셀룰로스 아세테이트 필름

셀룰로스 아세테이트 필름(영어: Cellulose acetate film) 또는 안전 필름(영어: safety film)은 사진술에서 사진 유제의 베이스 재료로 사용된다. 20세기 초 영화 제작사들에 의해 도입되었으며, 불안정하고 가연성이 높은 질산염 필름을 대체할 안전한 필름 베이스로 고안되었다.

일포드 HP5 플러스 안전 필름

셀룰로스 디아세테이트 필름은 1909년에 사진 필름에 상업적으로 처음 사용되었다. 셀룰로스 아세테이트 프로피오네이트와 셀룰로스 아세테이트 부티레이트는 1930년대에 도입되었고, 셀룰로스 트리아세테이트는 1940년대 후반에 도입되었다. 아세테이트 필름은 나중에 폴리에스터 베이스로 대체되었다.

영화 산업은 1948년 셀룰로스 트리아세테이트가 도입될 때까지 나이트로셀룰로스 지지체를 계속 사용했는데, 이는 영화 산업이 설정한 엄격한 안전 및 성능 표준을 충족했다.^[1] 셀룰로스 아세테이트 재료의 화학적 불안정성은 도입 당시에는 인식되지 않았지만, 이후 영화 자료 보관소와 컬렉션에 큰 문제가 되었다.

역사

셀룰로스 디아세테이트 필름은 독일 화학자 아르투어 아이헨그륀과 테오도어 베커가 처음 만들었는데, 이들은 1901년에 셀룰로스의 분해를 방지하기 위해 저온에서 셀룰로스를 직접 아세틸화하는 공정을 고안하여 아세틸화 정도를 제어할 수 있게 함으로써 트리아세테이트로의 완전한 전환을 피할 수 있게 했고, 이를 셀리트라는 이름으로 특허를 받았다. 셀리트는 안정적이고 부서지지 않는 셀룰로스 아세테이트 중합체로, 추가 가공을 위해 아세톤에 용해될 수 있었다. 아세톤에 더 쉽게 용해되는 셀룰로스 디아세테이트 필름은 미국 화학자 조지 마일스가 1904년에 개발했다. 마일스의 공정(중합체를 부분적으로 가수분해하는 것)은 1909년 이스트먼 코닥과 파테 프레르에 의해 사진 필름에 상업적으로 사용되었다. 셀룰로스 디아세테이트를 시작으로, 이러한 혁신은 1930년대에 셀룰로스 아세테이트 프로피오네이트와 셀룰로스 아세테이트 부티레이트로, 그리고 마지막으로 1940년대 후반에는 셀룰로스 트리아세테이트가 도입되었고, 나중에는 폴리에스터 베이스가 도입되었다.^[2] 질산염 필름의 이러한 덜 가연성 대체품들은 안전 필름이라고 불렸다.

보로이드

'더 스테이지'에 실린 BOROID 광고

1910년에 새로 발견된 비인화성 필름 형식인 'BOROID'가 아세테이트 기반 셀룰로스를 사용하여 영국 영화 산업에 소개되었다. 이는 베노 보르지코프스키(Benno Borzykowski)라는 다작의 발명가가 '우연히' 개발했다고 주장했는데, 그는 포토케미 G.m.b.H. 베를린의 파트너이자 베노보르 신디케이트의 이사로서 인조 실크 및 기타 직물에 대한 다른 특허 작업을 해왔다. BOROID는 보르지코프스키의 그 작업의 부산물이었지만 특허를 받지는 않았다. ("이 공정은 특허를 받지 않았으며 받지 않을 것입니다. 이는 발명가와 영국에 있는 두 명의 수탁자만이 아는 비밀 공식입니다. 그는 공정 자체를 판매한 적이 없으며, 단지 제조 및 판매 권리만을 판매했습니다..."^[3])

보르지코프스키는 1910년에 "유리 시트 또는 플레이트 및 기타 물품의 대체품 생산을 위한 새롭거나 개선된 공정에 대한 원본 인쇄 특허 출원 번호 21,719"를 포함한 다른 영국 특허들을 발표했다. 보로이드 회사는 1910년 11월 21일에 거래를 시작했으며, 원래 런던 콜먼 스트리트 58번지에 등록되었고, 1911년 5월에 하이 홀본 104번지로, 그리고 최종적으로 1913년 6월에 루퍼트 스트리트 48번지로 이전했다.

보로이드 주식회사는 1911년 1월 16일 월요일자 웨스트민스터 가제트(P12 col. 1 and 2)에 상세한 주식 안내서를 발행했다. 여기에는 '아워 네이비'의 앨프레드 J 웨스트 F.R.G.S.의 매우 상세한 증언을 포함하여 여러 증언이 제공되었는데, 그는 자신의 모든 제작물을 '비가연성' BOROID 필름으로 옮기겠다고 제안했다. 'BOROID'는 대부분의 자산을 독일에 보유하고 있었고, 1914-1919년의 제1차 세계 대전은 BOROID 필름 재고가 공급되지 않으면서 영국 내 사업을 즉시 중단시켰다. 1914년 5월 12일 사채권자들에 의해 관리인이 임명되었다 (런던 프로젝트). 보르지코프스키는 미국으로 건너가 1919년 4월호 교육 영화 매거진 기사에서 인터뷰를 했다.^[3]

부패와 "식초 증후군"

 이 부분의 본문은 식초 증후군입니다.

식초 증후군으로 인한 16mm 필름의 수축 및 변형

1980년대부터 셀룰로스 트리아세테이트 분해에 대한 잦은 보고 이후 필름 안정성에 많은 관심이 집중되었다. 셀룰로스 아세테이트는 아세트산을 방출하는데, 이는 식초의 주요 성분으로 시큼한 냄새의 원인이다. 이 문제는 "식초 증후군"으로 알려지게 되었다.^[4] 이는 필름 내에서 분해를 가속화하며, 주변 필름 및 금속에 손상을 입히는 데 기여할 수 있다.^[5]

셀룰로스 트리아세테이트 분해의 첫 사례는 1948년 도입 후 10년 이내에 이스트먼 코닥 회사에 보고되었다. 첫 보고는 인도 정부로부터 왔는데, 그들의 필름 자료는 고온다습한 조건에 보관되어 있었다. 비슷한 조건에 보관된 컬렉션에서 추가적인 분해 보고가 이어졌다. 이러한 관찰은 1960년대 동안 코닥 연구실에서 지속적인 연구를 야기했다. 필름 분해는 건조하고 차가운 조건에서 보관해야만 지연될 수 있다. 처음에는 권장 조건에서 보관하면 분해를 450년 동안 지연시킬 수 있다고 생각했지만, 일부 필름은 단 70년의 저온 건조 보관 후에도 식초 증후군이 발생하고 있다.^[5] 아리(Arri) 등은 식초 증후군을 장기간 지연시킬 수 있다는 가정하에 비디오를 필름에 기록하여 보존하는 용도로 필름 레코더를 특별히 판매했다.^[6][7]

분해 테스트

이미지 영구성 연구소가 개발한 테스트 제품인 A-D, 즉 "산 감지" 지시 스트립은 산에 대한 노출이 증가함에 따라 파란색에서 녹색 음영을 거쳐 노란색으로 변한다. 테스트 사용자 가이드에 따르면, 이 스트립은 "시트 필름 및 롤 필름, 영화 필름, 마이크로필름을 포함한 사진 필름 컬렉션의 보존을 돕기 위해 만들어졌다. 이들은 필름 컬렉션에서 식초 증후군의 정도를 비파괴적으로 결정하는 방법을 제공한다."^[8] 이러한 도구는 필름 컬렉션의 손상 정도와 사용 가능 기간을 연장하기 위해 취해야 할 단계를 결정하는 데 사용될 수 있다.

보존 및 보관

현재 분해 과정을 멈추거나 역전시키는 실용적인 방법은 없다. 많은 필름 수집가들은 장뇌 정제를 사용하지만, 필름에 대한 장기적인 영향은 알려져 있지 않다.^[9] 분자체에 보관하는 것과 같이 분해를 늦추는 다양한 방법에 대한 상당한 연구가 있었지만, 온도와 습도는 열화 속도에 영향을 미치는 두 가지 주요 요인이다. 이미지 영구성 연구소에 따르면, 21 °C (70 °F)의 온도와 40% 상대 습도에서 보관된 새 아세테이트 필름은 식초 증후군이 발병하기까지 약 50년 동안 지속된다. 동일한 습도 수준을 유지하면서 온도를 8.3 °C (15 °F) 낮추면 극적인 개선이 이루어진다. 13 °C (55 °F)의 온도와 40% 상대 습도에서는 식초 증후군 발병까지의 예상 시간이 150년이다.^[10] 저온과 저습도의 조합은 셀룰로스 아세테이트 베이스 필름에 대한 최적의 보관 조건을 나타내며,^[11] 단 상대 습도는 20% 미만으로 낮추어서는 안 된다. 그렇지 않으면 필름이 너무 건조해져 부서지기 쉬워진다.^[12]

아세테이트 필름 보존을 위한 저온 보관 옵션은 상대 습도 제어(일반적인 설정 범위 2–4 °C (35–40 °F) 온도, 30–35% 상대 습도)가 있는 단열 저온 보관실 또는 금고(대규모 및 중간 규모 컬렉션을 위해 보관 기관에서 사용할 수 있음)부터 독립형 냉동고 유닛(소규모 컬렉션에 비용 효율적일 수 있지만, 상대 습도 극한 및 응결로부터 필름을 보호하기 위해 방수 포장이 필요함)까지 다양하다.^[13][14] 상업용 보관 시설은 다양한 환경 조건을 다른 요금으로 제공할 수 있다.^[15][16][17]

밀폐 내부의 조건인 미세환경 또한 셀룰로스 아세테이트 필름의 상태에 영향을 미칠 수 있다. 통기성이 있거나 산 흡수제를 포함하는 밀폐는 식초 증후군으로 인한 부패율을 줄이는 데 중요하다. 밀폐된 금속 용기는 필름에서 방출되는 부패 산물을 가두어 식초 증후군의 확산을 촉진할 수 있다.^[18]

손상된 필름 복구

부패 초기 단계에서는 필름 내용을 새로운 영화 필름으로 옮겨 복구할 수 있다. 필름이 너무 부서지거나 수축이 과도하면 복사할 수 없다. 젤라틴 유제는 보통 분해 과정 중에 손상되지 않은 상태로 유지되기 때문에, 용매를 사용하여 유제에서 베이스를 녹여 시트 필름의 이미지를 저장할 수 있다. 유제가 수축된 지지체에서 분리되면 사진을 찍거나 새로운 지지체로 옮길 수 있다. 사용되는 용매 때문에 이 과정은 섬세하고 잠재적으로 위험한 절차이며, 대규모 컬렉션의 경우 비용이 많이 드는 과정이다. 분해된 영화 필름은 이런 방식으로 복원할 수 없지만, 시트 필름은 종종 가능하다.^[19]

기타 용도

셀룰로스 아세테이트 필름은 현미경 검사를 위해 재료 및 생물학적 샘플의 복제물을 만드는 데도 사용된다. 이 기술은 연마된 금속의 결정 구조를 조사하기 위한 금속 현미경학적 요구를 위해 개발되었다. 복제는 예를 들어 탄소강 샘플에서 다른 유형의 철의 분포나 기계적 마모에 노출된 샘플의 미세한 손상 분포를 이해하는 데 사용될 수 있다.^[20][21]