송진

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1. 개요
2. 성상
- 2.1. 물리적 성질
- 2.2. 화학적 성질
3. 생산
- 3.1. 생산 공정
- 3.2. 주요 생산지
4. 용도
- 4.1. 전통적 용도
- 4.2. 현대적 용도
5. 건강 영향
참조

1. 개요

송진은 여러 소나무에서 채취하는 수지 성분으로, 상온에서 황색 또는 갈색을 띠는 투명한 고체이다. 알코올, 에테르, 벤젠, 클로로폼에 용해되며 물에는 녹지 않는다. 생산 과정에 따라 검 로진, 우드 로진, 톨유 로진으로 분류되며, 바니시, 접착제, 비누, 땜납 플럭스, 찰현악기 활털 등 다양한 용도로 사용된다. 납땜 시 발생하는 연기는 직업성 천식의 원인이 될 수 있으며, 로진 코팅 제품에 장기간 노출되면 피부염이 발생할 수 있다.

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송진
지도 정보
기본 정보
로마자 표기법	rosin
라틴어 표기	colophonia resina
그리스어 표기	Κολοφωνία ῥητίνη (Kolophōnía rhētínē)
다른 이름	콜로포니 (colophony) 로진
성분
주요 성분	수지산
생산
생산 방식	테레빈유 증류 잔류물 침엽수에서 얻는 수지
속성
색상	투명하거나 반투명한 황색 또는 갈색
형태	고체
냄새	약한 송진 냄새
용도
용도	활의 마찰력 증가 접착제 코팅제 왁스 인쇄 잉크 종이 사이징 식품 첨가제 (식품 안정제, 글레이징제) 의약품
식품 첨가물 분류	FDA에 식품 첨가물로 등록
역사
어원	라틴어 'colophonia'에서 유래 고대 그리스 도시 '콜로폰'에서 유래, 그곳에서 좋은 수지를 만들었다고 함

2. 성상

로진은 약간의 솔잎 향이 나는 취성이고 부서지기 쉬운 물질이다. 일반적으로 유리처럼 단단하지만, 특히 용액 상태일 때 일부 로진은 결정을 형성하기도 한다.^[6] 매우 인화성이 높아 연기를 내며 타므로 녹일 때 주의해야 한다.

로진은 비누 제조 외에도 바니시(고급 바이올린 바니시 포함), 밀랍, 다양한 접착제 제조에 사용된다. 또한 구두 제작자의 밀랍을 준비하거나, 라거 맥주 통에 피칭하는 등, 주석, 구리, 은, 금 용기의 엠보싱이나 조각 작업 시 지지면을 제공하는 데에도 쓰인다. 낮은 녹는점과 단단한 고체 형태 덕분에 액체 로진을 용기에 부은 후 식혀서 엠보싱이나 조각 작업을 할 수 있다. 이후 물체를 오븐에서 재가열하고 로진을 부어 재사용할 수 있으며, 남은 로진 필름은 알코올이나 다른 용매로 쉽게 씻어낼 수 있다.

로진은 때때로 은, 구리, 주석 도금 촛대나 조각상과 같이 매우 얇은 금속 물체의 내부 보강재로 사용되기도 한다. 이 경우 간단히 녹여 속이 빈 얇은 물체에 붓고 굳힌다.

납땜 중 방출되는 로진 연기에 장기간 노출되면 민감한 사람에게 직업성 천식(이전에는 이러한 맥락에서 ''콜로포니병''이라고 불림^[7])을 유발할 수 있지만, 어떤 성분이 문제를 일으키는지는 알려져 있지 않다.^[8]

활을 사용하는 현악기에서 사용되는 로진의 종류는 현의 지름에 따라 결정된다. 일반적으로 악기가 클수록 로진이 부드러워야 한다. 예를 들어, 콘트라베이스 로진은 일반적으로 느린 움직임으로도 구부리기 쉬울 정도로 부드럽다. 베이스 로진 덩어리를 몇 달 동안 한 위치에 두면, 특히 더운 날씨에는 흐름의 흔적이 나타난다.

레이저 프린터나 복사 용지와 같은 로진 코팅 제품을 취급하여 로진에 장기간 노출되면 산업성 접촉성 피부염이 발생할 수 있다.^[9]

2. 1. 물리적 성질

상온에서 송진은 황색에서 갈색을 띠는 투명한 유리와 같은 고체이다. 수액인 송진(생송진)은 테레빈유 등 상온에서 액체인 휘발성 성분도 포함하고 있으며, 휘발성 성분이 증발하면 고화하여 로진이 된다. 하지만 피치 성분 등도 포함하고 있어 화학 설비로 증류 정제한 것과 성분이 다르다. 분말로 가공하면 담황색에서 황색이지만, 열을 받으면 쉽게 응고된다.^[6]

순도, 원료 수종, 제법 등에 따라 다르지만, 일반적으로 75℃ 전후에서 연화되고,^[22] 약 100℃를 넘으면 액체가 된다. 무역에서는 뜨거운 액체 상태로 철 드럼통에 채워 넣고, 식어서 굳은 상태로 수출된다.

가연성이 있으며, 검은 연기를 내면서 탄다. 약간의 솔잎 향이 난다. 실제 녹는점은 시료에 따라 다르며, 어떤 것은 끓는 물의 온도에서 반유동체 상태이고, 다른 것은 100~120℃에서 녹는다.

알코올, 에테르, 벤젠, 클로로포름에 녹으며, 물에는 녹지 않는다.

2. 2. 화학적 성질

로진은 주로 아비에트산으로 구성되며, 부식성 알칼리와 결합하여 로지네이트 또는 피네이트로 알려진 염(로진 비누)을 형성한다.^[6] 알코올, 에테르, 벤젠, 클로로포름에는 녹지만, 물에는 녹지 않는다.

3. 생산

로진은 여러 종의 소나무에서 나오는 수지 성분으로, 상업적으로는 원료 테레빈유(crude turpentine)로 알려져 있다. 로진의 색상은 테레빈유를 채취한 나무의 수령과 증류 시 가해지는 열의 정도에 따라 다르며, 불투명하고 거의 검은색 물질부터 갈색과 노란색 등급을 거쳐 거의 완벽하게 투명한 무색 유리질 덩어리까지 다양하다. 상업적 등급은 A(가장 어두운 색)부터 N(매우 옅은 색)까지 문자로 구분되며, 그보다 더 우수한 W(창유리)와 WW(물처럼 맑은) 등급이 있는데, 후자는 일반 등급의 약 3배의 가치를 지닌다.

톨유 로진(tall oil rosin)은 크라프트지(kraft paper) 제조 과정의 부산물인 원료 톨유(crude tall oil)의 증류 과정에서 생산된다.

대규모로 로진은 로진 정유, 피놀린 및 로진 오일 생산을 위해 건류된다. 로진 오일은 일부 고체 윤활 그리스의 구성 성분으로 사용되며, 다른 오일의 첨가제로도 사용된다.

3. 1. 생산 공정

로진은 생산 공정에 따라 세 종류로 나뉜다.^[23]

검 로진 (Gum rosin): 소나무에 상처를 내어 채취한 생송진에서 휘발성 기름(테레빈유)을 증류 분리하여 남은 것이다.^[23] 중국에서 많이 생산되지만, 일본에서는 1950년대에 생송진 채취에 의한 생산이 중단되었다.^[26]
우드 로진 (Wood rosin): 소나무의 오래된 그루터기를 칩으로 가공하여 용제를 사용하여 추출한 것이다.^[23] 미국에서 1910년에 생산이 시작되어 1950년대 최성기에는 300000ton을 생산했지만, 그루터기 고갈로 인해 크게 감소하여 생산량은 1% 미만이다.^[26]
톨유 로진 (Tall Oil rosin): 제지 공장에서 크라프트 펄프를 만들 때의 증해 폐액에서 나온 스키밍을 산 분해한 톨유(crude tall oil)를 더욱 감압 증류 정제한 것이다.^[23] 미국에서 1940년대 후반에 생산이 시작되어, 2019년 현재도 미국에서는 연간 약 450000ton이 생산되고 있다.^[26]

상업적으로는 원료 테레빈유(crude turpentine)로 알려진 올레오레진(oleo-resin)에서 정유(essential oil, 테레빈유 정유)와 로진을 분리한다. 이는 대형 구리 증류기(still)에서 증류를 통해 이루어지는데, 정유는 100°C~160°C 사이의 온도에서 증발하고, 액체 로진은 증류기 바닥의 탭을 통해 배출되어 여과 솜을 통과시켜 정제된다.

소나무를 수확할 때, 쓰러진 나무나 벌목된 나무(예: 롱리프 소나무와 슬래시 소나무)의 수지 부분은 땅에 남아 있을 경우 부패에 무한히 저항한다.^[19] 이러한 "그루터기 폐기물"은 건류(destructive distillation) 또는 용매 공정을 통해 로진을 포함한 제품을 만드는 데 사용될 수 있다.

건류에서 얻은 테레빈유와 소나무 오일은 "다른 증류 생성물에 다소 오염되기" 때문에,^[19] 용매 공정이 일반적으로 사용된다. 이 공정에서 그루터기와 뿌리는 칩으로 만들어져 원유 정제소(oil refinery)에서 나오는 중질 나프타(naphtha)의 가벼운 부분(90°C~115°C에서 끓는점)에 담근다. 다단계 역류 추출(multi-stage counter-current extraction)이 일반적으로 사용된다. 추출된 목재는 에너지 회수를 위해 태우기 전에 추가적인 나프타 회수를 위해 증기 처리된다.^[20] 용매가 회수된 후, "테르펜 오일은 분별 증류(fractional distillation)에 의해 분리되어 주로 정제된 테레빈유, 디펜텐 및 소나무 오일로 회수된다. 추출물의 비휘발성 잔류물은 다소 어두운 색의 우드 로진이다.^[19]

3. 2. 주요 생산지

주요 로진 생산 지역은 인도네시아, 중국 남부(광둥성, 광시 좡족 자치구, 푸젠성, 윈난성, 장시성 등), 베트남 북부이다. 중국은 세계 생산량의 약 3/5에 해당하는 연간 약 60만ton을 생산한다.^[19] 미국 남대서양 연안 주와 동부 걸프만 연안 주도 주요 생산 지역이다. 멕시코에서는 대부분 미초아칸주 서중부에서 생산된다. 유럽의 주요 공급원은 프랑스 랑드 숲 지역이다. 산지에 따라 생송진 채취에 사용되는 수종은 다르다.^[19] 미국에서는 로브리 솔송나무(slash pine)가, 중국에서는 주로 타이완적송(Pinus massoniana), 운남소나무(Pinus yunnanensis), 중국소나무(Pinus tabulaeformis)와 미국에서 도입된 로브리 솔송나무가 사용된다.

4. 용도

송진은 인쇄 잉크, 복사 및 레이저 프린터 용지, 바니시, 접착제, 비누, 종이 사이징, 청량 음료, 납땜 플럭스, 실링 왁스 등을 만드는 데 사용되는 재료이다.

또한 송진은 의약품과 껌에 사용되기도 하며, E 번호 E915로 등록되어 있다. 이와 관련된 글리세롤 에스터(E445)는 청량 음료의 유화제로 사용되기도 한다. 제약 분야에서 송진은 몇몇 반창고와 연고의 성분이 되기도 한다.

산업 분야에서 송진은 납땜 플럭스로 사용되기도 한다. 전자제품에 사용되는 땜납의 송진이 땜납 무게의 1%를 차지한다. 이는 용해된 금속의 흐름을 돕고, 표면에 형성된 내화 고체 산화물 층을 금속으로 환원하여 연결을 개선한다. 피치와 송진을 섞은 것은 렌즈 등의 물건의 표면을 연마할 때 사용된다. 송진은 건축 작업에 사용되는 아마씨유/샌드 갭 필러(유향수지)에 소량 첨가되었다. 왁스와 기름이 섞였을 때, 송진은 ''미스틱 스모크(mystic smoke)''의 주성분이 된다. 이를 손으로 문지르고 나면 손가락 끝에서 연기가 나온다.

송진은 마찰력을 이용하는 여러 분야에서 사용된다.

찰현악기 연주자들은 좋은 소리를 내기 위해서 활털에 송진을 바른다.^[31] 때때로 밀랍, 금, 은, 주석, 철운석과 같은 물질을 첨가해 마찰과 음색을 조절한다.^[32]^[33] 송진은 보통 악기를 연주하기 전 바른다. 바이올린과 비올라는 라이트 로진, 첼로는 다크 로진을 사용하며, 베이스에는 별도의 송진이 있다.^[34]
바이올린 송진은 브리지가 움직이지 않게 하기 위해 다른 악기에 사용하기도 한다.
발레, 플라멩코, 아일랜드 댄서들은 무대에서 미끄러지지 않게 하기 위하여 신발바닥에 송진가루를 바른다. 펜싱 선수들도 신발바닥에 송진을 발랐고, 지금도 복서들이 사용하고 있다.
체조선수와 핸드볼 선수들은 그립을 잡기 위하여 송진가루를 손에 바른다. 일부 암벽 등반가들도 송진을 사용했지만, 바위가 오염되어 최근엔 사용이 줄었다.
역도선수들은 마찰력을 높이기 위해 역도 부츠에 송진을 바른다.
드래그 레이싱 코스의 출발선에는 마찰력을 높이기 위하여 송진이 발라져있다.
로데오 선수들은 로프와 글러브에 송진을 바른다.
투수와 볼링 선수들은 공을 제어하기 위해 송진가루가 담긴 로진백을 사용한다.
에이리얼 실커, 폴댄서와 같은 곡예사들은 손에 송진가루를 바른다.

마찰력을 이용하지 않는 분야에서도 송진을 사용한다.

순수미술에서 송진은 템페라 유제를 만들거나 유화를 그릴 때 사용된다. 송진은 따뜻한 테레빈유에 녹는다.
인쇄술에서 아쿠아틴트 송진은 회색 톤으로 표면을 만들기 위해 식각판(에칭 플레이트)에 사용된다.
양궁 경기에서, 정비 목적으로 활시위를 바꾸거나 왁스를 바를 때, 왁스에 송진이 함유되어 있기도 하다. 이는 활시위에 점착력을 만들어주며, 마모되지 않게 해준다.
개를 그루밍할 때 귓구멍 깊숙이 있는 털을 쉽게 제거하기 위해 송진가루를 사용한다.
일부 끈끈이 종이는 송진과 고무를 접착제로 사용한다.
송진은 제물낚시의 털에 쓰이는 왁스의 재료로 사용되기도 한다.
송진은 에폭시로 붙인 집적 회로를 분해하는 데 사용된다.
송진은 밀랍이나 아마씨유와 섞어 아코디언의 리드를 리드블럭에 붙히는데 사용할 수 있다.

송진은 제약에도 광범위하게 사용된다. 송진은 피막 형성과 코팅에 탁월하다.^[35] 또한 정제 필름이나 장용 코팅으로도 쓰인다. 그리고 마이크로 캡슐과 나노 분자를 만드는데에서도 사용되어 왔다.^[36]^[37] 송진의 글리세롤, 소르비톨, 마니톨, 에스테르는 껌 베이스로 사용된다.

4. 1. 전통적 용도

로진은 인쇄 잉크, 복사 및 레이저 프린팅 용지, 바니시, 접착제(풀), 비누, 종이 사이징, 소다, 납땜 플럭스, 밀봉 왁스 등에 사용되는 성분이다.

의약품과 껌의 광택제로 사용될 수 있으며, E 번호 E915로 표시된다. 관련된 글리세롤 에스터(E445)는 청량 음료의 유화제로 사용될 수 있다. 제약 분야에서 로진은 여러 반창고와 연고의 성분으로 사용된다.

산업적으로 로진은 납땜에 사용되는 플럭스이다. 전자 제품에 주로 사용되는 납-주석 납땜에는 플럭스 코어로 중량의 1~2%의 로진이 포함되어 있다. 이는 녹은 금속의 흐름을 돕고, 표면에 형성된 내화성 고체 산화물 층을 금속으로 환원시켜 더 나은 접합을 만들기 때문이다. 새로운 납땜 주변에서 타거나 투명한 잔여물로 자주 보인다.

피치와 로진의 혼합물은 렌즈와 같은 광학 부품을 제작할 때 유리를 연마하는 표면을 만드는 데 사용된다. 로진은 건축 공사에 사용되는 전통적인 아마인유/모래 틈 메우개("마스틱")에 소량 첨가되기도 한다. 왁스와 오일을 혼합하면 "미스틱 스모크"라는 주요 성분이 되는데, 문지르고 갑자기 늘리면 손가락 끝에서 연기가 나는 것처럼 보인다.

로진은 여러 분야에서 마찰 증가 능력 때문에 광범위하게 사용된다.

현악기 연주자들은 활털에 로진 케이크나 블록을 문질러 현을 잡고 "소리 내게" 하거나 명확하게 진동하게 한다.^[10] 때때로 밀랍, 금, 은, 주석 또는 운석 철^[11]과 같은 물질이 로진에 첨가되어 정지 마찰 계수/마찰 특성과 생성될 수 있는 음색을 수정하기도 한다.^[12] 펠트 패드나 천으로 분말 로진을 새 활에 바르면 활털에 충분한 로진을 묻히는 데 걸리는 시간을 줄일 수 있다. 로진은 악기를 연주하기 바로 직전에 다시 바르는 경우가 많다. 일반적으로 바이올린과 비올라에는 가벼운 로진이, 습도가 높은 기후에서는 어두운 로진이 첼로와 서늘하고 건조한 지역의 연주자에게 선호된다.^[13] 베이스에는 구별되는 특정 유형도 있다.
바이올린 로진은 반조와 반조렐레와 같은 다른 악기의 브리지가 격렬한 연주 중에 움직이지 않도록 하기 위해 바를 수 있다.
발레, 플라멩코, 아일랜드 댄스 무용수들은 깨끗한 나무 바닥이나 경연/공연 무대에서 미끄러짐을 줄이기 위해 신발 끝과 뒤꿈치에 분말 로진을 문지르는 것으로 알려져 있다. 한때 펜싱에서도 같은 방식으로 사용되었고, 권투 선수들이 여전히 사용하고 있다.
체조 선수와 핸드볼 선수들은 그립을 향상시키기 위해 사용한다. 암벽 등반가들이 일부 지역에서 사용해왔다.
역도 선수들은 플랫폼에서 견인력을 향상시키기 위해 역도화 바닥에 로진을 문지른다.
드래그 레이싱 코스의 출발선 트랙 표면에 견인력을 높이기 위해 바른다.
황소 탄 선수들은 추가적인 그립을 위해 로진을 로프와 장갑에 바른다.
야구 투수와 텐핀 볼링 선수는 공을 더 잘 제어하기 위해 작은 천 주머니에 담긴 분말 로진을 사용할 수 있다. 야구 선수들은 때때로 로진을 자외선 차단제와 결합하여 로진만 사용했을 때보다 훨씬 더 강한 그립을 가능하게 하는 매우 끈적끈적한 물질을 만드는데, 이는 메이저 리그 야구 규칙 위반이다.
로진은 에어리얼 실크와 폴 댄싱과 같은 공중 곡예에서 손에 바르면 그립을 향상시킬 수 있다.

마찰에 기반하지 않는 다른 용도:

미술에서는 템페라 유제와 유화의 그림 매체 성분으로 사용한다. 테르펜틴 오일과 테르펜틴 대용품에 용해되며 가열해야 한다.
판화 기법인 아쿠아틴트에서 로진은 회색톤의 표면을 만들기 위해 에칭 판에 사용된다.
양궁에서 새 활시위를 만들거나 유지 보수를 위해 왁싱할 때 로진이 왁스 혼합물에 포함될 수 있다. 이것은 시위의 구성 가닥을 서로 고정하고 마모와 해짐을 줄이기 위한 접착력을 제공한다.
개 미용사들은 귀 채널 깊숙한 곳에서 과도한 털을 제거하는 데 도움이 되도록 분말 로진을 사용하여 털을 더 잘 잡을 수 있도록 한다.
일부 브랜드의 파리 끈끈이는 접착제로 로진과 고무 용액을 사용한다.
로진은 때때로 파리 묶기에 사용되는 더빙 왁스의 성분으로 사용된다.
로진은 에폭시 집적 회로를 탈캡슐화하는 데 고온으로 사용된다.^[14]
로진은 밀랍과 소량의 아마인유와 섞어 아코디언의 리드 블록에 리드를 고정하는 데 사용할 수 있다.
감자를 끓는 로진에 넣고 표면으로 뜨는 순간까지 끓여 로진 감자를 조리할 수 있다.^[15]

로진과 그 유도체는 광범위한 제약 응용 분야도 보여준다. 로진 유도체는 우수한 필름 형성 및 코팅 특성을 보여준다.^[16] 또한 정제 필름 및 장용 코팅 목적으로 사용된다. 로진은 마이크로캡슐과 나노입자를 제형화하는 데에도 사용되어 왔다.^[17]^[18]

로진의 글리세롤, 소르비톨 및 만니톨 에스터는 의약 응용을 위한 껌 베이스로 사용된다. 로진 및 로진 기반 생체 재료의 분해 및 생체 적합성은 시험관 내 및 생체 외에서 조사되었다.

4. 2. 현대적 용도

송진은 다양한 현대 산업에서 널리 사용된다.

송진의 현대적 용도
분야	용도 및 설명
산업
스포츠 및 예술
의약 및 식품
기타

5. 건강 영향

납땜 과정에서 발생하는 연기는 직업성 천식의 원인 물질로 지목되어 왔다. 증상에는 기관지 상피의 탈락도 포함된다.^[21]

참조

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