지금 우리가 쓰는 당구공도 인조상아라고 불리는 셀룰로이드 소재인가?
전편에서 말했듯이 셀룰로이드 소재 당구공은 폭발을 일으키는 등의 문제가 있었지요.
수많은 개량을 거듭했지만, 결국 인화성 물질이라는 한계를 넘지 못합니다.
결국 셀룰로이드 재질의 당구공은 공인구에서 퇴출되고,
그리고 Albany Billiard Ball Company(하이엇이 창립한 당구공 회사)는 1986년 폐업을 하게 됩니다.
천연 셀룰로우스를 화학처리한 셀룰로이드가 개발된 이래로, 제조업에서는 수 많은 분야에서 합성수지를 필요로 하게 됩니다.
1870년대~1880년대의 세계 각지의 연구소에서는 수많은 화학실험이 행하여졌습니다.
그러던 중 , 화학자들은 천연소재가 없어도 페놀과 포름알데히드가 반응하면 끈적한 수지가 나온다는 것을
우연히 발견하게 되고 이를 새로운 코팅재라는 뜻으로 “노블락”이라고 명명합니다.
(라틴어 “novus”(새로운) + 독일어 “Lack”(도료, 바니시, 코팅재)에서 유래)
하지만 노블락은 불안정해서 실용성을 찾지 못하고 재미있는 실험결과로 두게 됩니다.
20세기에 들어서서 산업계는 전기전자 절연체의 수요가 급속히 높아지는데,
당시 곤충에서 추출한 천연소재의 셀락이 그 역할을 묵묵히 담당하고 있었죠.
그러나, 대량생산의 시대에 천연소재에서 만들어내는 재질은 한계가 있었죠.
천연소재를 화학처리한 수지를 반합성수지(반인공수지)라고 분류합니다.
필연적으로 대량생산이 가능한 완전한 합성수지의 대체물질의 개발이 더욱 요구되었습니다.
그때, 미국에서 연구중이던 화학자(벨기에) 레오베이클랜드는
이러한 시대의 흐름을 읽고
큰 돈이 될 수 있는 절연체의 신재료 개발에 몰두하고 있었습니다.
그러던 중, 페놀과 포름알데히드를의 축합물에서 수지가 나온다는 논문을 접한 후,
연구와 개선을 거듭한 끝에 1907년 세계최초로 공업용 합성수지를 개발합니다.
‘실용성이 없다고 여겨진 페놀수지를 극적으로 개선해서 만든 이 페놀수지계열의 합성수지는 절연체에 적합하였고,
베이클랜드의 예상대로 빅히트를 치게 되죠.
그리고 즉시 본인의 이름을 따서 이름을 붙이고 회사를 설립합니다.
이것이 플라스틱 합성수지의 시조인 베이클라이트입니다.
천연소재를 사용하지 않고 인공적으로 화학물질을 합성시켜 만든 이 열경화성 수지는
인류 최초의 완전한 합성수지의 시대를 열었습니다.
20세기의 인류 문명에 없어서는 안 될 중요한 재료로 자리잡아갑니다.
그리고, 전기전자의 절연체 제품의 원료로 이 물질은 곧 모든 제조분야에 확장되는데,
그중에 하나가 당구공이었던 것이죠.
셀룰로이드 재질을 사용할 수 없었던 당구공은
페놀수지 소재로 개발된 벨기에 제품 아라미스(Aramith)가 시장을 석권하게 되고 현재에 이르게 됩니다.
참고로 셀루로이드 소재로는 탁구공도 유명한데, 이는 꽤 최근까지도 사용되었습니다.
1989년부터 100년이 넘게 사용되어오던 셀룰로이드 소재 탁구공은 2014년 공인구에서 제외되기까지 사용되었습니다.
공인구가 바뀐 이유는 역시 인화성때문이었습니다.
당시 테러 사건등에 민감했던 민간국제항공기구(ICAO)는 인화성이 있는 셀룰로이드 재질의 탁구공을 높은 위험물질로 분류해 운송을 금지시켰던 것입니다.
그래서 2014년 7월, 국제올림픽위원회의 강한 권고로 국제탁구연맹은 셀룰로이드 재질의 탁구공을 공인구에서 제외하고 플라스틱 재질의 탁구공을 채택하게 됩니다.
그렇게 해서 현재는 ABS재질의 탁구공이 공인구로 인정되어 사용되고 있습니다.
당구공과 탁구공의 역사로, 우리는 천연합성수지 셀룰로이드에서 최초의 플라스틱 베이클라이트로 진화되는 플라스틱 탄생 스토리를 엿볼 수 있다는 것도 재미있는 사실입니다.
본격적인 플라스틱의 탄생
베이클라이트(페놀수지)는 강한 강도, 화학적 안정성, 뛰어난 치수안정성, 양호한 전기절연성으로 인해 전기전자제품 등의 분야에서 널리 쓰이게 됩니다.
(미국 화학학회(ACS)는 Bakelite를 “The material of a thousand uses”, 즉 “천 가지 용도의 소재”로 널리 홍보했으며,
산업적으로도 전기 절연, 주방용품, 장신구, 라디오·전화기 케이스 등 광범위한 용도로 활용되었다고 평가했습니다.)
베이클라이트가 개발되면서 드디어 합성수지를 플라스틱이라는 이름으로 부르기 시작했어요.
플라스틱의 특장점은 성형이 가능하다는 것입니다.
즉, 변형시킨 것이 미국에서 원래 모습으로 바뀌지 않고 그대로 있는 물성이 있어야 가공후 제품의 모양이 유지되는 것이지요.
이것을 소성이라고 해서 원래모습으로 돌아가고자 하는 탄성과 대척점에 있는 물성입니다.
성형수술이 영어로 Plastic Surgery(플라스틱 서저리)라고 하는 것을 보면 플라스틱이 성형을 의미한 다는 것을 명확히 알 수 있네요.
베이클라이트를 비롯해 초창기 플라스틱은 열경화성소재였습니다.
열을 가하면 아주 강하게 변화되어 한번 성질이 바뀌면 다시 재변형을 할 수가 없었어요.
위에 소개한 베이클라이트외에도 바닥 평탄재로 유명한 에폭시, 그릇에서 많이 보는 엘라민 등이 바로 열경화성 플라스틱 소재입니다.
