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젖은 종이가 마르면 왜 쭈글쭈글거릴까?

일상속 과학/과학

by 스마트 1분 2019. 4. 25. 19:53

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최근에는 학생들의 종이 사용량이 매우 줄었다고 합니다. 대부분의 학생들이 컴퓨터로 공부하고 시험도 컴퓨터로 보기 때문에 이런 현상이 발생하지만 그래도 여전히 종이는 우리가 가장 많이 사용하는 필수품중 하나입니다. 서점에서 책을 사서 보는 소비자가 줄었다고는 하나 여전히 종이책을 선호하는 사람들이 있듯이 종이의 사용은 그 수요가 어느정도 유지될거로 보고 있죠. 

<출처: 해외 커뮤니티>

그런데 종이를 사용할 때 문제중 하나는 종이가 물에 닿으면 젖어버린다는 것입니다. 젖어버리고 원상복귀가 되면 문제가 없으나 젖고 나서 마르게 되면 쭈글쭈글하게 변해버리죠. 이런 이유때문에 우리가 사용하던 연습장이나 일기장이 젖으면 한숨부터 나오게 됩니다. 대체 종이는 왜 젖었다 마르면 쭈끌거리게 되는 걸까요?

 

 

이를 알기 위해서 먼저 종이의 원재료에 대해서 알아보도록 하겠습니다. 종이 기본 원료는 섬유 셀룰로오스입니다. 셀룰로오스는 세 가지 요소 즉 탄소, 산소, 수소로 구성되어 있는데(C6H10O5) 이러한 셀룰로오스가 특별한 접착제나 화학재료 없이 물 속에서 수소 결합이 이루어져서 만들어지게 됩니다.  

 

<출처: 네이버 지식백과>


기본적으로 셀룰로오스로 구성된 종이는 육안으로 보면 매끈해 보이지만 현미경으로 자세히 살펴보면 그물처럼 연결된 분자들 사이에 빈 공간이 많습니다. 종이가 물에 젖으면 물 분자가 이 빈 공간에 끼어들어가 결합을 끊는 역할을 하죠. 그래서 분자 구조가 흐트러진 종이는 더이상 매끄러운 모습을 유지하기 힘들게 되는 것입니다. 

<출처: The Microscopic Channel (유튜브)>

<출처: The Microscopic Channel (유튜브), 위의 종이를 현미경으로 본 사진>


이뿐 아니라 종이에는 풀이나 젤라틴과 같은 성분이 들어 있는데, 이 물질들이 물에 녹으면 원래보다 부피가 줄어들고, 이 때문에 모양에 변화가 생기게 되는 것입니다.

 

또 종이에 들어있는 셀룰로오스의 성격도 종이의 쭈글거림과 관련이 있습니다. 종이의 셀룰로오스 섬유들은 직경과 길이가 모두 다른데 이 때문에 물에 젖은 종이가 건조되면 일부 셀룰로오스 섬유는 금방 건조되어 크기가 빠르게 수축되는 반면 일부는 느리게 건조되어 섬유 크기가 천천히 줄어들게 됩니다. 이런 시간적 차이 때문에 종이의 모양이 변하게 되고 이것이 '쭈글거림'의 원인이 되는 것이죠. 

<출처: 한국일보(젖은 책 잘 말리는 방법)>

추가적으로 이렇게 종이가 젖고 쭈글거리게 될 때 상태를 나아지게 하는 방법에 대해서 알아보도록 하겠습니다. 기본적으로 물은 얼면 부피가 늘어나게 됩니다. 따라서 젖은 종이를 냉장고에 넣으면 종이안에 물이 얼게되고 부피가 늘어나며 종이가 펴진다고 합니다.

 

 

<출처: 해외 커뮤니티>

또한 다리미로 젖은 종이를 말리면 종이가 쭈글거리는 현상을 나아지게 할 수 있는데, 이는 종이 내 셀룰로오스 섬유들의 제가각인 건조되는 속도의 차이가 다리미의 온도와 압력때문에 줄게되어 우는 현상을 감소시켜주기 때문입니다. 

 

 

 

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