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melt spinning

1. melt spinning (용융방사)비정질 상태의 액상으로부터 고상의 비정질 합금을 제조하기 위해서는 일반적으로 매우 빠른 냉각속도를 요구한다. 이는 액상에서 응고과정 중에 일어나는 결정화 즉, 원자의 규칙적인 배열이 이루어지는 결정화 과정을 억제하기 위한 것이다. 비정질 합금의 제조법은 기상법, 액상법 및 고상법이 있으며, 벌크재를 얻기 위해서는 주로 액상법이 사용된다.액상법은 쐐기형 주조법, gas atomization법, melt spinning법이 대표적인방법으로 쐐기형 주조법은 직경 10mm이하의 금형에 액상을 순간적으로 장입하여 급속응고 시키는 방법으로 냉각속도는 직경에 따라 다르지만 약 103K/s의 냉각속도를 가진다.gas atomization법은 노즐을 통해 분사되는 액상이 O2, Ar, N2 및 He gas에 의해 순간적으로 응고, 분말화하는 것으로 냉각속도는 사용되는 gas에 따라 103~105K/s로 차이를 가진다.Melt spinning법은 노즐을 통해 분사되는 액상이 빠르게 회전하는 Cu wheel에 접촉하면서 순간적으로 응고되는 방식으로 냉각속도는 약 106K/s 이상의 초고속 냉각속도를 가진다. 최근에는 스트립 캐스팅법을 이용하여 비교적 광폭의 비정질 재료를 얻기도 하지만 이는 비정질 형성능이 매우 우수한 Fe, Zr계 합금 계에서 행하여진다. 용융방사(melt spinning)는 열에 의해 분해되지 않고 용융하는 고분자에 의해 응용된다. 즉 중합공정에서 제조된 가방성(spinnability)을 갖는 중합체를 그 융점 이상의 온도에서 용융시키고 방사구의 세공으로부터 압출하고 냉각시켜 가늘고 긴 모양의 고체로 하여 권취하는 공정을 넓은 의미의 용융방사(melt spinning)라 한다. 용융 방사 후 아직 섬유로서의 물성을 갖추고 있지 못한 것을 미연신사(undrawn yarn)라 하는데, 이것을 다시 가늘게 인장시켜 분자의 배향을 증가시키는 공정을 연신이라 한다. 방사와 연신은 여러 개의 공정으로 구성되어 있으나 섬유형태에 따라 방사장치가 서로 다르다. 그러나 방사원리에 있어서는 스테이플과 필라멘트의 차이는 없다.(1-1) 용융방사의 생산공정 기술1) 건조, 혼합 공정중합공정과 방사공정이 직접 연결되어 있는 경우를 제외하면 중합물은 일단 중합 후 칩(chip)으로 만들어지고, 방사공정 전에 로트간 혼합을 겸 해 건조가 행해진다. 건조공정은 방사공정에서 고온으로 가열할 때 중합 물이 가수분해에 의해 분자량이 저하하는 것을 방지함과 동시에 로트간 의 분자량의 차이를 제거하기 위해서 행해진다. 건조온도는 중합물의 2차 전이점과 융착온도 사이에서 결정된다. 건조 후 칩(chip)은 밀폐된 용기에 보관되어 다음 공정으로 보내진다.2) 용융공정최근에는 중합물의 용융에 주로 압출기(extruder)가 사용된다. 압출기는 스크루(screw)와 바렐(barrel)로 구성되어 있는데, 중합물은 스크루와 바 렐 사이에서 스크루의 회전으로 공급되면서 압축?탈포 또는 혼합?용융 되면서 다음 공정으로 균일한 용융액이 되어 공급된다.(그림 3-1) 용융시 공기 중의 산소에 의해서 중합물이 열 산화되는 것을 방지하기 위해서질소 충진하에서 행해진다. 가열은 바렐 외벽에 장착된 히터에 의해 이루 어지며 용융고분자는 스크루에 의해 여러개의 관을 통해 방사두(melthead)로 공급된다.3) 방사두(spin block)방사두는 금속으로 되어 있으며, 계량 펌프와 방사구 블록이 장착되어 있고, 열매에 의해서 블록 전체가 균일하게 가열되도록 되어 있다. 계량 펌프로서는고 정밀도의 기어 펌프(gear pump)가 사용된다. 고온(300℃), 고압(300kg/Cm2)의 작동 조건하에서 일정한 토출량을 유지하기 위해 정 밀도와 재질이 우수한 것을 사용하여야 한다. 계량된 고분자 용융액은 방 사구 블록의 여과장치로 보내져 방사시 사절의 원인이 되는 이물질을 제거한다. 필터에 의해 여과된 고분자의 용융액은 방사구에 공급되어 공 기 중으로 토출된다. 필라멘트의 경우, 생산 품목에 따라 다르나 한 방사 구에 보통 몇 개에서 몇 십개의 세공이 뚫려 있으며 스테이플의 경우는몇 백 개부터 몇 만개에 이르는 세공이 한 방사구에 뚫려 있다. 특히 방 사구는 직경의 오차가 적어야 하며 온도가 균일하게 유지되도록 설계되 어 있어야 한다. 방사온도는 고분자의 특성에 따라 결정되나 온도가 너무 높으면 고분자의 열분해가 일어나 분자량이 저하되며 그 결과 사절이 일어난다. 반대로 온도가 너무 낮으면 이상유동이 발생하여 방사가 불가능해지거나 품질이 나쁜 실이 제조 된다.4) 사조 냉각공정토출된 사조(thread line)는 냉각 기류에 의해 냉각되어 고화된다. 냉각 방법으로는 사조에 대해 수직 방향으로 송출되는 기류에 의해 냉각하는 방법과 원주로부터 사조 내부로 송출되는 냉각방식이 있다. 냉각기류로서는 상온부근의 온도에서 습도를 일정하게 조절한 공기를 사용해야 한다.5) 오일(oil) 부여공정미연신사의 권취시 안정성을 부여 함과 동시에 또 연신, 가연 등의 후처리 공정에서 실의 취급을 용이하게 하기 위해서 권취 직전에 필라멘트사에 오일을 부여한다. 오일은 보통 평활제, 유화제, 대전방지제, 집속제 등을 조합시킨 수성 에멀션을 사용한다. 때에 따라서 비수계의 오일을 사용하기도 한다. 오일은 회전 로울러의 표면에 오일을 픽업(pick up)시켜 로울러와 필라멘트사를 접촉시켜 부여하거나, 가이드에 오일공급구를 설치하여 사조와 접촉점에서 공급하는 방법이 있다. 오일부여시 오일 공급장치와 실과의 접촉저항을 가능한 한 줄여 균일하게 오일이 부착되도록 한다. 나일론의 경우는 흡수에 의해 사조가 늘어나 권취를 어렵게 하므로 주의해야 한다.6) 권취공정오일이 부여된 사조는 곧바로 권취장치에서 권취된다. 필라멘트용 권취기는 고데트 로울러(godet roller)와 권취부로 이루어져 있는데. 하나의 고데트 로울러의 사조를 여러 개의 사조로 나뉘어 권취되도록 되어 있다. 권취속도는 보통 1,000m/min 정도이나 최근에는 권취속도가 6,000m/min 에 이르는 것도 사용되고 있다. 스테이플의 경우에는 여러 개의 방사구로 부터 토출된 사조를 권취 로울러에서 방향 전환시키고 모아서, 사조를 토 우 형태로 정돈하여 토우 통(can)에 떨어뜨리도록 된 것도 있다.7) 연신공정최근 방사공정과 연신공정이 직접 연결된 소위 스핀 드로오(spin draw)방식이 채용되고 있으나 방사와 연신은 일반적으로는 독립된 공정에서이루어진다. 필라멘트의 경우 미연신사는 습도 조절한 후 연신에 공급된 다. 연신기는 미연신사를 송출하는 공급 로울러와 핀(pin)또는 로울러를 사용하는 연신 고정장치, 바로 뒤에 설치된 가열판 및 권취로울러, 최종 적으로 실에 꼬임을 주면서 펀(pirn)에 권취하는 스핀들(spindle)로 이루 어져 있는데 권취속도는 대략 1,000m/min이다. 폴리에스테르섬유의 연신 은 제2차 전이점이 높기 때문에(70℃ 부근)연신점 고정에는 가열 핀 또는 로울러가 사용되나, 나일론에서는 제 2차 전이점이 낮기 (대략 40℃) 때 문에 상온에서 2~3단 연신을 하는 경우가 많다. 스테이플의 경우는 여러 개의 토우를 모아서 정리하고 토우상태로 연신기에 공급된다. 연신에는 건식과 습식이 있는데, 두 방법 모두 연신점을 어떻게 고정하는가의 방법 에 따라 분류된다. 높은 강력의 섬유를 만들고자 할 때는 2단 연신이 행해진다.8) 열고정, 권축가공, 절단가공필라멘트사나 스테이플의 치수 안정성을 향상시키기 위해 연신 후열고정을 행한다. 열고정에는 정장 열고정 또는 이완 열처리 방법이 있는 데, 이 때 습도 및 이완율 등의 처리조건은 후공정의 요구사항에 따라 정 해진다. 필라멘트사는 일반적으로 실의 벌키성(bulky)을 높혀 주기 위해 권축 가공을 해주며 권축 가공은 보통 가연방법에 의해 행해진다. 최근에 는 3,000m/min이상의 속도로 고속방사하여 생산된 반연신사(partiallyoriented yarn, POY)를 사용하여 연신과 가연을 동시에 행하는 연신-가 연(draw-texturing)방법이 가연사 제조에 주류를 이루고 있다.스테이플의 생산공정은 필라멘트사에 비해 훨씬 단순하므로 권축, 절단, 포장(baling)까지 연신에 직결되어 있다. 스테이플의 열처리는 주로 권축 을 고정하기 위해서 행해지는데, 토우 상태에서 행하거나 스테이플로 절 단된 후 열처리 장치에서 행해진다. 토우 상태에서 행하거나 스테이플로 절단된 후 열처리 장치에서 행해진다. 토우 상태에서 열처리한 경우는 열처리 후에 절단되며, 절단한 후에 열처리한 경우는 포장기(baler)로 보 내져 포장된다. 또 방적을 용이하게 하기 위해서 오일은 절단 전후 적당 하게 부여한다.

공학/기술| 2016.03.17| 7페이지| 1,000원| 조회(459)

용융방사, 비정질, melt spinnig

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제 8요일 영화 감상문

프랑스 영화산책영화 감상문201312071신소재 시스템 공학과이은송보기에 참 좋았던 영화- ‘제 8요일’을 보고나서‘제 8요일’을 보게 된 것은 오랜만의 행운이었다. 이 영화를 단지 강의 때문에 접하게 되었다. 강의시간이 아니었다면 나는 꼭 봐야할 이 영화를 보지 못했을 것이다. 처음에 교수님께서 영화를 틀어 주셨을 때, 영화 초반 부분을 보는 동안엔 이게 무슨 내용인지 이해를 하지 못했고, 나는 프랑스 영화는 약간 내용이 심오하다는 생각을 가지고 있어서 이 영화 또한 심오하고 모호한 이야기일거라고 생각되어 지루해졌다. 그러나 영화를 계속해서 보는 순간 이런 내 생각은 산산이 조각났다. 영화는 재미있을 뿐만 아니라, 웃음 즐거움 그리고 감동까지 나에게 전달했다. 그래서 나는 이 영화를 감상한 후 내 생각을 꼭 적어야겠다고 결심했다.‘제 8요일’은 ‘자코 반 도마엘’의 작품으로, 1996년 개봉한 프랑스 영화 작품이다. 이 영화에는 ‘다니엘 오떼유’, ‘파스칼 뒤켄’, ‘미우-미우’ 등의 배우들이 출연하는데, 이 영화의 주인공 역을 맡은 ‘파스칼 뒤켄’을 보고 깜짝 놀랐다. 그저 연기를 잘하는 배우인줄 알았는데, 그는 진짜 다운증후군을 앓고 있는 사람이었다. 감독인 ‘자코 반 도마엘’이 다운증후군 역을 가장 잘 할수 있는 사람은 실제로 그 장애를 앓고 있는 사람이라는 생각으로 캐스팅 되었다고 했다. 이 영화의 주인공을 맡은 ‘다니엘 오떼유’와 ‘파스칼 뒤켄’ 두 사람은 1996년 49회 칸영화제 남우주연상 수상을 수상했다고 한다. 영화의 감독인 ‘자코 반 도마엘’은 이번에 보고 감동받았던 ‘제 8요일’말고도 ‘미스터 노바디’, ‘숨겨진 얼굴’, ‘뤼미에르와 친구들’ 등 많은 영화를 만들었으며, 많은 수상경력 뿐만 아니라 각종 영화제에서도 주목을 많이 받았다.제 8요일에는 두 명의 주인공이 등장한다. 성공한 세일즈 기업 강사인 아리와, 다운증후군 환자인 조지. 아리는 사업적으로는 매우 성공한 사람으로서 돈, 명예 에서는 남부럽지 않은 생활을 한다. 그러나 그에게는 한 가지 문제가 있었다. 바로 그와 그의 가족 간의 관계이다. 그는 일에 너무 몰두한 나머지 가족들에게 소홀해졌고, 결국 아내와 딸들과는 별거 중이며 특히 아내는 아리가 집에 잠깐 들르는 것조차 거부를 하고, 자신의 남편임에도 불구하고 무서워한다. 또 한명의 주인공인 조지는 다운증후군 환자이다. 조지의 어머니는 돌아가셨지만 조지는 그 사실을 믿기 싫어하고 믿지 않으려고 한다. 그는 돌아가신 어머니를 그리워하면서 환상과 현실을 오가며 산다. 조지는 또한 다른 사람들을 대할 때 항상 순수하고 솔직하게 말하며 행동한다.어머니가 돌아가셨다는 사실을 믿지 못하는 조지는 어머니를 찾기 위해 길을 떠났는데, 그런 와중에 아리가 조지를 따라다니는 개를 차로 치게 된다. 이 사건으로 조지와 아리의 만남은 시작되었다. 아리는 조지를 가족들에게 데려다 주기 위해 같이 차를 타고 여러 곳을 돌아 다녔다. 둘이 같이 다니는 와중에 조지는 처음 만남 때부터 초콜릿 알레르기를 가지고 있음에도 불구하고 초콜릿을 먹고, 지나가던 트럭기사에 시비를 걸고, 신발 가게에서 행패를 부리는 등 엽기적인 행동을 많이 하였다. 나는 영화에서 이런 장면들을 보면서 눈살이 찌푸려졌다. 왜냐하면 남에게 피해를 입히는 행동을 별로 좋아하지 않기 때문이다. 그런 이유로 조지가 하는 행동들 대부분은 모두 무례하고 내가 아리였으면 1분 1초라도 같이 있지 못하겠다고 생각이 들 만큼 도저히 상상할 수 없는 행동들이었다. 매정하다고 생각할지도 모르겠지만, 나였으면 아리를 어서 빨리 시설이나 경찰에 맡기고 빨리 집에 돌아갔을지도 모른다. 그러나 영화를 계속 보면서 조지가 일으키는 문제들이 처음에 봤을 때처럼 아주 보기 싫어지고 화나지 않았다. 그의 행동은 나쁘게 보면 무례하고 예의 없는 행동이었을지 모르지만, 그의 행동은 단지 그의 착하고 단지 순수한 마음에서 비롯된 행동일지도 모른다는 생각이 들었다. 이런 생각이 문득 들고 나선 그의 행동이 미워 보이지 않았다.아리는 조지와 함께 다니는 것이 자신을 너무 힘들게 하는 것처럼 느껴져서 그를 길 한복판에 버려두고 가지만, 그 후 비바람이 너무 심해 그가 죽을지도 모른다는 생각이 들어 다시 데리러 갔다. 그리고 아리는 계속해서 조지와 그의 누나를 찾으러 가는 중이었는데, 처음과 달리 그와 함께하는 동행이 점점 자신을 즐겁게 만든다는 것을 느끼고, 조지가 전과 같이 사고를 치더라도 그것은 나쁜 마음에서 우러나온 것이 아니라는 느꼈다. 또한 조지의 순수한 마음과 행동에 그에게 자신이 위로 받기도 한다. 이젠 아리와 조지는 우연히 만난 이방인이 아니라 같이 웃고 떠들고 또한 서로 위로해주며 의지해 줄 수 있는 진정한 친구가 된다. 나도 조지와 아리의 동행을 보면서 처음엔 아무런 관계의 연결고리가 없던 두 사람이 시간이 지나면 지날수록 점점 서로에게 의지해 가는 모습이 보인다는 것이 놀라울뿐더러 신기했다. 또한 부럽기도 했다. 그리고 나는 일반적으로 보통의 사람들이 장애를 가진 사람들을 더 챙겨주고 의지하고, 그에 반해 장애를 가진 사람들은 도움을 받는 존재로만 인식하고 있었다. 당연히 그런 줄만 알았던 것이 이 영화에서는 아니었다. 아리가 조지에게 도움을 주고 또한 의식처가 되었던 것처럼 조지 또한 아리에게는 큰 의지가 되는 존재였으며 아리를 보담아 줄 수 있는 존재였다. 그래서 아리가 가족들이 있는 집에 갔지만 자신을 무서워하고 거부당했을 때 매우 큰 상실감을 느껴 울고 있는 와중 조지가 그를 꼭 껴안고 달래 주는 모습이 나는 너무 인상 깊었다. 일에 너무 치중한 나머지 가족들의 소중함을 잊어버린 그에게 조지는 유일한 버팀목 이었을지도 모른다는 생각이 들었다. 영화 안에서 아리의 생각이 바뀐 것처럼 나도 내 생각이 바뀌게 되어 놀라웠다.그리고 또한 내가 영화를 보며 많은 생각을 하게 된 장면이 있었다. 조지는 다운증후군을 앓고 있기 때문에, 생김새가 보통의 사람들과는 조금 달랐다. 조지가 자신을 몽골족의 후예라고 생각하는 것처럼 그의 얼굴은 양쪽 눈썹 사이가 넓고, 코와 머리 뒤통수가 납작하여 동양인의 머리 모습과 비슷했다. 그래서 아리가 음식점에 가서 조지에게 선글라스를 쓰게 했다. 그리고 조지는 그 음식점의 종업원에서 호감을 표시 하였는데, 처음 선글라스를 쓴 모습을 보고선 웃으며 그 호의를 감사히 여겼지만, 그가 선글라스를 벗자마자 그의 생김새를 보고 종업원은 당황해 하며 무서워하는 것처럼 보였다. 이 장면 말고도 그의 생김새를 보고 우리 일상생활에서도 느낄 수 있는 차별과 선입견을 볼 수 있어 매우 슬펐다. 나 또한 그런 편견과 선입견을 버려야 한다고는 생각하지만 실제로 그런 사람들을 보면 나도 모르게 더 다가가지 못하고 꺼려할 때가 있다. 내가 영화 속의 종업원이었더라고 나도 조지의 선글라스를 벗은 모습을 보고 움찔했을 것 같다는 생각이 들었고, 그래서 영화를 보는 중간 뜨끔 하는 부분들이 있었다. 근데 이 영화를 보며 조지와 입장을 바꿔 생각해보니 조지가 너무 안쓰럽고 그런 생각이 드는 내 자신이 너무 한심하고 초라하다고 느꼈다. 생김새가 좀 다르고 남들과 약간 다를 뿐이지 나를 포함한 모든 사람들과 어울리지 못할 정도는 아니다. 그들과 격리 시키지 말고, 다운증후군 환자들이 사회에서 일반인들과 어울릴 수 있는 일들이 점차 많아진다면 영화와 같이 천사 병이라고도 불리는 다운증후군 환자들과 우리는 아무런 거리낌 없이 어울릴 수 있을 거라는 생각이 든다. 무엇보다 먼저 나부터 그런 선입견과 편견을 점차 없애 나가야 한다고 생각했다.조지와 아리가 꼬마아이처럼 아무런 생각 없이 그저 웃고 신났던 불꽃놀이를 보며 나 또한 입가에 미소를 짓게 되었다. 그때의 아리의 표정은 내가 영화에서 봤던 아리의 모습중 제일 밝아보였고 신나보였다. 그의 모습은 사회에서 그저 매일 똑같이 하루하루를 살아가는 현대인의 모습을 대표한다고 생각하고 있었는데, 그런 아리가 아무것도 모르고 그저 신나게 놀았던 아이였던 때로 돌아간 것처럼 보여 나도 함께 들뜨게 되고 미소 짓게 되었다. 불꽃놀이의 장면도 매우 인상 깊었지만 나는 결말을 보고 매우 충격을 먹고 계속해서 그 장면이 머릿속에 맴돌았다. 조지는 아리와 함께 생활하면서 다른 사람들과 어울리는 방법을 조금씩 깨우쳐가고 있었다. 조지는 당연히 아리가 자신과 함께 생활하며 살줄 알았는데, 자신이 그러지 못한다는 사실을 알게 되자 매우 상실감에 빠졌다. 결국 그는 아리를 가족 품으로 다시 돌려놓고 자신은 아리의 회사 건물 옥상에서 초콜릿을 먹고 발작 증세를 일으키며 그렇게 항상 바래왔던 엄마 품으로 되돌아갔다. 이 장면을 보고 나는 너무 충격에 빠졌다. 나는 당연히 조지가 아리와 같이 살진 못하더라도 조지가 아리와 계속해서 지낼 것이라고 생각했다. 내 생각과 다르게 영화에서 조지는 살아서 아리와 어울리는 것이 아니라 투신자살을 했다. 처음엔 그저 결말이 비극적으로만 느껴졌다. 그러나 생각해보니 결말이 그저 비극은 아니라고 생각되었다. 조지는 자신이 바라던 어머니 품으로 돌아갔으며, 그는 아리에게 소중한 선물을 주었다. 조지는 절망에 빠져 뛰어내린 것이 아니라 아주 행복하게 하늘을 날고 있을 것이다. 마지막 아리의 모습에서 그가 웃는 모습에서 그는 자신이 불행한 것이 아니라는 것을 보여준 것 같았다. 아리도 조지의 죽음을 처음 겪었을 때 매우 슬펐지만 그의 죽음을 헛되이 하지 않았다. 조지는 특별했고, 아리는 평범했다. 조지는 아리에게 가족뿐만 아니라 우정과 그의 삶의 행복과 삶의 방식을 바꿀 수 있는 기회 또한 선물로 주었다. 아리는 조지가 했던 행동들을 따라하고, 조지와 함께 했던 것처럼 아이들과 함께 했다. 더 이상 아리는 일밖에 모르는 삭막한 사람이 아니었다. 마지막에 아리는 말한다. 신은 부족한 것이 없나 돌아 본 후에 여덟째 날, 신은 조지를 만들었는데 보기에 참 좋더라. 이 말을 듣고 나는 영화의 제목인 ‘제 8요일’이라는 의미를 정확하게는 아니지만 어렴풋이 느낄 수 있었다.

독후감/창작| 2016.03.17| 4페이지| 1,000원| 조회(202)

영화, 감상문, 제 8요일

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