알루미늄 포일 한쪽면만 빤짝이는 이유는?

얼마 전 일본 NHK 방송 "치코짱에게 혼난다"라는 프로그램에서 알루미늄 포일(Aluminium Foil)이 한쪽면은 빤짝빤짝하고 다른 쪽면은 덜 반짝이는 이유가 무엇인지를 알 수 있었다. 평소 음식물이나 생선 및 채소 등을 보관할 때나 다양한 용도로 알루미늄 포일을 사용하는데, 반짝이는 면쪽에 내용물을 두고 싸는 것이 맞는지 아니면 덜 반짝이는 면쪽으로 싸야 하는지 언제나 망설였는데, 이 프로그램을 듣고는 어느 면쪽으로 싸도 차이가 없다는 사실을 알게 되었다. 또한 알루미늄 포일이 언제 어디서 만들어졌고, 현재 사용하고 있는 알루미늄 포일의 두께가 어느 정도 얇은지 등도 알게 되었다.

기억을 떠올려보면 은박지(알루미늄 호일)로 싸인 것으로 처음 본 것은 껌이었다. 껌을 처음 씹어본 때는 아마 중학교  아니면 고등학교 때인 것 같다. 한 푼이 아쉬웠던 그때 돈을 주고 껌을 사서 씹는다는 것은 사치로 여겼다. 그래서 간혹 친구가 10개가 든 껌을 하나 사서 나눠주면 고맙다고 받아 은박지를 벗기고 말랑말랑한 껌을 입에 넣고 단물을 빨아먹으며 행복감에 젖었었다. 그러다가 풍선껌이 나와서 유행한 적도 있었다. 요즈음은 농촌에서 사과의 빛깔을 고르게 하기 위해 사과나무 아래에 깔아 둘 정도로 흔히 사용하고 있는가 하면 가정에서도 여러 용도로 널리 활용하고 있다.

두산백과 등에도 알루미늄 포일에 대한 내용이 있어 함께 올리니 도움이 되었으면 한다.

알루미늄 포일은 알루미늄(원소기호 Al)을 아주 얇게(6~150 μm [10-6m, 마이크로미터] 정도) 냉간압연(상온에서 눌러 늘임)하여 만든 판이며 은박지라고도 한다. 내식성이 좋고 인체에 해가 없어 포장 재료, 단열재 그리고 전기 전도성이 좋아 전선, 전기부품에 쓰인다.

포일의 손상을 막기 위해 제조 당시 두 장씩 처리된다. 이로 인해 두 장이 겹쳐진 부분은 덜 매끈한 표면을 갖고 겹치지 않은 부분은 반사를 잘하는 표면을 갖게 된다. 이 반사율의 차이로 매끈한 표면을 안쪽으로 하면 따뜻한 음식에 대해 보온효과가 좋으나 그 차이는 무시할 만큼 작다.

가정에서는 식품(食品)의 보존, 휴대용의 포장재나 조리용(調理用)에 사용된다. 즉, 생선 ·육류 ·채소 등을 알루미늄박으로 싸서 오븐 ·찜통 ·튀김냄비 등에 넣어 가열하거나 직접 불로 가열하는데, 영양이나 맛이 상하지 않을 뿐 아니라 냄새도 풍기지 않고 그대로 식탁에 내놓을 수가 있다. 도시락 반찬의 구분이라든지, 물기 있는 것, 냄새가 옮는 것의 포장에도 적합하며, 샌드위치나 케이크의 건조를 방지하는 등 일상적인 용도가 상당히 넓다.

용도에 따라 다른 두께의 알루미늄 포일이 사용된다. 예로써 단위를 μm(10-6m, 마이크로미터)로 할 때 담배 포장지는 9, 화장품, 의약품 포장지는 9 ~ 20, 식품 포장 내장재는 7 ~ 50,  건축용 단열 내장재는 7 ~ 120, 주방용은 15 ~ 17, 전해콘덴서 케이블 피복은 6 ~ 200 등이 사용된다.

알루미늄 포일은 전기전도성이 좋아 전자부품 중 정전기에 약한 CMOS형 IC, 램 , CPU 등을 알루미늄 포일로 감싸면 정전기는 포일을 통해 표면을 흘러가 내부에 싸인 부품을 정전기로 인한 피해를 막을 수 있다. 전자파를 방지하는 효과가 있어 실험장비로부터 외부 잡음을 방지할 때 쓰이거나, 외부 잡음을 차단하는 목적으로 만든 동축 케이블 등에서 전선 피복 바로 전에 내부의 전선을 싸게 된다. 알루미늄으로 싼 음식을 전자레인지에 넣으면 전자레인지에서 나오는 전자파가 알루미늄 포일 내에 고전압을 만들고 이 고전압이 방전되면서 높은 열이 생기므로 위험하다.

순도가 높은 것은 축전판 역할로서 전해 콘덴서에 쓰인다. 알루미늄은 보크사이트 원광으로부터 다량의 전기를 사용하여 만들어진다. 따라서 재활용하여 자원을 보존해야 한다.

다음은 "치코짱에게 혼난다"라는 프로그램에서 "왜 알루미늄 포일은 한쪽면만 빤짝빤짝할까?"의 질문에 대한 답을 번역한 것이다.

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"왜 알루미늄 포일은 한쪽면만 빤짝빤짝할까?" 
그 답은 얇게 만들기 위해서이다.

일본 최초의 가정용 알루미늄 포일을 제조한 오사카시(大阪市) 동양알미늄주식회사 쿠수모토 카오루(楠本 薫) 대표이사로부터 자세한 설명을 듣도록 한다.

알루미늄 포일이 한쪽면만 빤짝빤짝한 것은 두께를 얇게 하려고 추구한 결과이며, 알루미늄 포일의 얇기는 0.011mm에 지나지 않고, 머리카락과 거의 동일한 얇기이다. 알루미늄 포일이 만들어진 것은 지금부터 100년 이상 지난 1911년이었다. 독일 로버(Lauber) 박사가 플레이크(Flake, 얇게 작은 조작으로 벗긴) 형상의 알루미늄을 얇게 펼친 알루미늄 포일(箔, 금속을 종이처럼 얇게 편 것)을 만든 것이 최초였다. 설명을 덧붙이면, 19세기 말부터 주석 포일(Tin Foil)이 사용되다가 1910년부터 로버 박사에 의해 알루미늄 포일로 대체되었다고 한다.

그 당시는 식품용 랩 필름 등이 없어 습도를 방지하는 포장재로 주석 포일이 사용되고 있었다. 그렇지만 주석으로 만든 주석 포일(박)이 사용되기는 했지만 주석 포일로 포장한 식품에 금속 냄새가 배인다는 단점이 있었다. 이 문제를 해결한 것이 알루미늄 포일이었다. 이외에도 알루미늄 포일은 주석 포일에 비해 생산 가격이 싸고 강도도 높고 향기를 유지하여 방충 효과도 있다는 점에서 편리하게 사용되게 되었다. 일본에 알루미늄 포일이 전해진 것은 1930년 경이었다. 처음에는 담배와 초콜릿의 포장재로 사용되었다.

그 당시의 알루미늄 포일은 두께가 0.008mm이었다. 

「지금의 알루미늄 포일보다 더 얇았던 것입니까?」
「그렇습니다. 그렇지만 그 두께라면 그대로 사용할 수 없어 대개 알루미늄과 종이를 겹쳐 붙여서 사용했습니다.」

소위 은박지라는 것입니다.
그렇다면 언제부터 지금과 같은 알루미늄만으로 된 포일이 된 것인가요?

동양알미늄(주)에서는 1958년에 일본에서 최초로 오븐 요리에 사용하기 위한 알루미늄만의 가정용 알루미늄 포일을 발매하였다. 덧붙이면, 그 당시의 얇기는 0.015mm이었다. 더욱 얇으면서 내구성이 있어 사용하기 쉬운 알루미늄 포일을 추구한 결과 현재의 0.011mm가 되었다. 이 얇기를 만들어내기 위해 한쪽면만 빤짝빤짝인 알루미늄 포일이 되게 된 것이다.

얇기를 추구한다면서 한쪽면만 빤짝빤짝하게 된 것은 어떤 의미인지 알아보도록 한다. 이번에 특별히 동양알미늄(주) 치바제조소(千葉製造所)에서 제작 과정을 설명하도록 한다.

치바제조소(千葉製造所)는 압연공장으로 알루미늄 포일(箔)을 얇게 만드는 공장이다. 이번에 설명해주실 분은 제조부 입사 16년 차의 무라카미(村上 巧)씨이다. 공장 안에는 알루미늄 포일의 원료가 되는 알루미늄 포일 말이가 잔뜩 쌓여 있다. 이 알루미늄 포일 말이의 두께는 제법 두꺼운 0.3mm이다. 이 0.3mm의 알루미늄 포일 말이가 어떻게 해서 0.011mm로 되는 것일까?

우선 0.3mm의 알루미늄 포 일말 이를 압연기에서 넣어 얇게 늘임으로써 알루미늄 포일이 만들어진다. 약 1.5톤인 롤러에 알루미늄 포일말이를 펼쳐 끼워 넣어 얇게 늘이는 것이다. 우선은 0.3mm의 알루미늄 포일을 0.1mm로 얇게 늘인다. 0.3mm의 알루미늄을 압연기에 걸자 무엇인가 대량의 액체가 흘러나왔다. 

「이 대량의 액체는 무엇인가요?」
무라카미(村上) 「이것은 압연할 때 사용하는 윤활유입니다. 알루미늄 포일을 압연할 때 눌어붙음을 방지하는 용도로 윤활유를 사용합니다. 1분간에 수천 리터가 흘러나옵니다.」

윤활유를 부으면서 점차 폭이 좁은 롤러에 눌러 펼치는 작업을 3번 수행한다. 3번 압연한 알루미늄 포일은 0.022mm가 된다. 이 0.022mm의 알루미늄 포일을 보면 양쪽면 모두 빤짝반짝한 것을 알 수 있다. 즉 이 시점에서는 양면이 모두 빤짝빤짝한 상태이다. 이때 롤러의 간격은 0.022mm이 되도록 설정되어 있다. 그럼 어떻게 해서 0.011mm이 되는 것일까?

우선 0.022mm까지 얇게 된 알루미늄 포일을 한 장 꺼내어 다시 하나의 알루미늄 롤에 올린다. 알루미늄 포일을 두 장 겹쳐서 압연하는 중합(重合) 압연이라는 공정을 수행하는 것이다.

「얇게 하는데 두 장을 겹치게 해버리네요?」
무라카미(村上) 「예, 두 장을 겹칩니다.」

이렇게 두 장의 알루미늄 포일을 겹쳐서 롤러 속으로 넣어 얇게 늘이면 한 장에 0.022mm이었던 알루미늄 포일은 0.011mm가 되어 나오게 된다. 완성된 알루미늄 포일을 보면 역시 양쪽면이 모두 빤짝반짝이고 있다. 그러나 겹쳐진 두 장을 떼어내면 알루미늄 포일의 겹쳐진 쪽 면이 광택이 없는 빤짝빤짝하지 않는 면이 된다. 이것이 바로 한쪽면만 빤짝빤짝한 이유이다.

<두 장의 0.022mm 알루미늄 포일을 겹쳐 다시 롤러를 통과시켜 나온 0.011mm 두겹>

<완성된 두겹 0.011mm 알루미늄 포일을 떼내면 빤짝이는 면과 아닌 면으로 분리>

알루미늄의 바깥쪽은 롤러에 의해 표면이 균일하게 말끔히 정리가 되어 빤짝빤짝하게 되고, 반면에 안쪽면은 알루미늄이 자유롭게 변형하기 때문에 불균일하게(울퉁불퉁하게) 된다. 그것을 벗기는 것으로 한쪽면이 덜 빤짝빤짝하게 되는 것이다. 표면이 반들반들하면 빛을 그대로 반사하는데 반해 울퉁불퉁한 면은 빛을 난반사하여 선명하게 보이는 것이다.

<왼쪽은 빤짝이는 면의 정반사와 빤짝이지 않는 면의 난반사>

그렇다면 왜 두 장을 겹칠 필요가 있을까? 알루미늄 포일을 얇게 하려고 하면 롤러 간의 간격을 점점 더 좁히기만 하면 되지 않을까? 롤러 간의 간격을 너무 좁히면 롤러끼리 맞물리게 되어 알루미늄 포일이 찢어져 얇게 되지 않게 된다. 그래서 롤러 간의 간격 문제를 유지하면서 0.011mm라는 얇기가 되도록 두 장을 겹쳐서 만들게 하는 것이다. 결국 효율과 얇기를 추구하기 위해 두 장을 겹쳐 압연하는 것이다.

덧붙여서 떡을 구울 때는 눌어붙지 않도록 하기 위해 알루미늄 포일의 빤짝빤짝하는 면을 위로하여 싸기도 하고, 열이 쉽게 전달되도록 하기 위해 빤짝빤짝인 면을 밖으로 한다는 말을 들은 적이 있는데, 알루미늄 포일은 어떻게 사용하는 것이 좋은지 알고 싶다.

쿠수모토(楠本) 「알루미늄 포일은 사실 안쪽면과 겉면이 따로 없습니다. 어느 쪽을 사용해도 효과는 동일하고, 사용하기 쉬운 쪽을 사용하면 됩니다.」

<알루미늄 포일 만드는 과정>