제지소
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1. 개요
제지소는 종이를 생산하는 공장으로, 역사적으로 다양한 동력원을 사용하여 운영되어 왔다. 초기에는 인력, 동물력, 수력을 활용했으며, 1282년 아라곤 왕국에서 수력 제지소의 명확한 증거가 나타난다. 1390년 뉘른베르크에 알프스 북쪽 최초의 영구 제지소가 설립되었으며, 15세기 영국에서 최초의 제지소 언급이 등장한다. 19세기 산업 혁명 이후 제지 산업은 급속히 발전하여 대규모 공장이 등장했다. 현대의 제지소는 통합 또는 비통합 형태로 운영되며, 대량의 에너지, 물, 펄프, 첨단 기술을 사용하여 다양한 종류의 종이를 생산한다.
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| 제지소 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 유형 | 공장 |
| 산업 | 제지 |
| 제품 | 종이 |
| 설명 | |
| 정의 | 펄프를 가공하여 종이를 생산하는 산업 시설 |
| 생산 과정 | 펄프 준비, 종이 만들기, 건조, 마무리, 포장 등 |
| 환경 영향 | 삼림 벌채, 수질 오염, 대기 오염 등 |
| 역사 | |
| 기원 | 중국 |
| 발달 | 유럽과 북미로 확산 |
| 현대 | 대규모 자동화 생산 시스템 |
| 종류 | |
| 생산 방식에 따른 분류 | 수공 제지 공장 기계 제지 공장 |
| 생산 제품에 따른 분류 | 신문 용지 공장 인쇄 용지 공장 포장 용지 공장 특수 용지 공장 |
| 주요 설비 | |
| 펄프 제조 설비 | 해리 기 정선기 표백 설비 |
| 종이 제조 설비 | 초지기 압착기 건조기 캘린더 |
| 폐수 처리 설비 | 침전조 활성 슬러지 처리 장치 생물학적 처리 장치 |
| 환경 문제 | |
| 주요 문제 | 폐수 배출 대기 오염 물질 배출 폐기물 발생 소음 발생 |
| 해결 노력 | 폐수 재활용 시스템 구축 청정 생산 기술 도입 친환경 원료 사용 환경 규제 준수 |
| 기타 | |
| 관련 직업 | 제지 기술자 펄프 기술자 환경 기술자 설비 관리자 |
| 관련 기관 | 제지 회사 펄프 회사 환경 관련 정부 기관 제지 관련 연구 기관 |
2. 역사
제지소의 기원에 대한 역사적 연구는 현대 학자들의 정의 차이와 용어 사용의 혼란으로 인해 복잡하다. 많은 현대 학자들은 인력, 동물력, 수력 등 모든 종류의 방앗간을 지칭하는 데 이 용어를 무차별적으로 사용한다. 특히 효율적이고 역사적으로 중요한 수력식 제지소의 정확한 동력원을 명시하지 않고 고대 제지 생산 중심지를 "제지소"로 지칭하는 경향이 있어, 이를 식별하는 데 어려움이 더해졌다.[1]
인력 및 가축 동력으로 작동하는 제지 기계는 이슬람교도와 중국의 제지업자들에게 알려져 있었으나, 11세기 이전 이슬람교도 제지업에서 수력 제지 공장이 사용되었다는 증거는 거의 없다.[35][36][37][38] 794년부터 795년 사이 아바스 왕조 시대 바그다드에 제지 공장이 있었다는 것이 확인되었으나, 이 시대에 수력이 제지에 응용되었는지에 대해서는 학자들 사이에 논란이 있다.[40]
이탈리아 파브리아노에 남아 있는 중세 문서에서 초기의 유압식 스탬핑 공장이 확인되었다는 주장도 근거가 없다.[51] 수력 제지 공장의 명확한 증거는 1282년 스페인령 아라곤 왕국에서 발견된다.[52] 페드로 3세의 칙령은 제지의 중심지인 샤티바에 왕립 "모렌디눔", 즉 수력 제지 공장을 설립하도록 규정하고 있다.[52]
14세기 중반 이후 유럽의 제지 공장에서는 많은 작업 공정이 급속도로 개선되었다.[55] 산업 기계가 사용되기 전 제지 공장의 규모는 통의 수를 세는 것으로 표현되었는데, "1통" 제지 공장에는 1명의 통 제작자, 1명의 쿠처, 그리고 다른 노동자만 있었다.[56]
2. 1. 고대 및 중세 시대
고대 중국에서 종이 제조 기술이 발명되었고, 이 기술은 이슬람 세계로 전파되어 제지 산업 발전에 큰 영향을 미쳤다. 이슬람 세계에서는 인력 및 동물력을 활용한 제지소가 운영되었다.[4][8] 794~795년 아바스 왕조 시대 바그다드에 제지소가 있었다는 기록이 있지만, 이 시기에 수력이 제지에 적용되었는지 여부는 학자들 사이에 논쟁의 대상이다.[7] 모로코의 도시 페스에서 이븐 바투타는 "종이를 위한 400개의 맷돌"에 대해 언급했지만, 수력 사용에 대한 언급은 없었고, 그 정도 수의 수력 제분소는 터무니없이 많았을 것이므로, 인력 또는 동물력을 의미하는 것으로 해석된다.[4][8]
11세기 페르시아 학자 아부 라이한 비루니는 사마르칸트의 수력 제지소에 대해 언급했지만, 도널드 힐은 해당 구절이 수력 제지소를 언급하는지 "확실하게 말하기에는 너무 짧다"고 결론 내렸다.[10][11] 레오르 할레비는 이를 사마르칸트가 제지 생산에 처음으로 수력을 활용한 증거로 보았지만, 당시 이슬람 세계 다른 지역에서 제지에 수력이 사용되었는지 여부는 알려지지 않았다고 지적한다.[12] 로버트 I. 번스는 이 언급이 고립되어 있고 13세기 이전 이슬람 제지에서 수작업이 유행했다는 점을 감안하여 회의적인 입장을 유지하고 있다.[1]
알안달루스의 제분소에 대한 철저한 조사는 수력 제지소를 밝혀내지 못했으며, 기독교 재정복 이후의 스페인 재산 분배 서적(''Repartimientos'')도 이에 대해 언급하지 않는다.[9] 아랍어 텍스트는 제지 작업과 관련하여 결코 제분소라는 용어를 사용하지 않으며, 당시 가장 철저한 이슬람 제지 설명은 지리 술탄 알무이즈 이븐 바디스의 것으로, 수공예의 관점에서만 이 기술을 설명한다.[9]
수력 제지소에 대한 명확한 증거는 1282년 이베리아 아라곤 왕국에서 발견된다.[17] 페테르 3세의 칙령은 수력 제분소인 왕실 "물레방아"의 설립에 관한 것으로, 사티바의 제지 중심지에서 이루어졌다.[17] 이 초기 수력 제지소는 무어인 구역의 사티바에서 무슬림에 의해 운영되었지만,[18] 지역 무슬림 제지 업계 일부에서는 반감을 가졌던 것으로 보인다. 이 문서에서는 그들에게 수동으로 펄프를 두드려 전통적인 제지 방식을 계속할 권리를 보장하고 새로운 제지소에서 일하지 않아도 될 권리를 부여했다.[17]
알프스 북쪽 최초의 영구 제지소는 1390년 울만 슈트뢰머에 의해 뉘른베르크에 설립되었으며, 이후 ''뉘른베르크 연대기''에 묘사되었다.[19]
2. 2. 근대
1495년경 잉글랜드 최초의 제지소에 대한 언급이 나타나는데, 허트퍼드 인근에 있었으며 존 테이트 소유였다.[22]19세기 초, 프랑스에서 니콜라 루이 로베르가 초지기 발명을 시도하여 특허를 받았으나 성공하지는 못했다. 1801년, 존 갬블이 이 도면을 영국으로 가져왔고, 헨리 포드리니어와 실리 포드리니어 형제가 엔지니어 브라이언 댕킨의 도움을 받아 기계 제작을 지원했다. 1803년, 허트퍼드셔 프로그모어 제지소에 이들의 첫 번째 성공적인 기계가 설치되었다.[22][23]
1809년, 앱슬리 제지소에서 존 디킨슨은 또 다른 종류의 제지기를 특허내고 설치했다. 디킨슨의 제지기는 희석된 펄프 현탁액을 회전하는 평평한 와이어에 붓는 대신, 와이어로 덮인 실린더를 몰드로 사용했다. 원통형 몰드는 펄프 현탁액이 담긴 통에 부분적으로 잠겨 회전하면서 물이 와이어를 통해 빨려 나가 실린더에 얇은 섬유층이 남는 방식이었다. 이 원통형 몰드 기계는 포드리니어 기계의 강력한 경쟁 상대였으며, 북미 제지 산업에서 처음 사용된 유형이었다.
1850년까지 영국의 제지 생산량은 10만 톤에 달한 것으로 추정된다. 이후 제지 산업은 기계의 크기와 용량이 증가하고, 안정적인 종이 생산을 위한 대량의 대체 펄프 소스를 찾는 방향으로 발전하였다. 초기 제지소는 대부분 작고 농촌 지역에 위치했지만, 점차 원자재 공급업체에 더 가까운 도시 또는 인근의 더 큰 제지소로 이동했다. 이들은 종종 원자재가 배로 운송되고 종이 시장이 있는 항구 근처에 위치했다. 19세기 말까지 영국에는 300개 미만의 제지소가 있었고, 35,000명을 고용하여 연간 650,000톤의 종이를 생산했다.[24]
3. 현대 제지 기술
현대 제지소는 대규모 자동화 설비를 갖추고 다양한 종류의 종이를 생산한다. 현대의 초지기는 매우 크고 빠르며, Metso와 Voith는 초지기의 두 주요 공급업체이다.
3. 1. 통합 제지소와 비통합 제지소
통합 제지소는 펄프 공장과 제지 공장을 같은 부지에 갖추고 있다. 통합 제지소는 통나무나 나무 조각을 받아 종이를 생산한다.[33][70] 비통합 제지소는 외부에서 펄프를 구매하여 종이만 생산한다.3. 2. 현대 제지 공정
현대 제지 공장은 효율적이고 복잡한 공정을 통해 많은 양의 에너지, 물, 목재 펄프와 기술 제어 장치를 사용하여 다양한 용도의 종이를 생산한다. 현대의 초지기는 길이가 500m에 달하고, 폭 약 1016.00cm의 종이를 생산하며, 속도는 60mph 이상으로 작동할 수 있다.[33] 초지기의 두 주요 공급업체는 Metso와 Voith이다.참조
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