비닐론
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1. 개요
비닐론은 1939년 일본에서 개발된 세계 두 번째 합성 섬유로, 대한민국에서는 북한에서 비날론(Vinalon)으로 불리며 주체사상과 연관되어 있다. 열과 화학 물질에 강하고, 흡습성을 가지나 염색이 어려운 특성이 있다. 북한은 비닐론을 자국의 발명품으로 간주하며, 섬유 산업 발전에 힘썼다. 비닐론은 의류, 신발, 로프 등 다양한 용도로 사용되며, 특히 북한에서는 국가적 자부심의 상징으로 여겨진다. 현재는 산업용 자재, 필름, 섬유 제품, 포장재 등 다양한 분야에서 활용되고 있다.
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| 비닐론 | |
|---|---|
| 개요 | |
 | |
| 종류 | 합성섬유 |
| 발명가 | 이승기 |
| 발명 연도 | 1939년 |
| 상용화 연도 | 1949년 |
| 역사 | |
| 개발 배경 | 1939년 이승기가 일본에서 개발 일본에서는 "고날(Gohnal)"이라는 이름으로 생산 시도 대한민국에서는 "비날론"이라는 이름으로 생산 |
| 대한민국 | 1949년 이승기가 귀국 후 연구 재개 한국전쟁으로 생산 시설 파괴 1954년 흥남비료공장에서 생산 설비 복구 및 생산 시작 |
| 북한 | 조선민주주의인민공화국에서 "비날론"은 주체사상과 관련된 상징적인 의미를 지님 김일성은 비날론을 "주체 섬유"라고 칭하며 자립 경제의 중요성을 강조 2.8 비날론 연합기업소는 북한의 주요 비날론 생산 기지였으나, 경제난으로 생산에 어려움을 겪음 |
| 특성 | |
| 장점 | 강도가 높음 내열성이 좋음 내약품성이 좋음 해수 저항성이 좋음 흡습성이 낮음 |
| 단점 | 염색성이 좋지 않음 구김이 잘 생김 촉감이 뻣뻣함 |
| 활용 | |
| 용도 | 작업복 로프 어망 타이어 코드 시멘트 보강재 |
| 기타 | |
| 관련 정보 | 대한민국에서는 박정희 정권 시절 비닐론 생산 장려 정책을 펼침 조선민주주의인민공화국에서는 김일성의 지시로 비날론 생산을 국가적으로 추진 2.8 비날론 연합기업소의 가동 중단은 조선민주주의인민공화국 경제의 어려움을 보여주는 사례 |
| 참고자료 | |
| 웹사이트 | Plastics Technology - Vinylec |
2. 역사
비닐론은 1939년 교토 제국대학의 사쿠라다 이치로와 이승기, 다이닛폰 방적(현 유니치카)의 가와카미 히로 등에 의해 처음 합성되었다. 나일론보다 2년 늦게 개발되어 세계에서 두 번째로 만들어진 합성 섬유이며, 일본 최초의 합성 섬유이다. 처음에는 "합성 1호" 또는 "카네비안"으로 불렸지만, 1948년 "비닐론"으로 이름이 바뀌었다. 전쟁으로 인해 공업화 연구는 지연되었고, 전후에는 연합군 최고사령부(GHQ)에 의한 인조 섬유 생산 능력 제한으로 대량 생산이 불가능했다.[20] 1950년 GHQ에 의한 제한이 철폐되면서 구라시키 레이욘(현 쿠라레)과 다이닛폰 방적에서 공업 생산이 시작되었다.
조선민주주의인민공화국에서는 비닐론을 자국의 발명품으로 간주하며, 김일성 주석이 '''비날론'''(비날론|비날론한국어)이라고 명명했다. 북한은 "주체 과학"의 선구로 비날론 섬유 산업을 육성하고 있으며, 군용을 포함한 의류 생산에 많이 사용하고 있다고 한다.
2. 1. 개발
1910년부터 1945년까지 한국은 일본의 식민 통치를 받았다. 이로 인해 한국은 일본 제국의 경제 및 정치 영역에 통합되었고, 1937년 중일 전쟁 발발 이후에는 일본의 전쟁 수행 노력에 동원되었다. 일본은 전쟁을 위해 과학 기술을 발전시키고자 노력했고, 그 일환으로 연구팀이 비닐론 제조를 연구했다.[10]비닐론은 1939년 일본 교토 대학 연구팀에 의해 처음으로 성공적으로 제조되었으며, 이때 석유를 원료로 사용했다.[10]
교토 제국대학의 사쿠라다 이치로와 이승기, 다이닛폰 방적(현 유니치카)의 가와카미 히로 등에 의해 1939년에 처음 합성되었다. 나일론보다 2년 늦게 개발되어 세계에서 두 번째로 만들어진 합성 섬유이자, 일본 최초의 합성 섬유이다. 처음에는 "합성 1호" 또는 "카네비안"으로 불렸지만, 1948년 "비닐론"으로 이름이 바뀌었다. 전쟁으로 인해 공업화 연구는 지연되었고, 전후에는 연합군 최고사령부(GHQ)에 의해 인조 섬유 생산 능력 제한을 받아 대량 생산이 불가능했다.[20] 1950년 GHQ에 의한 제한이 철폐되면서 구라시키 레이욘(현 쿠라레)과 다이닛폰 방적에서 공업 생산이 시작되었다.
1945년 일본으로부터 해방된 후, 북한은 과학자와 기술자를 모집하려 하였고, 이 과정에서 교토 대학 연구팀의 일원이었던 이승기가 북한으로 가게 되었다. 그는 당시 서울대학교 교수로 재직 중이었다.[10] 한국 전쟁 동안 서울이 조선인민군에 점령되었을 때, 이승기는 북한으로부터 연구직을 제안받고[10] 이를 수락하여 북한으로 귀순했다.[10] 그는 석탄으로부터 비닐론을 생산하는 방법을 연구했다.[16]
조선민주주의인민공화국에서는 비닐론을 자국의 발명품으로 간주하며, 김일성 주석이 '''비날론'''(비날론|비날론한국어)이라고 명명했다. 북한은 "주체 과학"의 선구로 비날론 섬유 산업을 육성하고 있으며, 군용을 포함한 의류 생산에 많이 사용하고 있다고 한다.
2. 2. 북한의 비닐론 산업
1939년 교토 대학 연구팀이 석유를 원료로 하여 비닐론을 처음으로 성공적으로 제조하였다.[10] 서울대학교 교수였던 이승기는 한국 전쟁 당시 조선인민군 점령 하의 서울에서 북한의 연구직 제안을 받고 북한으로 귀순, 석탄에서 비닐론을 생산하는 방법을 찾아냈다.[10][16]1945년 조선 해방 이후 북한은 소련의 지원을 받았고, 한국 전쟁 이후에는 소련, 중국 등 공산주의 국가들로부터의 원조에 크게 의존했다.[11] 1960년대 소련의 원조 감소로 북한은 자립 경제 개발을 가속화, 제1차 7개년 계획을 통해 비닐론 산업을 발전시키기로 결정했다.[11]
김일성 정권은 중공업을 통한 경제적 독립을 강조하며, 주체 사상에 기반한 비닐론 생산을 통해 북한을 현대적 산업 국가로 발전시키려 했다.[12] 1961년 함흥에 건설된 비닐론 도시는 50개 건물, 130000m2 면적, 15,000대 기계, 1,700개 탱크, 500km 파이프라인을 갖춘 대규모 공장 단지였다.[13] 초산 공장은 32m 높이에 40m 굴뚝을 가졌고, 방사 공장은 160m 길이, 117m 폭, 35000m2 면적을 가진 가장 큰 건물이었다.[13]
비닐론 도시는 북한의 자부심이자 주체 사상의 상징으로 여겨졌으며, 노동자들의 희생에도 불구하고[13] 김씨 일가의 통치를 강화하는 역할을 했다.[10] 비닐론 섬유는 김일성 생일 기념 선물로 주어질 정도로 중요하게 여겨졌다.[14]
1994년 석탄 부족으로 공장이 폐쇄되었으나,[16] 2010년 김정일이 방문하여 재개장을 축하했다.[17] 김정일의 방문은 비닐론 공장의 중요성과 경제 정책에서의 역할을 시사하며, 함흥 공장이 UDMH(비대칭 디메틸히드라진)를 제조한다는 추측도 있다.[19] 2017년 김정은은 신년사에서 비닐론 시티 재정비 계획을 밝혔다.[16]
2. 3. 한국전쟁과 리승기의 월북
한국 전쟁 당시 서울대학교 교수였던 리승기는 조선인민군이 서울을 점령했을 때 북한에서 연구직을 제안받고[10] 이를 수락하여 북한으로 넘어갔다.[10] 리승기는 석탄에서 비닐론을 생산하는 방법을 연구했다.[16]3. 성질
비닐론은 열과 화학 물질에 강하지만 몇 가지 단점이 있다. 뻣뻣하고, 제조 비용이 상대적으로 높으며, 염색하기 어렵다는 점이다.[7]
합성 섬유 중 유일하게 친수성이며 흡습성을 가진다는 특징을 가지고 있으며, 면과 비슷한 감촉의 섬유이다. 또한 화학 변화와 열에 강하고, 강도, 탄성률, 내후성, 내약품성이 우수하다. 반면, 염색하기 어렵고, 유연성이 부족하다(뻣뻣하다)는 단점이 있어, 의류용 섬유로는 사용하기 어렵다. 그래서, 산업용 자재로 사용되는 경우가 많다. 주요 용도로는, 로프, 김 그물, 고무, 플라스틱의 보강 섬유, 석면을 대체하는 시멘트 판의 보강재 등이 있다.
또한, 필름 상태로 만들었을 때의 평면성 및 광학적 투과성을 살려 액정 표시 장치의 편광판이나, 의류(와이셔츠, 폴로 셔츠 등) 및 침구류(이불, 시트, 커버 등) 등 각종 섬유 제품의 외장 필름 등, 섬유 이외의 사용법도 개발되었다.
젖은 상태에서 다리미 등의 열원으로 가열 가압하여 풀칠한 듯한 촉감을 가지는 것으로부터 업무용 시트의 소재로 사용하거나, 열에 강한 성질을 이용하여 난연 소재로 작업복 등에 사용되고 있다.
소각해도 다이옥신이나 염화 수소 등의 유해 가스가 발생하지 않으므로, 앞서 언급한 것처럼 포장재로도 많이 이용되고 있다.
4. 제조 방법
석회석과 석탄을 혼합하여 탄화 칼슘을 생산한다.[16][8] 탄화 칼슘으로 아세틸렌 가스를 생산하고, 아세트산과 반응시켜 초산 비닐을 생성한다. 중합을 거쳐 폴리비닐 아세테이트(PVAc)를 만들고, PVAc를 가수분해하여 폴리비닐 알코올(PVOH)을 생성한다. PVOH는 섬유 형태로 방사되며, 최종적으로 포름알데히드와 반응하여 아세탈과 헤미아세탈 사슬 구조를 가진 비닐론이 된다.[9]
다른 지역에서는 PVOH 합성에 다른 원료를 사용할 수 있다.
폴리비닐 알코올에 산 촉매 존재 하에서 포름알데히드를 반응시킨다. 폴리비닐 알코올의 1,3-다이올 부분에서 포름알화가 일어나 고리형 1,3-다이옥산 구조가 만들어진다. 이때, 확률적으로 13.5%의 히드록시기는 반응하지 않고 남는다.
5. 응용
비닐론은 조선민주주의인민공화국에서 대부분의 섬유 제품에 사용되며, 의류 외에도 신발, 로프, 솜 이불 충전재로도 사용된다. 일본계 캐나다 섬유 예술가인 토시코 맥아담은 초기 작품에 나일론보다 경제적인 비닐론을 사용했다.[5] 스웨덴 아웃도어 브랜드 피엘라벤은 비닐론의 한 종류인 "Vinylon F"를 사용하여 인기 있는 Kånken 백팩 라인을 제작한다.[6]
합성 섬유 중 유일하게 물을 흡수하는 성질을 가지고 있으며, 면과 비슷한 감촉을 가진다. 또한 화학 변화와 열에 강하고, 강도, 탄성, 내후성, 내약품성이 우수하다. 반면, 염색하기 어렵고, 유연성이 부족하여 의류용 섬유로는 사용하기 어렵다. 그래서, 산업용 자재로 사용되는 경우가 많다. 주요 용도로는 로프, 김 양식에 쓰이는 그물, 고무 및 플라스틱의 보강 섬유, 석면을 대체하는 시멘트 판의 보강재 등이 있다.
또한, 필름 상태로 만들었을 때 평평하고 빛을 잘 투과시키는 성질을 살려 액정 표시 장치의 편광판이나, 의류 (와이셔츠, 폴로 셔츠 등) 및 침구류 (이불, 시트, 커버 등) 등 각종 섬유 제품의 포장 필름 등, 섬유 이외의 사용법도 개발되었다.
젖은 상태에서 다리미 등의 열로 누르면 풀칠한 듯한 촉감을 가지는 성질을 이용하여 업무용 시트의 소재로 사용하거나, 열에 강한 성질을 이용하여 불에 잘 타지 않는 소재로 작업복 등에 사용되고 있다.
소각해도 다이옥신이나 염화 수소 등의 유해 가스가 발생하지 않으므로 포장재로도 많이 이용되고 있다.
2009년 일본의 비닐론 섬유 생산량은 31000ton이다. 학생복, 레인코트, 가방, 로프, 어망, 섬유 보강 콘크리트의 보강용 섬유, 외과용 봉합사 등에 사용되며, 비섬유 용도로는 농업 자재, 수용성 수지 소재, 포장재, 편광판 등에도 사용된다. 자위대의 덮개, 막사(텐트), 작업복에도 비닐론 혼방 제품이 있다.
참조
[1]
특허
Patent no. 147,958
Institute of Japan Chemical Fiber
1941-02-20
[2]
뉴스
Can North Korea sustain industrial growth?
http://www.koreahera[...]
2012-08-11
[3]
서적
Nothing to Envy: Ordinary Lives in North Korea
Spigel & Grau
2009
[4]
웹사이트
Plastics Technology
https://polymerdatab[...]
[5]
웹사이트
Meet the Artist Behind Those Amazing, Hand-Knitted Playgrounds
http://www.archdaily[...]
ArchDaily
2014-01-16
[6]
웹사이트
Vinylon F
https://www.fjallrav[...]
2022-12-29
[7]
웹사이트
'Vinalon', the North's proud invention
http://www.fas.org/n[...]
Federation of American Scientists
2012-08-11
[8]
특허
Patent no. 147,958
Institute of Japan Chemical Fiber
1941-02-20
[9]
서적
高分子化学，聚醋酸乙烯酯的醇解
[10]
서적
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Westport, Conn., Praeger
2001
[11]
간행물
The Politics of Foreign Aid in North Korea
2014-12
[12]
학술지
The Political Philosophy of Juche
https://www.time.com[...]
[13]
학술지
North Korea's Vinalon City: Industrialism as Socialist Everyday Life
2014-09-01
[14]
서적
Nothing to Envy : Ordinary Lives in North Korea
Spiegel & Grau
2009
[15]
웹사이트
Vinylon -- how a material made from coal, alcohol, and limestone became the clothing default in North Korea
https://www.zmescien[...]
2023-01-13
[16]
뉴스
Kim Jong-Il attends factory reopening ceremony
The hankyoreh, The Hankyoreh Media Company
2010-03
[17]
뉴스
North Korea radio reports on leader's trip to vinalon factory
2011-08-10
[18]
뉴스
Kim Jong-il Shows Up at Mass Rally
http://english.chosu[...]
2010-03-08
[19]
뉴스
Remote Textile Plant May Secretly Fuel North Korea's Weapons
https://www.nytimes.[...]
2017-12-20
[20]
서적
近代日本総合年表 第四版
岩波書店
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Institute of Japan Chemical Fiber
1941-02-20
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웹인용
보관된 사본
http://www.koreahera[...]
2012-08-11
[23]
서적
Korea's Twentieth-Century Odyssey
University of Hawaii Press
2007
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