연구 자료
(배재 대학교 고분자재료학과  김영백 교수님)
2001 한국칠예가회 학술회의 중......
 
 
 
옻칠은 수천년에 걸쳐 동남아 여러 국가에서 목재를 비롯하여 금속,토기 등의 표면을 처
리하는 도막제로 사용되어 왔다. 옻칠의 우수한 성질에 대적할 만한 다른 소재가 존재하지
않아 사용방법이 비교적 까다로움에도 널리 사용되어 왔으나, 여러 가지 소재의 발달과 산
업 형태의 변화로 옻칠은 점점 예술품 제작의 용도 이외의 용도에서 사용되지 않게 되었다.
공장을 새로 건설할 필요 없이 옻 나무를 잘 재배하면 생산 할수 있다는 단순한 사실만을
고려한다면 옻칠을 사용해 오던 우리나라를 비롯한 동남아 국가들의 입장에서는 산업적
인 규모로 옻나무를 재배하여 옻을 생산하면 많은 이득을 볼수 있을 것으로 생각하는 것이
당연하다. 그러나 여러 가지 이유로 옻칠을 대량으로 생산하여 산업화한다는 것은 매우 어
려운 일로  생각된다. 본 주제에서는 옻칠의 화학적인 특성을 살펴보되 다음의 두 가지 면에
특히 관심을 가지고 이야기 해보고자 한다. (1)실제 사용에 있어서 알고 있으면 도움이 될
만한 옻칠의 물리/화학적 특성  (2)산업화와 관련된 여러가지 물리/화확적 특성.
 
<옻칠의 본질>
 옻은 옻나무가 상처를 입게되면 이를 치유하기 위한 목적으로 자신이 입은 상처에 막을
형성시켜 자신이 입은 상처부위를 보호하기 위하여 만들어 내는 물질이라고 말할 수 있다.
옻 나무가 어떠한 자극을 받아 어떠한 경로를 거쳐 옻의 생성을 촉진하는지는 잘 밝혀져
있지 않은 것으로 보인다. 옻츤 이와 같은 목적으로 생산되는 물질이므로 동물의 혈액과 유
사하게 공기 중에 노출되었을 때 굳어지도록 설계되어 있다.
외부로 유츌되는 옻 액을 채취하는 과정에서 오염되는 물질을 간단히 여과로 제거하여 얻
어지는 생칠에는 우루시올, 고무질, 수분, 효소 등이 들어 있으며, 이들은 각각 독특한 역할
을 수행한다. 우루시올은 카테콜 유도체이며 이중 결합이 여러 개 들어 있는 긴 탄소 사슬을
하나 가지고 있다. 카테콜은 공기 중에서 쉽게 산화되며, 산화되면 색이 검게 변화한다. 옻
에 함유되어 있는 효소도 이들의 산화를 촉진하여 특히 우루시올의 방향족기들이 서로 결합
되도록 반응을 유도하는데, 방향족기 사이의 결합은 매우 단단하여 옻칠 도막은 다단한 성
질을 가지게 된다. 이에 반해 긴 탄소 사슬은 단단함을 경감시켜주는 역할을 할 수 있으나,
이들 긴 탄소  사슬에 들어 있는 이중결합이 궁극적으로 서로 결합하여 오히려 옻칠의 도막
을 더 단단하게 만드는 결과를 가져 오는 것으로 보인다. 고무질은 나무들이 만들어 내는
부드러운 성질의 고분자로 옻칠 도막이 약간의 유연성을 가지도록 하는 역할을 한다. 고무
질이 존재하지 않으면 옻칠 도막의 충격 강도는 다소 감소할 것으로  생각된다.
 이와 같이 옻칠에 함유된 우루시올, 고무질, 효소는 옻칠 도막의 생성과 특성에 영향을
미치는 가장 중요한 성분으로 이들의 역할에 대한 약간의 화학적 지식을 가지고 있다면 옻
칠을 적용하는 데에 매우 도움이 될것으로 생각한다.
 
 
<옻칠의 경화>
옻칠은 가장 흔하게는 80% 이상의 습도, 섭씨 30도 정도에서 효소의 작용에 의하여 경
화된다. 옻칠 내에는 우루시올과 다른 물질이 작은 입자로 분산되어 있으므로 이들 입자의
크기가 미세 하고 군일할수록 생성되는 옻 도막의 품질이 좋아지게 된다. 아무런 처리를 하
지 않은 생칠에 들어 있는 입자는 크기가 크며, 생칠에는 수분이 많을 뿐만 아니라 함유된
효소의 활성도 높아 매우 빠르게 경화한다. 일반적으로 빠른 속도로 경화하는 이유로 거
친 도막을 형성한다. 이에 비하여 정제칠은 생칠을 가열하여 수분을 날려 보내고, 입자를
고르게 하는 과정을 거쳐 제조되므로 구성 성분이 미세하고, 수분이 적을 뿐만 아니라 효소
의 활성도 낮아져 느리게 경화한다. 효소의 작용은 정제처리 중 가열하기 때문으로 생각된
다. 따라서 정제칠은 미세한 입자를 가지고 있을 뿐만 아니라 경화 속도도 느리므로 생성되
는 도막은 생칠로부터 생성되는 도막에 비하여 훨씬 좋은 품질을 가지게 된다.                                                                                
 생칠과 정제칠은 모두 섭씨 100~200도 사이에서 가열하면 경화된다. 이때 진행되는 화
학 반응은 위에서 언급된 경화와 매우 다른 것으로  판단된다. 따라서 옻칠로부터 수용성 물
질을 모두 제거하고 얻어짐 순수한 우루시올만을 가열해도 경화된 도막이 얻어진다. 이와
같은 열경화는 우루시욜의 곁가지에 있는 이중 결합이 서로 결합하면서 진행하는 것으로 생
각된다. 이와 같이 우루시올만을 사용하여 가열 경화하면 얻어지는 도막의 품질과 경화 행
동을 재현성 있게 얻어낼수 있다는 장점이 있다.
 옻칠 도막은 자외선에 약한 것으로 알려져 있다. 자외선 영역의 빛을 흡수하면 일반적으
로 탄소-수소 혹은 탄소-탄소사이의 결합이 절단되어 도막의 성질에 나쁜 영향을 미치는
것으로 알려저 있다. 그러나 우루시올이 자외선에 의하여 반응을 할 수 있는 이중 결합을
많이 함유하고 있다는 사실을 감안하면 옻칠 도막을 자외선을 사용하여 제조할 수도 있음을
알 수 있다. 실제 옻칠도막이 자외선에 의하여 변질되기도 하지만, 자외선을 사용하여 우루
시올로 부터 도막을 제조할 수 있다.
 위에서 간단히 언급한 바와 같이 옻칠의 경화를 일으키는 방법은 효소에 의한 자연적인
경화, 가열 경화 및 자외선 경화의 세가지 있으며, 각 방법에 따라 경화를 일으키는 화학
반응이 달라 얻어지는 도막의 형태, 성질이 모두 다르다.
 
 
<옻칠의 사용>
 옻칠을 사용하는데에 가장 큰 문제는 옻칠이 일으키는 알레르기, 경화의 조건이 까다로운
점(환경 구성이 중요), 옻칠의 성질이 다른 소재에 비하여 장점은 물론 단점도 가지고 있다
는 점이다.
옻칠이 일으키는 알레르키는 우루시욜에 의한 것으로 알려져 있으나, 많은 사람들이 경험적
으로 우루시올만으로는 알레르기를 일으키는 효과가 높지 않은 것으로 생각하고 있다. 본 연
구실의 경험에 의하면 우루시올만을 추출하여 사용할 경우, 알레르기를 일으키는 빈도가 현
격히 감소함을 알 수 있었으며, 특히 우루시올을 가열 처리하여 올리고머로 만들어 둘 경우
거의 알레르기를 일으키지 않을을 알 수 있었다. 이는 몇 가지 처리에 의하여 알레르기를 제
거할수 있을 가능성을 보여준다(빨리 되었으면...). 경화의 조건이 까다로운 점은 효소를 사
사용할 경우 재현성 있는 경화 속도, 도막의 성질 등을 얻어내기 어렵다는 점을 말한다.
가열경화와 자외선 경화를 이용하면 이러한 문제는 거의 피할 수 있다. 옻칠은 잘 부서지는
성질을 가지고 있어서 실제 산업적인 사용에 어려움이 있다. 다른 첨가제나 공중합체를 제조
하여 이러한 문제를 해결할 수 있을 것은 명백하지만 그러한 경우 원래 옻칠이 가지고 있던
특성이 크게 훼손될수 있어 문제가 된다. 따라서 옻칠의 도막 성질을 개선하기 위해서는 옻
칠이 가지고 있는 장점 중에서 포기할 수 있는 것들을 적절히 선택하여 그 방향을 잡아 나가
는 것이 필요하다.
 
 
 
 
이상 옻칠의 화학적 고찰에 대한 연구자료중에서.......