골판지의 책 12 골판지의 기본 구조

[YDfamily]

12. 강도의 비밀은 삼각형의 트러스(truss) 구조

골판지란 라이너라 불리는 평평한 종이에 중심지라고 불리는 물결형으로 성형된 종이를 접합시킨 것이다. 중심지를 물결형으로 하는 것이 골판지 상자의 최대의 특징이라고 말할 수 있고, 위로부터 하중을 견디는 강도를 발휘한다.

골판지의 단면을 보면 연속된 삼각형이 이어져서 물결형을 형성하고 있는 것을 알 수 있다. 물결형의 종이를 2매의 평평한 종이에 샌드위치로 하여 나온 이 구조 자체가 골판지의 강도의 비밀이다. 이 삼각형이 연속된 구조는 트러스 구조로 불리고 다리나 철탑 등의 구조물, 건축물에 자주 이용되고 있다. 삼각형은 정점에 힘을 가해도 좌우로 힘이 분산되고, 변형이 적은 안정한 구조이기 때문에 위로부터의 하중에도 잘 견디는 것이 가능하다.

물결형으로 하여 나오는 공간으로 보다 쿠션성도 우수하고, 평면으로 충격을 받을 때에는 스스로 무너져 완충재로서의 역할도 하고 있다. 게다가 이 공간이 공기 층으로 되어 상자의 내층의 온도 변화를 제어한다고 하는 역할도 하고 있다. 이러한 골판지에는 하중에 견디는 강도, 완충성, 온도변화 억제라고 하는 그 구조에 유래하는 특성을 갖고 있다. 그렇기 때문에 얼마나 균질하게 물결형을 만드는 가가 골판지가 정말로 성능을 발휘하는 데에서 중요하게 된다.

또 한가지 중요한 점이 라이너와 중심지를 접합시켜 제대로 된 구조체를 만들기 위한 접착제이다. 골판지 제조 공정에서는 매우 고속이고 연속적으로 중심지를 물결형으로 성형하여 라이너와 접합한다. 그렇기 때문에 즉시 부착, 바로 건조, 강력한 점착력을 발휘하는 접착제가 필요하다. 그런 훌륭한 접착제에는 무엇이 사용되고 있는 것일까? 실은 옥수수를 원료로 하는 전분 호(糊, 풀)가 사용되고 있다. 같은 식물성 천연 소재이므로 종이와 전분 호 등에도 상성(相性)이 좋은 것이다. 종이에 구조를 만들어 전분 호로 이어 붙인 것이 골판지이다.

요점 BOX
삼각형이 연속된 트러스 구조가 하중을 지지하고, 완충성을 낳고, 온도 변화를 억제한다.
전분 호로 그 구조를 이어 붙인다.

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