 도침은 커다란 나무뭉치를 사용하여 반복적으로 여러 장이 겹쳐 진 한지를 두두림으로서 한지 표면을 평활하게 하며, 광택도를 높이는 효과를 볼 수 있다. 나무뭉치는 밑면이 평활해야만 할 것이다. 보통 한지 제조업자들은 경험 을 토대로 얼마만큼의 도침이 필요한지 결정하고 실시하곤 한다. 이러한 도침공정 에서 현대의 칼렌다링이 할 수 없는 중요한 공정이 존재한다면, 현대의 초지기에도 이러한 원리를 적용함으로써 효과적인 종이의 품질개선을 이룰 수 있는 여지가 충 분히 있다고 판단된다. 한지에 있어서 도침의 역할이 무었인지, 도침은 칼렌다링으 로 대치할 수 있는 지 둥을 비교 검토하였다. 도침공정 연구를 위하여 라이너지 한 종류, 백상지 한종류, 최근에 제조된 전통 한지 세 종류를 사용하였다. 라이너지와 백상지는 일반 제지공장에서 제조되는 방 식을 그대로 사용하여 기계 칼렌다를 통과한 샘플을 얻었으며 칼렌다를 통과하지 않은 라이너지와 백상지를 특별히 같은 지종에서 얻어서 실험을 실시하였다. 기계 칼렌다링을 하지않은 라이너지와 백상지 세 종류의 전통한지는 실험실 칼렌다를 통과시켰고, 또 각각에 도침을 실시하였다. 샘플들의 기본 물성과 처리조건을 표 1 에 정리하였다. 도침 공정에서 사용한 나무 뭉치의 무게는 약 64Kg 이며, 최대 높이 41cm 로 들어올려져 자유낙하에 의한 충격을 종이에 가하였고, 분당 충격횟수는 63회 였다. 라이너지는 도침 및 칼렌다에 의해 밀도가 서서히 증대되는 것을 볼 수 있었다 (그림 1). 도침은 칼렌다에 비해 밀도 증대에 효과적이지는 못하였다. 반면 백상 지에서는 도침이 기계 칼렌다나 실험실 칼렌다보다 현저히 크게 밀도를 증대시킴을 볼 수 있었다 (그림 2). 칼렌다는 종이를 높은 전단력과 압축력으로 변형시키는데 비해 도침은 단순히 압축 압력만을 종이에 가하는 것이 다르다고 볼 수 있는데, 라 이너지와 백상지가 같은 조건하에서 왜 이러한 큰 차이를 보이는 이유를 아직 알수 없다.