[논문]국산 CTP 판재 개발에 관한 연구

하영백; 최재혁; 홍성규; 오성상

문제 정의

따라서 본 연구는 CTP 판재 생산을 위한 기본 자료의 확보 및 판재 분석을 통한 국산 판재의 개발에 그 목표를 두고 있다. 미국의 사례를 들어 보면 기존의 PS판재 시장은 점점 축소되고, 2010년이 되면 판재 소비가 CTP로의 전환이 많이 일어날 것이다라는 사실을 확인 할 수 있다.
따라서 본 연구에서는 CTP 판재의 표면 처리에 대하여 외산 판재 3종과 국산 CTP 판재 표면의 화상 분석을 통하여 표면 상태가 감광막의 두께와 내쇄력에 어떠한 영향을 줄 것인가를 비교 분석하였다. 또한 써멀형(thermal type) 감광액에 사용되는 수지의 종류와 바이올렛 용액의 함량 조정을 통한 감광재료의 최적화 포뮬레이션(formulation)을 찾았으며, 판재 표면 처리 분석을 통하여 국산 판재 표면 상태와 차이가 많지만 그 중에서 가장 유사한 시료와 국산 판재의 실 인쇄 테스트를 통한 내쇄력 및 농도 범위를 평가하여 CTP에 관한 기초 자료의 확보 및 그 개선 점을 확인하여 가격 경쟁력을 확보할 수 있는 기반 조성을 목적으로 하였다.
따라서 본 연구에서는 CTP 판재의 표면 처리에 대하여 외산 판재 3종과 국산 CTP 판재 표면의 화상 분석을 통하여 표면 상태가 감광막의 두께와 내쇄력에 어떠한 영향을 줄 것인가를 비교 분석하였다. 또한 써멀형(thermal type) 감광액에 사용되는 수지의 종류와 바이올렛 용액의 함량 조정을 통한 감광재료의 최적화 포뮬레이션(formulation)을 찾았으며, 판재 표면 처리 분석을 통하여 국산 판재 표면 상태와 차이가 많지만 그 중에서 가장 유사한 시료와 국산 판재의 실 인쇄 테스트를 통한 내쇄력 및 농도 범위를 평가하여 CTP에 관한 기초 자료의 확보 및 그 개선 점을 확인하여 가격 경쟁력을 확보할 수 있는 기반 조성을 목적으로 하였다.
써멀형 감광액에 사용되는 수지의 종류와 바이올렛 용액의 함량 조절을 통한 최적화된 감광액 조성을 찾기 위한 실험을 실시하였다. Table 1에 수지의 선정과 바이올렛 용액의 함량을 달리 조성한 각각의 시료를 나타내고 있다.

제안 방법

각 시료에 대한 현상성을 비교 분석하기 위하여 자동 현상기를 사용하였으며, 이때의 현상액 온도는 30℃, 현상 속도는 1600m/min로 일정하게 유지하여 화상을 현상한 후, 50×의 확대경으로 분석하였다.
국산 CTP 판재의 표면 상태 분석을 위하여 AFM(Atomic Force Microscope : 원자현미경)을 사용하여 국산 CTP 판재와 외산 CTP 판재 3종을 측정하였다. 또한 표면 상태와 감광막의 부착정도를 측정하기 위하여 감광막이 형성된 판재의 두께를 측정하였다.
국산 판재와 외산 판재의 현상성 분석을 위하여 출력기는 Supra Setter(Heidelburg社제조), 현상기는 Kodak(Gruz&Jensen) 현상기를 사용하였으며, 현상 조건 변화는 온도와 속도를 변화하여 비교 분석하였다.
시험용 인쇄물의 원고는 GATE Sheet용 Test Form을 사용하였으며, Diamond 2000(Misubishi社) 4도 인쇄기를 사용하여 내쇄력 실험을 행하였다. 또한 인쇄물의 농도 변화를 비교하기 위하여 인쇄 시작부터 각 500매 단위로 시료를 추출하였으며, 컬러 패치의 C, M, Y, K 부분을 X-Rite 750 농도계를 이용하여 측정하였다.³⁾
국산 CTP 판재의 표면 상태 분석을 위하여 AFM(Atomic Force Microscope : 원자현미경)을 사용하여 국산 CTP 판재와 외산 CTP 판재 3종을 측정하였다. 또한 표면 상태와 감광막의 부착정도를 측정하기 위하여 감광막이 형성된 판재의 두께를 측정하였다.
판재의 현상성을 측정하기 위하여 국산 판재의 표면 상태와 감광막 두께에 가장 근접한 sample 3을 비교하였다. 국산 CTP 판재의 경우 수지의 선정에서 가장 좋은 결과를 나타내었던 4080G 수지를 사용한 판재를 사용하였다.

대상 데이터

판재의 현상성을 측정하기 위하여 국산 판재의 표면 상태와 감광막 두께에 가장 근접한 sample 3을 비교하였다. 국산 CTP 판재의 경우 수지의 선정에서 가장 좋은 결과를 나타내었던 4080G 수지를 사용한 판재를 사용하였다. 두 CTP 판재의 현상 온도 및 현상 속도에 관한 영향을 비교 분석한 결과 Table 3과 같았다.

이론/모형

시험용 인쇄물의 원고는 GATE Sheet용 Test Form을 사용하였으며, Diamond 2000(Misubishi社) 4도 인쇄기를 사용하여 내쇄력 실험을 행하였다. 또한 인쇄물의 농도 변화를 비교하기 위하여 인쇄 시작부터 각 500매 단위로 시료를 추출하였으며, 컬러 패치의 C, M, Y, K 부분을 X-Rite 750 농도계를 이용하여 측정하였다.

성능/효과

1. 선진 3개사와 국산 판재의 표면 상태를 비교 분석해 본 결과 국산 판재의 표면 조도가 낮게 나타났으며, 감광막의 두께 또한 2.22 ㎛로 두껍게 나타났다. 이와 같은 결과는 판재의 노광 및 현상, 그리고 실 인쇄시의 내쇄력에 있어 약점으로 나타날 수 있으므로 개선을 위한 지속적인 연구가 이루어져야 한다고 판단된다.
2. 수지의 선정에서 6564LB resin의 경우 망점 재현성은 양호하나 화선부 일부분에서 현상액에 견디지 못하고 쓸려 내려가는 현상을 보이며, 0744LB resin은 현상 자체에 문제가 발생하여 인쇄 불가능함으로 적합하지 않은 것으로 판단된다. 실험의 결과 4080G resin은 망점 재현성에 있어서 비교 선진사의 제품과 거의 일치하는 결과를 얻을 수 있었다.
3. 현상성의 경우에 있어 현상 속도를 일정하게 하여 현상액 온도 변화만 주었을 때와, 현상액 온도를 일정하게 하고 현상 속도만 변화를 주었을 때, sample 3은 망점 재현성이 우수하게 일정한 패턴을 보인 반면, 국산 판재는 어느 한 시점에서만 망점 재현성이 우수하게 나타남으로, 범용성의 문제가 있어 균일한 품질을 얻기 위한 CTP 판재의 손실이 많이 나타날 것으로 판단되며 개선이 필요하다.
30,000만부까지의 인쇄물 농도 결과를 비교해 본 결과 C, M, Y 잉크에서는 처음에만 물과의 밸런스 때문에 약간의 농도 변화가 나타났지만 거의 비슷한 농도 값을 보여준 반면, Bk 잉크에서는 국산 판재의 경우 12,000매까지의 농도 변화 폭의 차이가 나타났다. 이것은 판재의 표면 조도가 나쁘기에 습수의 젖음이 좋지 못한 이유에다, 흡유량이 다른 안료에 비해 큰 카본블랙의 특성상 공급되는 습수량의 밸런스 불균일에 의한 것으로 판단되어진다.
일반적으로 판재의 연마는 표면적을 증가시켜 감광액의 판재 부착을 돕거나 화선부가 강하게 접착하게 하며, 비화선부의 보수성, 젖음을 좋게 하고 잉크 반발을 쉽게 하기 위한 목적으로 처리하는 것으로 사진에서 보듯이 국산 판재의 표면 조도 상태가 수입 제품에 비하여 많이 떨어져 있는 것을 볼 수 있다.⁴⁾ 이것은 판재의 노광 및 현상과 부착력에 문제를 야기하여 인쇄 내쇄력이 다소 떨어질 것이라는 예측을 할 수 있다. 또한 감광재의 부착력을 높이기 위하여 감광액의 사용이 많아질 것으로 판단되어진다.
4. 30,000장의 매엽(sheet)을 인쇄한 결과 국산 판재는 15,000장부터 쓸림 현상(판 벗겨짐)이 발생하여 화선부가 사라지는 현상이 나타났다. 이러한 것은 판재의 표면 처리 상태(표면의 조도)의 문제에 의한 감광액의 부착력 결함이 주요한 원인으로 판단된다.
각각의 sample에 대한 현상성을 비교한 결과는 photo 3과 같다. 4080G 수지를 2.0㎛ 도포한 결과에서 화선 재현이 99%까지 현상된 것을 얻을 수 있었으나, 6564LB resin의 경우 망점 재현성은 60% 재현으로 양호하였지만, 화선부 일부분에서 현상액에 견디지 못하고 쓸려 내려가는 현상을 보였다. 또한 0744LB resin은 현상 자체에 문제가 발생하여 재현성이 40% 밖에는 나타나지 않아 인쇄가 불가능함을 알 수 있었다.
5. 망점의 크기는 sample 3에 비하여 망점마다 차이를 보이고 있어 인쇄물의 선예도가 떨어지는 것을 알 수 있었다. 또한 30,000까지의 잉크 농도를 비교해 보면 국산 판재의 경우 12,000매에서 안정화되는 것을 알 수 있다.
0㎛ 도포한 결과에서 화선 재현이 99%까지 현상된 것을 얻을 수 있었으나, 6564LB resin의 경우 망점 재현성은 60% 재현으로 양호하였지만, 화선부 일부분에서 현상액에 견디지 못하고 쓸려 내려가는 현상을 보였다. 또한 0744LB resin은 현상 자체에 문제가 발생하여 재현성이 40% 밖에는 나타나지 않아 인쇄가 불가능함을 알 수 있었다.
수지의 선정에서 6564LB resin의 경우 망점 재현성은 양호하나 화선부 일부분에서 현상액에 견디지 못하고 쓸려 내려가는 현상을 보이며, 0744LB resin은 현상 자체에 문제가 발생하여 인쇄 불가능함으로 적합하지 않은 것으로 판단된다. 실험의 결과 4080G resin은 망점 재현성에 있어서 비교 선진사의 제품과 거의 일치하는 결과를 얻을 수 있었다.
또한 30,000까지의 잉크 농도를 비교해 보면 국산 판재의 경우 12,000매에서 안정화되는 것을 알 수 있다. 이것으로서 국산 판재는 초기 잉크 젖음이 좋지 못하다는 사실을 확인하였다.

후속연구

본 연구의 결과 국산 CTP 개발을 위하여 판재의 표면 처리 개선에 관한 연구가 지속적으로 이루어져야 할 것으로 판단되어진다.
22 ㎛로 두껍게 나타났다. 이와 같은 결과는 판재의 노광 및 현상, 그리고 실 인쇄시의 내쇄력에 있어 약점으로 나타날 수 있으므로 개선을 위한 지속적인 연구가 이루어져야 한다고 판단된다.

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	CTP의 장점은?	CTP의 사용은 필름을 사용하지 않기 때문에 필름과 판의 밀착 불량에 의한 화선 왜곡이 없으며, 1%～99%까지의 망점 재현으로 고해상도의 인쇄가 가능하고, 무엇보다도 기존 공정에 비하여 디지털화됨으로서 인쇄 준비 시간의 단축과 동시에 필름을 사용할때 발생하는 폐수 문제 또한 해결할 수 있다는 친환경적인 장점을 가지고 있다. 하지만 잉크 부착과 습수 량에 많은 신경을 써야한다는 것과 감광막의 내쇄성이 조금 떨어진다는 문제점을 고려해야 한다는 단점을 가지고 있다.
	CTP의 단점은?	CTP의 사용은 필름을 사용하지 않기 때문에 필름과 판의 밀착 불량에 의한 화선 왜곡이 없으며, 1%～99%까지의 망점 재현으로 고해상도의 인쇄가 가능하고, 무엇보다도 기존 공정에 비하여 디지털화됨으로서 인쇄 준비 시간의 단축과 동시에 필름을 사용할때 발생하는 폐수 문제 또한 해결할 수 있다는 친환경적인 장점을 가지고 있다. 하지만 잉크 부착과 습수 량에 많은 신경을 써야한다는 것과 감광막의 내쇄성이 조금 떨어진다는 문제점을 고려해야 한다는 단점을 가지고 있다.
	판재의 연마는 어떤 목적을 가지는가?	1은 외산 CTP 판재 및 국산 CTP 판재의 표면을 AFM으로 촬영한 것이다. 일반적으로 판재의 연마는 표면적을 증가시켜 감광액의 판재 부착을 돕거나 화선부가 강하게 접착하게 하며, 비화선부의 보수성, 젖음을 좋게 하고 잉크 반발을 쉽게 하기 위한 목적으로 처리하는 것으로 사진에서 보듯이 국산 판재의 표면 조도 상태가 수입 제품에 비하여 많이 떨어져 있는 것을 볼 수 있다.4) 이것은 판재의 노광 및 현상과 부착력에 문제를 야기하여 인쇄 내쇄력이 다소 떨어질 것이라는 예측을 할 수 있다.

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