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여러분!! 부자되세요~ - 감압지 목록

조회 : 7470 | 2008-12-29

여러분!! 부자되세요
몇 년 전 한 신용카드 회사의 ‘여러분, 부자되세요!’라는 광고가 유행한 적이 있었지요?
그런데 신용카드 전표로 사용하는 종이를 자세히 본 적이 있나요?
어떻게 종이 위에 쓴 사인이 다음 장에 똑같이 복사되는 걸까요? 궁금하지 않나요?
과학은 어떤 현상이나 사물에 대한 원리를 하나씩 밝혀가는 과정입니다. 궁금한 것은 풀어야 하지요.

신용카드 전표는 ‘감압지’라는 종이로 만들어요.
감압지(pressure sensitive paper)란 위에서 누르는 압력을 감지하는 종이라는 뜻으로서 펜으로 사인을 하면 다음 장에 있는 종이에 같은 글씨가 복사되도록 만든 종이입니다.
그런데 종이가 어떻게 압력을 감지할까요?



신용카드 전표에 볼펜과 못으로 사인한 경우



이것은 신용카드 전표의 첫 페이지(1P)에 사인한 것이 2P, 3P에 나타나는 것을 겹쳐서 보여주는 것입니다.
세 장의 사인이 모두 같지요?
그런데 혹시 볼펜을 세게 눌러서 볼펜의 잉크가 뒤에 까지 스며든 것은 아닐까요?



1) 감압지의 비밀
감압지가 압력을 느낄 수 있는 것은 두 가지의 화합물을 이용하는 것입니다.
하나는 염료인 발색제와, 다른 하나는 염료가 색깔을 띠도록 돕는 무색의 현색제입니다.
즉 발색제인 염료는 현색제는 둘 다 무색으로써, 반응을 해야만 색깔을 나타낼 수 있습니다.

따라서 사인을 하기 전에는 이들을 따로 분리시켜야 하기 때문에 염료는 젤라틴과 같은 물질로 감싸진 작은 캡슐로 되어 있어요. 그리고 현색제는 종이 전체에 골고루 퍼져 있습니다. 따라서 볼펜으로 사인을 하면 염료가 들어있는 캡슐이 터지면서 현색제와 반응하여 색깔을 띠는 것입니다.

그런데, 염료가 들어있는 캡슐은 손으로 살짝 누르기만 해도 터질 수 있습니다.
따라서 사인을 하기 전까지는 이 캡슐을 보호해야 합니다. 어떻게 해야 할까요?
바로 스페이서를 사용하는 것입니다. LCD에서 두 편광유리가 맞닿지 않도록 스페이서를 사용하던 것처럼, 염료 캡슐보다 더 큰 녹말을 스페이서로 사용하지요.
즉 신용카드 전표에는 현색제와, 염료 캡슐, 그리고 녹말 기둥이 적절하게 섞여있는 구조입니다.



2) 신용카드 전표의 구조
세 장(1P, 2P, 3P)의 신용카드 전표에는 현색제, 염료 캡슐, 녹말 기둥이 어떻게 섞여있을까요?
분명한 것은 염료와 현색제가 만나면 글씨가 나타난다는 것입니다.
이를 확인하기 위해서 잉크가 나오지 않는 열쇠 등으로 사인을 해 볼까요?

먼저 세 장을 겹쳐서 1P에 사인(①)하면 세 장 모두 사인이 됩니다.
2P에 사인(②)하면 3P에만 사인이 나타나요. 그리고 3P에 사인(③)하면 사인이 나타나지 않아요.
즉, 1P의 윗면에는 염료와 현색제가 동시에 있지만, 2P와 3P의 윗면에는 이들 중 하나만 있지요.



2P, 3P 겹쳐서 사인한 신용카드 전표
전표

 

3) 신용카드 전표의 녹말
그렇다면 신용카드 전표의 염료 캡슐과 녹말 기둥을 직접 확인해 볼까요?
볼펜으로 사인한 1P의 앞면에는 흰색 화살표한 곳에 동그란 녹말의 큰 알갱이와 염료와 현색제가 반응하여 나타나는 파란색 알갱이들이 보이지요? 그러나 뒷면에는 현색제가 없기 때문에 녹말과 염료 캡슐만 보입니다.



신용카드 전표 1P의 앞면과 뒷면(500배)



2P의 윗면에는 파란색이 나타납니다.
이것은 1P의 아랫면의 염료가 2P의 윗면에 있는 현색제와 반응한 것이지요.
반면에 2P의 아랫면에는 역시 염료 캡슐과 녹말 기둥이 있어요.



신용카드 전표의 2P의 앞면과 뒷면(500배)



3P의 윗면에 나타나는 파란색도 2P의 아랫면의 염료와 3P 윗면의 현색제와 반응한 것입니다.
반면에 아랫면에는 더 이상 필요가 없기 때문에 아무것도 없어요.

 



신용카드 전표의 3P의 앞면과 뒷면(500배)



따라서 신용카드 전표의 녹말 기둥과 염료 캡슐, 그리고 현색제는 아래와 같이 분포하고 있어요.
사인을 하면 1P 윗면의 염료 캡슐이 터지면서 현색제와 반응하여 1P 윗면에 글씨가 나타납니다.
또한 1P 아랫면의 염료 캡슐과 2P 윗면의 현색제, 그리고 2P 아랫면의 염료 캡슐과 3P 윗면의 현색제와 반응하여 각각 사인이 복사되는 것입니다.



신용카드 전표의 구조와 원리
전표원리


자! 이렇게 해서 신용카드 전표에 있는 녹말 기둥, 염료 캡슐 그리고 현색제를 모두 확인할 수 있었습니다.
다음은 전자 현미경으로 1P의 윗면을 5,000 배 확대한 사진입니다.
스페이서로 사용한 약 30 ㎛ 크기의 녹말 기둥과 염료 캡슐 확인할 수 있습니다.



감압지의 전자현미경 사진(500배)
감압지



4) 함께 해 볼까요?
다음은 2장으로 구성된 감압지로서 왼쪽은 볼펜으로, 오른쪽은 열쇄로 사인한 것입니다.
그렇다면 이 감압지에는 녹말 기둥, 염료 캡슐, 그리고 현색제가 어떻게 배열되어 있을까요?
아래 그림에 녹말 기둥과 염료 캡슐 및 현색제를 표시해 보세요.









감압지

Quiz. 이것은 무엇일까요?
“치~이익.” 아침에 단잠을 깨우는 이 소리는 무슨 소리일까요?
바로 전기보온밥솥에서 뜨거운 증기가 배출되는 소리입니다.
전기보온밥솥은 밥솥에 설치한 열판에서 열을 발생시켜 밥을 따뜻하게 보관해 주지요.

그런데 전기보온밥솥이 없을 때에는 어떻게 밥을 짓고 따뜻하게 보관했을까요?
식사 때마다 밥을 새로 지었을까요?

예전에는 아궁이에 장작불을 지펴서 밥을 지었습니다.
식사 때마다 이렇게 밥을 지으려면 시간이 많이 걸리겠지요?
그러면 어떻게 밥을 따뜻하게 보관했을까요?
그 중 한 가지 방법은 금방 지은 밥을 그릇에 넣고 뚜껑을 닫아서 두터운 이불 사이에 넣어서 보관을 하는 것이었습니다.
상상이 되나요?






그렇다면 이것(200배)은 무엇일까요?
이것은 엄마를 행복하게 만들어 준 전기보온밥솥이나 냉장고 등에 사용되는 것입니다.
또한 전기다리미, 전기주전자, 전기장판, 전기보일러 등 온도를 조절해야 하는 대부분의 전기기구에 들어있지요.
자세히 보면 위와 아래 부분이 달라 보이지 않나요?



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