초록 ▼

개발목표
셀베지의 효율적인 수거방법 개선 색상별, 생사, 정련사 분리 실크와 타섬유와 분리 제직공장으로부터 직접 수거 직기부착형 셀베지 권취지 제작 100/
기계적 방법에 의한 실크 셀베지에서 실크 섬유의 분리 방안 모색 셀베지의 경위사 분리 장치 제작 분리 장치의 지속적인 수정 보완 분리속도 증진을 위한 조건 확립 100/
용도에 따른 정련 및 염색조건 확립 폐실크 전용 염색기를 이용한 정련 및 염색조건 확립 100/
폐실크 전용 가네트 장치 제작 및 실크의 분섬 조건 설정 시험용 면방 카딩 장치 구입 재활용

개발목표
셀베지의 효율적인 수거방법 개선 색상별, 생사, 정련사 분리 실크와 타섬유와 분리 제직공장으로부터 직접 수거 직기부착형 셀베지 권취지 제작 100/
기계적 방법에 의한 실크 셀베지에서 실크 섬유의 분리 방안 모색 셀베지의 경위사 분리 장치 제작 분리 장치의 지속적인 수정 보완 분리속도 증진을 위한 조건 확립 100/
용도에 따른 정련 및 염색조건 확립 폐실크 전용 염색기를 이용한 정련 및 염색조건 확립 100/
폐실크 전용 가네트 장치 제작 및 실크의 분섬 조건 설정 시험용 면방 카딩 장치 구입 재활용 실크의 분섬 조건 확립 100/
실크 종이 제조를 위한 환비이터 제작 환비이터 제작 후 설치 실크 종이 제조 공정에 이용 100/
비이터 장치를 이용한 실크의 최적 해리 조건 설정 분산성 확보를 위한 실크 섬유의 절단 및 분산제 PAM 조건 설정 100/
펄프에서 목재펄프와 최적 혼합 조건 재활용 실크 한지 종이 제조 기술 실크의 혼용율 30% 이상 증진 공정별 조건 확립 원료 단계에서 종이원료와 실크섬유를 7:3의 비율로 혼합하여 제조 지료 조성 공정의 표준화 100/
유기용제 용해 조건 설정 실크와 종이 섬유의 자숙처리 조건 확립(유기용제, NaOH 10%) 100/
초지기 공정에의 최적 적용 조건 설정재활용 실크를 이용한 샘플 종이제작 및 재활용 실크을 원료로 하여 종이 제조 공정을 이용한 종이 제조 반자동 장지, 대량생산 설비를 이용한 고감성의 종이 제조 확립 100/
정량적 목표항목 및 달성도
1. 평량(g/m2) 100 115.4 100/
2. 두께(㎛) 180±10 208 100/
3. 평활도(s) 40이상 40이상 100/
4. 스티프니스(S) 50/30 52/34 100/
5. 인열저항(mN) 350 362 100/
6. 내절강도(index) 5.00 5.27 100/
7. 분리작업성(kg/일) 50 93.5 100/
8. 실크혼용율(%) 30 30이상 100/
기대효과
100% 전량 수입에 의존하고 있는 고가의 실크 원료를 제품 생산 후, 재활용을 통한 특수지 개발로 업계의 경쟁력 확보와 함께 고부가가치 제품 생산 능력을 확보할 수 있다.
재활용 실크가 첨가된 특수지 제조 기술 및 특허가 없는 상태에서 본 기술의 개발은 새로운 특수지 개발의 영역을 확대해 갈 것으로 기대된다.
기존 실크 산업 분야인 직물제조, 염색, 가공과 같은 한정된 분야에서 벗어나 새로운 제품을 생산할 수 있는 척도를 마련할 수 있고, 원료 공급을 통해 이업종 간 기술적, 경제적 융화를 기대할 수 있다.
한지 제조 공정과 실크의 접목은 기존에 생산되던 제품의 제조 기술과는 달리 공정 조건 설정이 까다로워 기술적인 정립이 완전하게 이루어진다면, 독보적인 기술로 차별화된 제품을 다양하게 생산할 수 있을 것으로 기대된다.
레피어 직기에서 필연적으로 방출되는 셀베지를 재활용함으로써 환경처리 비용을 절반 이상으로 줄일 수 있으며, 이를 이용한 특수지 생산은 종이제조 업계에서는 새로운 제품이기 때문에 다양한 용도개발이 시도되어 특수지 시장의 활력을 기대할 수 있을 것으로 기대된다.
폐기물 관리법에 의한 지정 산업 폐기물을 적절하고 효과적으로 재활용함에 따라 업계의 환경처리 비용이 절감되어 경제적 성과를 도출할 수 있다.
사회적으로 웰빙을 추구하는 문화가 광범위하게 형성되고, 생활수준의 향상과 더불어 다양하고 새로운 인테리어 자재와 생활용품의 욕구가 늘면서 유해물질이 실내공기를 오염시켜 각종 증상을 유발시키는 사례가 늘어나 실내공기 오염에 대한 사회적 관심이 높아지고 있는 현 상황에서 친환경적 제품이면서 실크의 고급스러움을 갖춘 제품은 호감을 얻을 수 있어 인테리어용이나 규방공예, 한지공예 용으로 각광받을 수 있을 것으로 예상되기 때문에 인테리어 자재 시장과 공예 소재 시장의 판도를 바꿀 수 있을 것으로 보인다.
한지 산업의 경우 국내산 닥섬유가 고가(20,000원/kg)이기 때문에 재활용 실크를 10~30% 이상 활용하게 되면 원가절감 및 수입 닥섬유(10,000원/kg)의 대체효과도 유발할 수 있으며 실크의 우수한 장점을 살린 제품을 개발할 수 있어 한지 제품 시장의 활성화가 기대된다.
재활용 실크를 생산하는 실크업계는 원료 비용 및 쓰레기 처리비용을 이익으로 창출할 수 있고, 한지제조업계는 저렴한 가격으로 우수한 양질의 원료를 공급 받아 고부가가치의 제품을 생함으로서 이익을 창출할 수 있어 이업종간의 시너지 효과를 기대할 수 있을 것으로 보인다.
적용분야
실크 직물 제조 업계 : 레피어 직기의 셀베지 재활용 → 원료 이익 창출한지 종이 제조 업계 : 저가의 실크 원료 구입 → 신제품 개발, 이익창출 실크 혼용율이 10%미만의 종이 제조 초기 단계 제품은 대부분 기존의 한지종이나 제품 홍보를 위한 시제품등으로 활용될 수 있다.
실크 혼용율이 10~30% 정도의 종이는 주력 상품 개발의 모델을 제시할 것이며, 친환경 종이 벽지 소재로서 활용도가 우수할 것으로 판단된다.
실크의 첨가로 발생한 독특한 색상과 문양을 최대한 활용한 제품을 개발할 수 있으며, 인테리어 소재 시장으로 진출할 수 있을 것으로 보인다.
실크 혼용율이 30%이상인 종이는 기존의 종이 제품과의 차별성을 강조하면서 인테리어용 소재 뿐만 아니라 규방공예품, 한지공예품, 펜시 문구 소재로도 활용할 수 있는 제품을 개발에 적용될 수 있다.

목차 Contents

• 제 출 문 ... 1
• 요 약 서 (초 록) ... 2
• 목 차 ... 4
• 제1장 기술개발의 개요 ... 9
• 제1절 기술개발의 중요성 ... 9
• 1. 기술개발의 개요 ... 9
• 2. 셀베지(Selvage)란 무엇인가? ... 11
• 가. 레피어 직기로부터의 셀베지의 방출 ... 11
• 나. 셀베지의 구성성분 ... 12
• 3. 왜 셀베지만 재활용하는 것인가? ... 13
• 4. 셀베지 발생량 ... 14
• 5. 폐기물 관리법에 의한 셀베지의 처리 ... 16
• 6. 진주지역의 실크산업의 현황 ... 18
• 7. 기술개발의 필요성 ... 19
• 제2절 관련기술의 현황 ... 21
• 1. 국내 기술 현황 ... 21
• 2. 국외 기술 현황 ... 21
• 제2장 개발목표 및 개발내용 ... 22
• 제1절 기술개발 목표 ... 22
• 1. 최종목표 ... 22
• 2. 주요 기술개발 내용 ... 23
• 가. 주요 기술개발 내용 ... 23
• 나. 기술개발의 정량적인 목표 ... 23
• 다. 연차별 세부 개발 목표 ... 24
• 1) 1차년도 ... 25
• 2) 2차년도 ... 26
• 제2절 세부 개발 내용 및 방법 ... 27
• 1. 셀베지 분리 수거 장치 ... 27
• 가. 최초 설계 계획 ... 27
• 나. 셀베지 권취기 개발 원리 ... 29
• 다. 셀베지 권취기 수정 보완 ... 32
• 1) 권취기 크기 축소 ... 32
• 2) 권취기 센서 방식 ... 33
• 3) 자동 전원 공급 장치 ... 34
• 4) 셀베지 권취기 지관 ... 34
• 라. 셀베지 분리 장치 개발 ... 35
• 1) 셀베지 분리기 원리 ... 35
• 2) 비닐 수건된 셀베지 ... 37
• 3) 얼레로 분리한 셀베지 ... 38
• 4) 셀베지 권취기로 수거된 셀베지 ... 38
• 5) 셀베지 권취기 보완 ... 39
• 마. 경위사 분리기 개발 ... 40
• 1) 최초 개발 계획 ... 40
• 2) 경위사 분리기 개발 원리 ... 41
• 3) 경위사 분리기 1호기 개발 ... 42
• 4) 경위사 분리기 2호기 개발 ... 45
• 가) 공업용 가습기 ... 47
• 나) 자동정지 센서 및 비터 회전판 ... 47
• 5) 경위사 분리기 3호기 개발 ... 48
• 6) 경위사 분리기 효율에 미치는 인자 ... 49
• 가) 셀베지 수거 방식 ... 49
• 나) 셀베지 경사의 강력 및 조직 ... 50
• 다) 셀베지 위사의 밀도 및 길이 ... 52
• 라) 셀베지 위사의 수분량 ... 52
• 마) 셀베지 경사의 잡물의 양 ... 53
• 7) 경위사 분리기 성능 및 효율 ... 54
• 가) 경위사 분리기 속도별 분리량 ... 54
• 나) 실제 분리되는 실크의 양 ... 56
• 8) 경위사 분리기 수정 보완 ... 56
• 가) 셀베지 수분 공급 장치 ... 56
• 나) 권취롤러 연속 구동 장치 ... 58
• 다) 실크 셀베지 장력조절 장치 ... 60
• 라) 공급롤러 자동 구동 장치 ... 60
• 마) 컨트롤박스 ... 61
• 바) 작업성 향상 ... 62
• 2. 재활용 실크의 전처리 공정(정련, 탈색 및 염색) ... 64
• 가. 공정 요약 ... 64
• 나. 캐리어 염색기를 이용한 전처리 공정 ... 65
• 다. 재활용 실크의 염색 ... 67
• 3. 재활용 실크의 분섬 조건 설정 ... 69
• 가. 가네트 설비 제작 및 구입 추진 ... 69
• 나. 면방 시스템의 카딩 장치를 이용한 재활용 실크의 분섬 및 실크 웹 제조 ... 70
• 1) 시험용 카딩기(Laboratory Carding Machine) ... 70
• 2) 시험용 카딩기를 이용한 실크 섬유의 분리 및 실크 웹 제조 ... 73
• 다. 재활용 실크의 분섬 조건 설정 ... 74
• 1) 방적유 처리 조건 설정 ... 74
• 2) 카딩 조건 설정 ... 74
• 라. 분섬된 재활용 실크 ... 76
• 1) 카딩 횟수별 분섬 정도 ... 76
• 가) 1회 카딩한 재활용 실크 ... 76
• 나) 2회 카딩한 재활용 실크 ... 77
• 다) 3회 카딩한 재활용 실크 ... 78
• 4. 분산성 확보를 위한 공정 ... 79
• 가. 분산제를 이용한 분산 조건 설정 ... 79
• 나. 재활용 실크 웹의 절단 공정 ... 80
• 5. 한지 제조 공정을 이용한 고감성 실크 종이 제조 ... 82
• 가. 종이 제조에 관한 개론 ... 82
• 1) 종이 제조 개요 ... 82
• 2) 펄프 섬유 선택의 중요성 ... 85
• 3) 펄프 고해 ... 86
• 4) 초지 - 습부공정 ... 88
• 5) 초지 - 건부공정 ... 94
• 나. 재활용 실크를 이용한 실크 종이 제조 ... 103
• 다. 환비이터 장치(마루비터) ... 103
• 라. 반자동 장치를 이용한 수록지 제조 ... 106
• 1) 종이 원료의 비이터 공정 ... 106
• 2) 재활용 실크의 투입 ... 106
• 3) 원료 혼합 및 유기용제에 의한 자숙조건 ... 107
• 4) 종이 용액 제조 ... 107
• 5) 반자동 초지기를 이용한 수록지 제조 ... 108
• 6) 압착공정 ... 109
• 7) 열판에 의한 건조 ... 109
• 8) 제조된 종이 ... 110
• 마. 대량 생산 공정을 이용한 실크 종이 제조 ... 111
• 1) 실크 종이 샘플 제조를 위한 제조 공정 ... 111
• 가) 종이 원료 ... 111
• 나) 재활용 실크 원료의 고해 ... 112
• 다) 닥펄프 고해 공정 ... 113
• 라) 재활용 실크 원료의 초지 공정 ... 114
• 마) 제조된 실크 종이의 건조 공정 ... 114
• 바) 샘플 종이 ... 115
• 2) 실크 종이 시제품 제조를 위한 제조 공정 ... 116
• 가) 원료 조성 공정 ... 116
• 나) 재활용 실크 원료의 탈수 공정 ... 117
• 다) 재활용 실크 원료의 건조 공정 ... 117
• 라) 대량생산을 위한 초지 공정 ... 118
• 마) 제조된 종이 ... 119
• 6. 물리 화학적 특성 시험 ... 121
• 가. 샘플 종이의 물리 화학적 시험 ... 121
• 1) 인열강도 ... 121
• 2) 굽힘강성 ... 122
• 3) 전자현미경 분석 ... 122
• 4) FT-IR 분석 ... 124
• 5) 공인시험기관의 시험 성적서 ... 125
• 나. 개발된 시제품의 역학적 특성 시험 ... 126
• 1) 시험항목 및 시험방법 ... 126
• 2) 시험결과 ... 129
• 3) 공인시험기관의 시험 성적서 ... 133
• 제3장 성과요약 및 기대효과 ... 134
• 제1절 핵심개발 성과 및 독창적 핵심기술 ... 134
• 1. 핵심개발 성과 ... 134
• 가. 정량적 목표 대비 성과 ... 134
• 나. 주요성과 ... 134
• 2. 독창적 핵심 기술 ... 136
• 3. 학술대회 및 발표회 참가 ... 137
• 가. 한국염색가공학회 논문 발표 ... 137
• 나. 2012년 범부처별 녹색기술포럼 연구과제 발표 ... 148
• 제2절 개발기술을 적용한 제품화, 양산․마케팅 전략 및 계획 ... 160
• 1. 제품화 방안 ... 160
• 가. 종이를 뛰어 넘은 섬유로 - 한지천 ... 160
• 나. 빛이 한지를 만났을 때 - 한지조명등 ... 160
• 다. 전통문화콘텐츠의 현대화 : 웰빙과 한지 ... 160
• 라. 한지제조 공정을 이용한 특수지 제조 ... 161
• 2. 마케팅 전략 및 계획 ... 161
• 가. 문화산업으로서의 가능성 부각한 마케팅 진행 ... 161
• 나. 제품 홍보계획 ... 162
• 다. 마케팅 활동 대상 ... 162
• 3. 양산 및 판로 확보 계획 ... 163
• 가. 제품 판매 방법 ... 163
• 나. 원료 수급 효율성 증대를 위한 업계의 인식 전환 제고 ... 163
• 다. 생산 시스템의 정착 ... 163
• 제3절 기대효과 ... 164
• 1. 진주지역의 실크 산업 및 한지 산업의 현주소 ... 164
• 가. 진주지역의 실크 산업 ... 164
• 나. 한지 산업 ... 164
• 2. 기대효과 ... 165
• 끝페이지 ... 165