해피레포트 - [테마특강]포토 프린팅에 숨어있는 최첨단 과학과 기술

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[테마특강]포토 프린팅에 숨어있는 최첨단 과학과 기술

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디지털카메라 사용자가 늘면서 원하는 사진을 손쉽게 골라 뽑을 수 있는 포토 프린팅에 대한 관심도 높아지고 있다. 아날로그 카메라가 전문가의 손에 의해 ‘암실’에서 ‘현상·인화’되던 시기를 지나 누구나 편리하게 집에서 원하는 사진을 뽑을 수 있는 ‘포토 프린팅’ 시대가 열렸다. 이제 간직하고 싶은 사진을 뽑기 위해 며칠씩 기다릴 필요가 없다. 컴퓨터를 켜고 광택 사진 용지를 잉크젯 프린터에 넣기만 하면 기존 사진에 필적할만한 선명한 이미지가 인쇄돼 나온다. 디지털카메라의 보급으로 기존의 가정용 프린터는 단순한 문서 출력 기기에서 한발 나아간 사진의 세계로 확장, ‘포토 프린터’로 변모했다. 하지만 완벽한 사진 인쇄 품질을 구현하기 위한 홈 포토 프린팅 기술 뒤에 다양한 최첨단 기술이 사용되고 있음을 아는 사람은 많지 않다.어떻게 일반 문서와는 차별화된 사진이 인쇄되는지, 잉크나 용지에 숨은 비밀은 무엇인지, 어떻게 하면 오랫동안 사진을 변색없이 보관할 수 있는지 등의 질문에 대해 포토 프린팅에 숨겨진 과학들이 그 해답을 줄 수 있을 것이다. ◇포토프린팅의 특징과 숨겨진 과학적 특성들=포토 프린팅이 일반 프린터의 출력 기술과 차별된 고품질 사진을 만들어내는 것은 ▲6색 또는 8색의 포토 잉크(일반 컬러 문서 잉크는 검정을 포함해 4색) ▲포토 용지 ▲풍부한 색감을 위한 컬러레이어링 기술 ▲PC없이 출력이 가능한 메모리카드 리더(디지털 카메라의 저장장치인 메모리카드를 PC를 거치지 않고 직접 입력할 수 있는 슬롯으로 수용 가능한 카드 수에 따라 7-in-1, 8-in-1등으로 불린다) ▲PC나 디지털카메라 없이도 사진을 미리 보고 골라 뽑을 수 있는 LCD ▲여백 없는 사진 인쇄 기술 등 덕분이다. 이 가운데 하드웨어적 특성으로 볼 수 있는 메모리카드 리더나 컬러LCD보다는 컬러레이어링 및 포토잉크의 기술 발달, 포토용지와 잉크의 조화가 빚어내는 사진의 효과 등에 대해 알아 보며 숨겨진 기술을 살펴보자. <1> 4색에서 6색, 8색으로 이어지는 잉크 과학의 변천=1977년 잉크젯 기술이 개발되고 1979년 HP가 열 전사 방식(Thermal) 잉크젯 기술을 개발한 뒤,1988년에 최초로 일반용지에 컬러로 잉크젯 프린팅을 할 수 있는 시스템이 도입되면서 잉크젯 프린터로 컬러를 인쇄할 수 있게 됐다. 1991년에는 최초의 대중용 컬러 잉크젯 프린터가 등장했으며 2002년에 일반 사진 품질을 뛰어넘는 잉크젯 포토프린터가 개발됐다. 현재 HP, 캐논, 삼성전자, 렉스마크 등 대부분의 프린터사는 잉크 소모가 적고 고품질을 유지하는 열전사 방식의 잉크젯 포토프린터를 내놓고 있으며 엡슨은 피에조(piezo) 방식을 쓰고 있다. 열전사 방식이란 잉크를 급속히 가열, 작은 잉크 방울을 증기 기포를 통해 분사하면서 색상을 만들어 내는 방식으로 색상과 밀도가 우수하다. 헤드와 잉크 카트리지는 일체형으로 구성돼 있다.피에조 방식 출력은 일정한 압력을 가하면 전기를 발생시키는 압전 소자를 이용하는 것으로 압전소자의 크리스털 발진력을 이용해 액체 잉크를 분사하는 방식이다. 인쇄 방식의 종류를 불문하고 포토 프린팅의 질을 결정하는 주요소가 잉크이다. 지난 17년 동안 잉크의 성능 역시 무어의 법칙을 따라 18개월마다 두 배의 성능 향상을 기록하며 발전해 왔다. 잉크 방울은 시속 50㎞의 빠른 속도로, 머리카락보다 가는 최대 408개의 노즐을 통해 공급된다. 프린트 헤드에는 태양보다 7배나 강한 에너지가 공급돼 잉크 방울을 분사하는 등 잉크 카트리지에는 최첨단 과학기술이 집적돼 있다. 그간 노즐의 분사속도가 30배, 초당 점적율이 5100배 이상 증가하는 등 포토프린팅을 위한 잉크 기술은 발전을 거듭해 왔다. 기존의 잉크젯 프린터에서는 파랑, 진홍, 노랑의 컬러 잉크와 블랙 등 총 4색을 조합하여 컬러를 형성해왔다.이는 일반 잉크젯 프린터의 컬러 잉크로 사용하는 ‘다목적 잉크’로 일반 컬러 문서 출력에는 적합하나 사진에 필요한 선명한 색상 표현에는 미진했다.컬러당 최대 명도수나 인쇄 컬러수가 낮아 컬러풀한 사진을 출력할 경우 프린터가 구현하지 못하는 컬러는 임의로 바뀌어 출력된다던지 엷은 망점이 생기는 등의 단점이 있다. 여기에 2002년 포토프린팅에 필요한 묽은 파랑과 묽은 진홍의 2색을 보강한 포토잉크가 나오면서 총 6색의 잉크를 통해 사진 품질의 인쇄가 가능한 포토 프린터가 본격적으로 출시됐다. 2003년에는 8색 잉크 포토 프린팅 기술이 개발됐다. 기존의 6색 포토 잉크에 2종의 회색잉크와 블랙 잉크가 더해진 것이 특징이다. 기존 흑백 사진 인쇄의 경우 붉은 기가 도는 등 원안 그대로의 결과물을 얻을 수 없었으나 회색 잉크의 보강을 통해 자연스러운 음영 표현이 가능해졌다. 업계의 경쟁을 통해 보다 생생한 컬러 표현을 위한 잉크 기술은 날로 발전해 가고 있다. <2>컬러 레이어링 기술의 발달=포토 프린팅에서 사진의 품질을 좌우하는 또 다른 기술은 컬러 레이어링 기술이다. 아무리 많은 수의 잉크가 있어도 이를 제어하고 표현하는 레이어링 기술이 없다면 사진 출력은 불가능하다. 아래의 HP 컬러레이어링 기술의 예에서 보듯,사진 출력에 있어 레이어링 기술의 발달은 매우 중요하다. 사진 출력 이전 단계의 레이어링 기술과 비교해 보면 그 차이는 매우 확연하다. 제품 지원하는 잉크 색상수 도트당 최대 방울수 컬러당 최대 명도 HP PhotoREt III 4색 29 17 HP PhotoREt Pro 6색∼8색 32 289 최대 컬러 조합의 수 HP PhotoREt III 3500 컬러 HP PhotoREt Pro 7290만 컬러 과거 단일 도트 안에 29개의 잉크를 레이어링 했다면 현재는 32개까지 레이어링할 수 있게 됐는데 이는 각 인쇄 위치에 중간 색조 알고리즘에 의해 정밀하게 계산된 잉크 레이어 조합을 지능적으로 분산하는 기술의 발달로 가능해 졌다. 레이어링 기술의 발달로 색조간 그라데이션을 보다 매끄럽고 완전하게 처리하면서 한 픽셀 안에서 많은 수의 컬러를 다양한 잉크 조합을 통해 표현할 수 있게 됐다. 6색 또는 8색으로 확장된 포토 프린팅에 있어 이처럼 많은 수의 잉크 조합과 명도 표현, 컬러 및 회색 색조 지원과 생생한 사진 출력이 가능해진 것은 이러한 레이어링 기술에 기반한 것이다. <3>잉크와 용지의 조화가 만드는 놀라운 결과들=포토 프린팅의 최대의 고민은 생생한 표현물을 오래 변함 없는 상태로 유지하는 것이다.빛과 공기,열, 습기 등 사진을 위협하는 다양한 환경적 요인들이 있기 때문이다. 사진은 빛에 노출되면 시간이 경과하면서 염료가 분해돼 색이 바랜다. 일반 잉크젯으로 출력한 사진들은 모두 이러한 빛 변색에 취약하므로 포토 프린팅에 있어 사진 보존 문제는 필수 해결 과제로 떠올랐다. 기존의 아날로그 방식 사진도 누렇게 사진이 변화는 황화나 얼룩이 생기는 현상에서 자유로울 수 없었다. 이러한 색상 탈색 여부는 용지의 코팅 방식이 좌우하게 되므로 코팅 방식에 대한 연구와 용지의 중요성이 부각됐다.또 기존 사진의 경우 높은 습도에서 쉽게 탈색, 끈적거림이나 잉크 번짐이 일어나 색상과 선명도가 저하되기도 했다.이에 따라 용지의 코팅 종류와 잉크 종류의 중요성이 부각됐으며 이 둘의 상관관계가 주목 받았다. 특수 코팅된 사진 용지에 염료 기반의 잉크를 사용하여 사진 용지를 코팅하면서 염료가 공기에 노출되는 것을 방지 할 수 있게 됐다.각 업체들은 용지와 잉크에 대한 지속적 연구를 통해 변색 방지, 사진 보존 능력 강화라는 과제에 꾸준히 도전하고 있다. ◇포토 프린팅이 가져올 변화와 미래=잉크와 용지 등 다양한 포토 프린팅 기기에 녹아든 과학 기술을 통해 우리는 현재보다 저렴한 가격으로 고화질 포토 프린팅을 체험하게 될 것이다.포토 프린터 시장은 2002년 국내에 첫 선을 보인 이후 매년 두 배 가까운 성장을 기록하고 있다. 향후 포토 프린팅은 잉크 방울 자체의 축소 및 최대 dpi의 증가 등 프린터 기술 자체에 대한 부분보다는 낮은 비용으로 고화질 사진을 제공, 소비자에게 직접적 혜택을 주는 방향으로 발전될 전망이다. 기업들은 소비자들이 저렴한 비용으로 아날로그 사진 이상의 질과 보존력을 가진 디지털 사진을 제공하는 것을 목표로 하고 있다. 이를 통해 현재 최장 73년인 사진의 보존 기한을 연장한다는 계획이다.또 특수 코팅 용지와 포토 잉크가 조합된 조건에서뿐만 아니라 기본 잉크인 다목적 잉크와 기본 용지 만으로도 73년의 보존 연한을 유지하면서 보다 저렴한 포토 포린팅을 즐길 수 있도록 하는데 초점을 맞추고 있다. 현재 포토 프린팅에서 최고 해상도의 사진을 얻기 위해 필요한 원본 데이터가 1200dpi정도의 고용량인 점을 개선, 작은 크기의 사진 파일로도 최고 해상도의 사진을 인쇄할 수 있는 연구도 진행 중이다. 포토 프린터의 등장이 가져온 우리 생활의 변화는 실로 놀랍다.즉석에서 원하는 사진을 고르고 즐거운 경험을 함께 나눌 수 있다는 점은 기술의 발달이 사람들의 삶에 한층 즐거움을 더하는 요소로 작용한다는 한 증거이다. 앞으로도 포토 프린팅은 삶의 가장 가까이에서 IT 기술의 발전을 몸소 느끼게 하는 요소가 될 것이다. <정지연> 약력 1996 HP WCSO 기술지원부 엔지니어 1998 HP CBO 고객 기술 지원부 데스크젯팀 팀장/레이저젯팀 팀장 2000 HP IPG 마케팅부 컨수머 솔루션 마케팅 매니저

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