아메리카 및 유럽산 복사용지의 PCA 분류특성 연구 = A Study on the PCA Classification of Copy Papers of Americas and Europe

국문 초록 (Abstract)

현재 복사용지는 세계 곳곳에서 여러 제품들이 다양한 원료를 기반으로 생산 및 판매되고 있다. 복사 용지는 주원료인 펄프의 조성은 물론, 충진제나 지력증강제 등의 첨가제와 기타 제조방법에 따라 제품의 물성에 차이가 발생한다. 이런 종이의 물성 차이는 인쇄를 하는데 불량이 생기는 등 품질에도 영향을 미친다. 어떤 재료의 특성을 파악하는 다양한 분석 방법 중 적외선분광분석(infra-red spectroscopy, IR)은 적외선 파장을 이용해 유기물이 지닌 작용기를 파악하여 정성분석하는 방법이다. 한편, 다변량분석방법 중 하나인 주성분분석(principal component analysis, PCA)은 많은 변수들로 이루어진 데이터를 몇 개의 주성분이라는 이름의 주요 변수로 추출해내는 분석방법이다. 미대륙의 복사용지로 IR spectrum 데이터와 PCA를 활용하여 제조국 및 제조회사에 따라 분류가 일어나는 것을 확인한 사례가 있으며 또 여과지를 재료로 PCA분석을 이용하여 노화정도를 분석한 연구가 있었다.
본 연구에서는 아메리카 대륙의 3개국(미국, 캐나다, 브라질)과 유럽 3개국(오스트리아, 독일, 핀란드)에서 생산된 복사용지를 수집하여 ATR-IR을 이용하여 IR spectrum 데이터를 획득하고 Savitsky-Golay 알코리즘에 의해 전처리를 실시한 후, 주성분분석으로 각 복사용지 제품간의 분류 가능성을 확인하였다. 그 결과, 각 대륙별 복사용지들이 주요 특성에 따라 각각 클러스터를 형성하는 걸 확인할 수 있었다. 클러스터를 형성하는 복사용지들의 특성은 제조 원료, 충진제 및 제조 시기 등을 확인할 수 있는 IR 스펙트럼 내 작용기의 세기(intensity)를 통해 확인이 가능하였다.