종이·폐지·펄프의 수분(함수율)은 무게·강도·인쇄 적성·치수 안정성에 직결되는 핵심 품질 인자입니다. 수분 측정에서 먼저 정해야 할 것은 “정밀한 기준값이 필요한가, 현장에서 즉시 값이 필요한가”, 그리고 “무엇을(베일·시트·롤·스택·단일 시트) 측정하는가”입니다. 이 글은 어떤 방법으로 측정하고, 어떤 장비를 골라야 하는지를 현장 관점에서 정리한 선택 가이드입니다.
3초 요약 — 기준값·시험 성적서가 필요하면 오븐건조 기준법(TAPPI T412·ISO 287), 폐지 베일 입고 검수라면 유전율식 휴대형(AP-500), 펄프 시트·느슨한 재활용지는 전도도식(CMM·LMM), 포장된 롤·스택은 비파괴 예측기(MP-5·MP-P), 단일 시트 정밀 분석은 마이크로파식(PMSA)입니다.
한눈에 보는 선택표 — 목적별 측정 방식·규격·장비
| 알고 싶은 것 / 측정 대상 | 측정 방식 | 대표 규격 | 해당 장비 |
|---|---|---|---|
| 기준값·시험 성적서 (실험실) | 오븐건조 기준법 | TAPPI T412 · ISO 287 | 정밀 저울 + 건조 오븐 |
| 폐지·재활용 베일 입고 검수 | 유전율(Capacitance) | 사내 관리 기준 | AP-500-M2/M3/M6 |
| 펄프 시트 적층 | 전도도(Conductivity) | 사내 관리 기준 | CMM |
| 느슨한 재활용지 더미 | 전도도 · 랜스 센서 | 사내 관리 기준 | LMM |
| 포장된 롤 (비파괴) | 유전율 + IR 온도 보정 | 사내 관리 기준 | MP-5 |
| 포장된 스택 (비파괴) | 유전율 | 사내 관리 기준 | MP-P |
| 단일 시트 정밀 분석 | 마이크로파/고주파 유전율 | 사내 관리 기준 | PMSA |
| 보관·인쇄실 환경 관리 | 온·습도·이슬점 센서 | — | Dolphin P |
수분율은 어떻게 정의하나 — 습량기준과 건량기준
수분 측정을 시작하기 전에 어떤 기준으로 수분율을 계산하는지부터 맞춰야 합니다. 같은 시료라도 기준에 따라 수치가 달라지기 때문입니다.
종이·폐지 거래와 품질관리에서 일반적으로 사용하는 기준
완전 건조된 고형분 무게를 기준으로 하는 값 — 규격·계약서에 명시된 기준을 확인
TAPPI T412와 ISO 287의 오븐건조법은 습량기준으로 수분 함량을 산출합니다. 현장 수분 측정기 역시 표시 기준을 기준법과 일치시켜 놓아야 값을 비교할 수 있습니다.
기준값이 필요할 때 — 오븐건조 기준법(TAPPI T412 · ISO 287)
수분 측정의 기준(reference)은 오븐건조법입니다. 시료의 무게를 잰 뒤 약 105°C의 건조 오븐에서 항량(더 이상 무게가 줄지 않는 상태)이 될 때까지 말리고, 줄어든 무게를 처음 무게로 나눠 수분율을 구합니다. TAPPI T412는 종이·판지 낱장의 수분 함량을, ISO 287은 로트(lot) 단위 종이·판지(골판지·솔리드보드 포함)의 평균 수분과 편차를 구하는 방법을 규정합니다. 화학 분석용 평형 수분 산정에는 TAPPI T550 등이 함께 쓰입니다.
오븐건조법은 가장 정확하지만 시간이 오래 걸리고 시료가 파괴됩니다. 그래서 실무에서는 기준값·성적서 발행용으로 오븐건조법을 쓰고, 일상적인 입고 검수·공정 관리는 아래의 비파괴 휴대형 수분 측정기로 처리한 뒤 주기적으로 기준법과 대조·교정합니다.
현장에서 즉시 측정할 때 — 비파괴 수분 측정 방식
현장 수분 측정기는 물의 전기적 특성을 이용해 시료를 파괴하지 않고 즉시 수분을 읽습니다. 측정 대상의 형태와 필요한 깊이에 따라 방식을 고릅니다.
유전율(Capacitance) 방식 — 깊은 곳까지 꽂아서 측정
물은 비유전율이 약 80으로 종이 섬유(약 2~6)나 공기(약 1)보다 훨씬 높습니다. 유전율 방식은 이 차이를 이용해 전기장이 재료를 투과하며 변하는 정전용량을 읽어 수분으로 환산합니다. 프로브를 꽂아 베일·스택 깊은 곳(최대 500mm)까지 측정할 수 있어, 폐지·재활용 원료의 입고 검수에 가장 널리 쓰입니다.
전도도(Conductivity) 방식 — 표면·시트 측정
두 전극 사이 재료의 전기 저항이 수분에 따라 변하는 것을 이용합니다. 유전율 방식보다 표면 근처를 측정하며, 펄프 시트 적층 사이나 느슨한 재활용지 더미 측정에 적합합니다. 랜스(lance)형 센서를 쓰면 더미 깊숙이 찔러 넣어 측정할 수 있습니다.
마이크로파/고주파 방식 — 단일 시트 정밀 분석
고주파 전자기장이 시료를 통과할 때 물 분자가 흡수·지연시키는 정도를 읽어, 단일 종이 시트의 수분을 수 초 내에 0.01% 분해능으로 정밀 분석합니다. 실험실에서 기준법을 보완하는 신속 분석 용도로 적합합니다.
측정 대상별 장비 선택 — 무엇을 재는가
같은 “수분 측정”이라도 대상의 형태가 장비를 결정합니다. EMCO 라인업을 기준으로 정리하면 다음과 같습니다.
| 측정 대상 | 모델 | 방식 | 측정 범위 | 특징 |
|---|---|---|---|---|
| 폐지·재활용 베일 (주력) | AP-500-M6 | 유전율 | 1~50% | 유효 300mm(필드 500mm)·USB·데이터로그 |
| 폐지 베일 (데이터 관리) | AP-500-M3 | 유전율 | 1~50% | USB·LogMemorizer·Li-Ion 배터리 |
| 폐지 베일 (기본형) | AP-500-M2 | 유전율 | 1~50% | 10,000개 저장·900g·IP40 |
| 펄프 시트 적층 | CMM | 전도도 | 6~40% | Bluetooth·IR 온도 보정·685g |
| 느슨한 재활용지 더미 | LMM | 전도도 | 5~25% | 1m 랜스 센서·270g |
| 포장된 롤 (비파괴) | MP-5 | 유전율+IR | 1~25% | 측정 깊이 50mm·온열 롤 대응 |
| 포장된 스택 (비파괴) | MP-P | 유전율 | 1~15% | 측정 깊이 20mm·265g 소형 |
| 단일 시트 정밀 분석 | PMSA | 마이크로파 | 1~20% | 분해능 0.01%·평량 30~800 g/m² |
| 보관·인쇄실 환경 | Dolphin P | 기후 센서 | RH 0~100% | 온도·이슬점·절대습도 동시 측정 |
수분은 온도의 영향을 크게 받습니다. EMCO 수분 측정기는 측정값마다 온도를 함께 표시하고 자동 온도 보정을 적용하며, MP 계열은 비접촉 IR로 시료 표면 온도를 읽어 보정합니다. 보관·인쇄 환경 자체의 습도 관리가 필요하다면 Dolphin P로 온·습도·이슬점을 함께 모니터링합니다.
정리 — 목적과 대상에서 시작해 장비로
수분 측정은 언제나 ‘기준값인가, 현장값인가’와 ‘무엇을 재는가’에서 출발합니다. 성적서·기준값이면 오븐건조법(TAPPI T412·ISO 287), 폐지 베일 검수면 유전율식 AP-500, 펄프 시트·느슨한 종이면 전도도식 CMM·LMM, 포장을 뜯지 않는 롤·스택이면 비파괴 예측기 MP-5·MP-P, 단일 시트 정밀 분석이면 마이크로파식 PMSA입니다.
세경하이테크는 폐지·펄프·종이 수분 측정 전 라인업(EMCO AP-500 시리즈 · CMM · LMM · MP-5 · MP-P · PMSA · Dolphin P)을 공급합니다. 측정하려는 소재와 형태, 데이터 관리 방식을 알려주시면 현장에 맞는 모델을 안내해 드립니다.
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