제11장 용기 소재와 생산 방식

학습목표

• 화장품 용기에 쓰는 주요 플라스틱 소재의 특성을 구분할 수 있습니다.
• 유리·금속·종이 소재가 어떤 제품에 쓰이는지 말할 수 있습니다.
• 사출, 블로우, 튜브 압출의 차이와 각 방식으로 만드는 용기를 설명할 수 있습니다.
• 증착, 코팅, 인쇄 등 후가공의 종류와 불량 유형을 알 수 있습니다.
• 내용물과 용기의 호환성 시험이 왜 필요한지 설명할 수 있습니다.

같은 병인데 왜 값이 세 배일까

구매 담당이 신입사원에게 견적서 두 장을 건네줍니다. 같은 100mL 토너 병인데 하나는 개당 180원, 하나는 550원입니다. 사진으로는 비슷해 보입니다. “무엇이 다른지 찾아보세요.” 사양서를 보니 하나는 PET 블로우, 하나는 PETG 사출 블로우에 얼음 코팅과 실크 인쇄 2도가 들어 있습니다. 같은 단어가 하나도 없습니다.

용기는 내용물을 담는 그릇이자 소비자가 처음 만나는 제품의 얼굴입니다. 그래서 같은 모양이라도 소재와 만드는 방식에 따라 값, 느낌, 내용물과의 궁합이 달라집니다. 이 장은 용기를 소재, 성형, 후가공, 호환성 네 가지로 나눠 봅니다. 이 네 가지를 읽을 수 있으면 사양서와 견적서가 읽힙니다. 아래 표는 용기 하나를 정할 때 거치는 네 가지 질문입니다.

1. 플라스틱 소재

여섯 가지만 알면 대부분 읽힌다

화장품 용기의 대부분은 플라스틱입니다. 가볍고, 깨지지 않고, 모양을 자유롭게 만들 수 있기 때문입니다. 사양서에 나오는 영문 약자는 여섯 가지 정도만 알면 됩니다. 아래 표는 그 여섯 가지의 특성입니다.

여기서 자주 헷갈리는 쌍이 있습니다. PET와 PETG입니다. 둘 다 투명하지만 PET는 벽을 얇게 불어 만드는 가벼운 병에, PETG는 벽이 두꺼운 고급 용기에 씁니다. 도입부의 180원과 550원 차이가 여기서 시작됩니다. 또 하나는 PP와 PE입니다. 둘 다 반투명이고 값이 싸지만 PP는 딱딱하고 PE는 부드럽습니다. 짜는 튜브는 PE, 돌려 여는 캡은 PP인 이유입니다.

소재가 내용물을 가린다

소재를 고를 때는 생김새보다 내용물이 먼저입니다. 에탄올이 많은 토너를 AS 용기에 담으면 금이 갑니다. 오일을 PE 튜브에 담으면 기름이 벽을 통과해 표면이 끈적여집니다. 향이 강한 제품은 PET 병에서 향이 조금씩 빠져나갑니다. 아래 표는 내용물 종류별로 주의할 소재입니다.

용기 소재는 사양서의 “재질” 항목에 적혀 있습니다. 신입사원이 처음 할 일은 이 항목을 위 표와 맞추어 보는 것입니다. 내용물과 안 맞는 소재가 보이면 바로 묻습니다. 대부분은 이유가 있지만, 가끔 정말 놓친 경우가 있습니다.

2. 유리·금속·종이 소재

유리: 가장 안전하지만 가장 무겁다

유리는 내용물과 거의 반응하지 않습니다. 향도 빠지지 않고 기름도 통과하지 않습니다. 그래서 향수, 앰플, 고급 에센스, 오일에 씁니다. 대신 무겁고 깨집니다. 무게는 배송비로, 깨짐은 포장비와 클레임으로 이어집니다. 아래 표는 화장품에 쓰는 유리의 종류입니다.

유리 용기에서 현장이 가장 신경 쓰는 것은 두 가지입니다. 하나는 입고 검사의 금과 기포입니다. 유리는 얼음처럼 미세한 금이 충전 후 깨지는 일이 있습니다. 다른 하나는 캡 조임 토크입니다. 플라스틱 병처럼 세게 조이면 입구가 깨집니다. 유리 병은 플라스틱 병과 캡핑 조건이 다릅니다.

금속: 알루미늄과 주석

화장품에 쓰는 금속은 거의 알루미늄(aluminum)입니다. 가볍고 빛과 공기를 완전히 막습니다. 그래서 에어로졸 캔, 알루미늄 튜브, 캡 감싸기(셔링)에 씁니다. 알루미늄은 내용물과 직접 닿으면 부식될 수 있어 안쪽에 코팅을 합니다. 이 코팅이 벗겨지면 내용물이 회색으로 변합니다. 주석(tin)은 일부 고급 크림 캡에 쓰지만 드뭅니다. 아래 표는 금속 부자재의 종류입니다.

종이: 지기와 종이 용기

종이는 단상자와 아웃박스에 쓰입니다. 단상자는 보통 아이보리 지, SBS(표백 펄프 코팅지), 크라프트지 같은 판지를 씁니다. 두께는 종이 1㎡의 무게를 뜻하는 평량(g/㎡)으로 적습니다. 300g, 350g, 400g이 흔합니다. 숫자가 클수록 두꺼고 단단합니다. 아웃박스는 골판지입니다. 최근에는 플라스틱을 줄이려고 종이 튜브, 종이 자 같은 종이 용기도 나오지만, 안쪽에는 여전히 얇은 플라스틱 막이 있습니다. 종이 부자재는 12장에서 인쇄와 함께 자세히 다룹니다.

3. 성형 방식: 사출, 블로우, 튜브 압출

녹여서 누르는가, 부는가, 뽑는가

플라스틱 용기는 알갱이(펠릿)를 녹여 모양을 만듭니다. 녹인 플라스틱을 금형에 밀어 넣으면 사출, 공기로 불어 부풀리면 블로우, 길게 뽑아내면 압출입니다. 모양을 보면 어떤 방식인지 짐작할 수 있습니다. 입구가 좁고 배가 부른 병은 블로우, 입구가 넓고 벽이 두꺼운 자는 사출, 긴 관은 압출입니다. 아래 표는 세 방식의 비교입니다.

블로우의 두 가지: EBM과 ISBM

블로우는 다시 두 가지로 나뉩니다. 압출 블로우(EBM, Extrusion Blow Molding)는 녹인 수지를 관 모양으로 뽑아 내려보내면서 금형이 닫히고 공기를 불어 넣는 방식입니다. PE, PP 병이 이렇게 만들어집니다. 바닥에 금형이 닫힌 줄(파팅 라인)이 남는 것이 특징입니다. 사출 블로우(ISBM, Injection Stretch Blow Molding)는 먼저 사출로 시험관 모양의 프리폼을 만들고, 이것을 다시 데워 늘리면서 부풀리는 방식입니다. PET와 PETG 병이 여기에 속합니다. 입구 나사가 정밀하고 투명도가 높습니다. 아래 표는 두 방식의 차이입니다.

튜브는 관과 어깨를 따로 만든다

튜브는 몸통(슬리브)을 압출로 만든 뒤 어깨와 입구(헤드)를 사출로 붙입니다. 그래서 튜브 사양서에는 관의 지름과 길이, 어깨 모양, 캡 종류가 따로 적혀 있습니다. 관은 한 겹으로 만들기도 하고, 여러 겹을 겹쳐 다층으로 만들기도 합니다. 다층 튜브는 가운데 EVOH 같은 차단층을 넣어 향과 산소를 막습니다. 알루미늄 라미네이트 튜브는 종이처럼 말아 붙여 만들어 세로 접합선이 있습니다. 튜브는 바닥이 열려 있는 채로 들어오고, 공장에서 내용물을 넣은 뒤 바닥을 열로 붙입니다. 이것을 실링(sealing)이라고 하며, 충전 공정에서 튜브가 다른 용기와 가장 다른 점입니다.

금형이 정하는 것

성형 방식을 알아야 하는 이유는 금형 때문입니다. 새 모양의 용기를 만들려면 금형을 새로 파야 합니다. 사출 금형은 수천만 원에서 수억 원이 듭니다. 그래서 부자재 회사는 이미 금형이 있는 “기성 용기”를 목록으로 두고, 여기에 색과 인쇄만 바꿔 쓰게 합니다. 금형을 새로 파는 것은 “전용 용기”입니다. 금형비를 누가 부담하는지, 금형 소유권이 누구에게 있는지는 계약에 반드시 적어야 합니다. 고객사가 “우리만의 병을 만들고 싶다”고 하면 신입사원이 먼저 떠올려야 할 단어가 금형비와 최소 발주 수량입니다.

이미지: 블로우 성형기에서 나오는 플라스틱 병

• 주제: 용기 공장의 블로우 성형기에서 투명 플라스틱 병이 컨베이어로 나오는 장면.
• 구도: 성형기 출구와 컨베이어 위의 병들을 사선에서. 장갑 낀 손이 병 하나를 집어 드는 모습.
• 스타일: 실사 사진. 공장 조명.
• 글자: 넣지 않는다.
• 금지: 얼굴 정면, 브랜드 로고, 장비 제조사명.

4. 후가공: 겉옷을 입히는 일

성형은 모양, 후가공은 인상

금형에서 나온 용기는 색이 없거나 한 가지 색뿐입니다. 여기에 금속 느낌, 무광 질감, 브랜드 로고, 성분 글씨를 입히는 것이 후가공입니다. 같은 병이 후가공 하나로 값이 두 배가 되기도 합니다. 아래 표는 현장에서 자주 만나는 후가공의 종류입니다.

실크 인쇄는 색 하나를 한 번에 찍습니다. 그래서 “2도 인쇄”는 색이 두 가지, “3도”는 세 가지라는 뜻이고, 도수만큼 단가가 올라갑니다. 디자인에 색이 네 가지 들어 있으면 인쇄만 네 번 합니다. 사진처럼 색이 어우러지는 디자인은 실크 인쇄로 안 되고 열전사나 라벨로 가야 합니다.

후가공에서 생기는 불량

후가공은 사람 손을 많이 타고 온도·습도에 영향을 받습니다. 그래서 입고 검사에서 불량이 가장 많이 나오는 부분입니다. 아래 표는 후가공별 대표 불량입니다.

표에 여러 번 나오는 테이프 밀착 시험은 가장 간단한 검사입니다. 인쇄나 증착 위에 테이프를 붙였다가 한 번에 떼어 냅니다. 잉크나 증착이 테이프에 따라 나오면 불량입니다. 알코올 문지름 시험은 에탄올을 적신 천으로 인쇄면을 여러 번 문질러 보는 것입니다. 토너처럼 알코올이 든 내용물이 흘러내리면 글씨가 지워지는 일이 있기 때문입니다.

표시사항은 인쇄가 아니라 법이다

용기에 찍히는 글씨 중 제품명, 제조업자, 사용기한, 전성분 등은 법으로 정해진 표시사항입니다. 이 글씨는 지워지거나 벗겨지면 안 됩니다. 그래서 표시사항이 들어가는 인쇄면은 다른 장식보다 밀착과 내알코올성을 더 엄격히 봅니다. 표시사항의 내용은 12장에서 다룹니다.

5. 내용물과 용기의 적합성: 호환성 시험

따로는 멀쩡해도 함께 두면 변한다

내용물도 안정성 시험을 통과했고 용기도 입고 검사를 통과했는데, 둘을 합치면 문제가 생기는 일이 있습니다. 이것을 확인하는 것이 호환성 시험(compatibility test)입니다. 내용물을 실제 용기에 담아 가속·장기 조건에 두고, 내용물과 용기 양쪽의 변화를 봅니다. 9장에서 “양산에 쓸 용기에 담아 시험한다”고 한 것이 바로 이 시험입니다. 아래 표는 호환성 문제의 대표 유형입니다.

현상	원인	잘 생기는 조합
용기 찌그러짐(패널링)	내용물이 용기 벽의 산소를 빨아들이거나 수분이 빠져나감	에센스 등 반응성 원료 + 얇은 PE·PET 병
용기 부풀어 오름	내용물에서 가스 발생, 유분이 벽에 흡수	과산화물·비타민·향 + PE 용기
크랙(금)	알코올·유분이 플라스틱을 약하게 함	토너·향수 + AS·PS·일부 코팅 용기
내용물 변색·변취	용기 성분이 내용물로 녹아 나옴, 빛 투과	착색 용기, 재생 수지, 투명 용기
향 변화	향 성분이 용기 벽에 흡수되거나 빠져나감	향이 강한 제품 + PE·PP
누액	캡 패킹 소재가 부풀거나 녹음, 나사 맞지 않음	오일·에탄올 + 고무 패킹
펌프 막힘·작동 불량	내용물이 노즐에서 말라 굳음, 점도 안 맞음	고점도 크림 + 로션용 펌프

시험은 이렇게 한다

호환성 시험은 안정성 시험과 같은 조건을 씁니다. 다른 점은 용기를 함께 평가한다는 것입니다. 아래 표는 시험 항목입니다.

누액 시험은 반드시 거꾸로 두고 합니다. 표시사항에 “세워서 보관”이라고 적어도 소비자는 가방에 넣고 뒤집어 들고 다닙니다. 가속 조건에서 거꾸로 두어도 새지 않아야 합격입니다.

부자재 변경도 처방 변경이다

용기 회사가 “같은 모양에 재질만 바꿨습니다”라고 하면 호환성 시험을 다시 해야 합니다. 패킹 고무의 종류가 바뀌어도, 코팅 도료가 바뀌어도 마찬가지입니다. 값이 싼 대체 용기로 바꿨다가 양산 후 누액이 생기면 절감한 단가보다 훨씬 큰 비용이 듭니다. 부자재 변경은 구매부서 혼자 결정하지 않고 연구소와 품질부서가 함께 보는 이유입니다.

이미지: 호환성 시험 중 거꾸로 놓인 용기들

• 주제: 항온기 선반 위에 펌프 병과 튜브가 거꾸로 세워져 줄지어 있고, 아래에 흰 흡수지가 깔려 있다.
• 구도: 선반을 정면에서 약간 위에서 내려다본 각도. 흡수지 한곳에 누액 자국이 작게 보인다.
• 스타일: 실사 사진. 밝은 실험실 조명.
• 글자: 넣지 않는다.
• 금지: 얼굴 정면, 브랜드 로고, 읽을 수 있는 제품명.

OJT 현장노트

단가 40원 아끼려다 부풀어 오른 에센스 병

고객사가 단가를 낮춰 달라고 했습니다. 구매 담당은 PETG 병을 같은 모양의 PE 병으로 바꿔 개당 40원을 아꼈습니다. 모양도 같고 용량도 같았습니다. 양산 한 달 뒤, 창고의 병이 배가 불러 세워도 쓰러졌습니다. 비타민 에센스에서 나온 가스와 유분이 PE 벽에 스며든 것입니다. PETG였을 때는 없던 일입니다. 3만 병을 다시 충전했고, 아낀 돈의 열 배가 들었습니다.

이 일에서 기억할 것은 하나입니다. 모양이 같은 용기는 같은 용기가 아닙니다. 재질이 바뀌면 다른 용기이고, 다른 용기면 호환성 시험을 다시 해야 합니다. 구매가 단가를 줄이는 것은 잘한 일이지만, 연구소에 한 번 묻고 갔어야 했습니다.

알코올에 지워진 전성분

토너 병의 뒷면에 전성분을 실크 인쇄했습니다. 출하 후 매장에서 시연하던 직원이 토너를 병 겉에 흘리고 닦았더니 글씨가 한꺼번에 지워졌습니다. 토너에 에탄올이 10% 들어 있었고, 잉크는 내알코올 잉크가 아니었습니다. 전성분이 지워진 제품은 표시사항 위반입니다. 전량 회수해 라벨을 덧붙였습니다.

입고 검사에서 테이프 밀착 시험은 통과한 용기였습니다. 하지만 알코올 문지름 시험은 하지 않았습니다. 그 후 이 회사는 알코올이 5% 이상 든 제품의 용기는 반드시 내용물로 문지름 시험을 하도록 검사 기준을 바꿨습니다. 용기 검사는 용기만 보는 것이 아니라 내용물과 함께 봐야 합니다.

선배의 한마디

“용기 사양서를 받으면 모양보다 재질과 후가공 줄부터 읽으십시오. 사진은 디자이너가 보고, 우리는 글자를 봅니다. 그리고 용기 회사가 ‘똑같은 거예요’라고 하면 무엇이 똑같은지 되물으십시오. 모양이 같다는 말일 때가 대부분입니다.”

핵심정리

• 플라스틱 소재는 PET·PETG(투명 병), PP·PE(캡·튜브), AS·ABS(단단한 부품) 여섯 가지만 알면 사양서 대부분을 읽을 수 있습니다.
• 유리는 내용물과 반응하지 않아 가장 안전하지만 무겁고 깨집니다. 알루미늄은 빛과 공기를 막지만 내부 코팅이 필요합니다.
• 사출은 캡·자, 블로우는 병, 압출은 튜브입니다. 블로우는 PE·PP의 EBM과 PET·PETG의 ISBM으로 나뉩니다.
• 새 모양은 금형비와 최소 발주 수량이 따릅니다. 금형 소유권은 계약에 적습니다.
• 후가공(증착·코팅·실크 인쇄·박·전사·열전사)은 인상과 단가를 정하고, 입고 불량이 가장 많이 나오는 부분입니다. 테이프 밀착과 알코올 문지름이 기본 검사입니다.
• 호환성 시험은 내용물을 실제 용기에 담아 양쪽의 변화를 보는 시험입니다. 재질·패킹·코팅이 바뀌면 다시 합니다.

확인문제

1. 투명하고 벽이 두꺼운 고급 토너 병에 주로 쓰는 소재는 무엇입니까?

① PE ② PP ③ PETG ④ ABS

2. 에탄올이 많은 토너를 담았을 때 금이 갈 위험이 가장 큰 소재는 무엇입니까?

① 유리 ② PET ③ AS ④ PP

3. 바닥에 금형이 닫힌 줄(파팅 라인)이 있는 반투명 샴푸 병은 어떤 방식으로 만든 것입니까?

① 사출 ② 압출 블로우(EBM) ③ 사출 블로우(ISBM) ④ 튜브 압출

4. “실크 인쇄 3도”가 뜻하는 것은 무엇입니까?

① 세 번 덧찍어 두꺼게 한다 ② 색이 세 가지라 인쇄를 세 번 한다 ③ 인쇄 온도가 3℃다 ④ 세 면에 인쇄한다

5. 호환성 시험을 다시 해야 하는 경우가 아닌 것은 무엇입니까?

① 용기 재질이 PETG에서 PE로 바뀌었다 ② 캡 패킹 고무 종류가 바뀌었다 ③ 단상자 인쇄 색이 바뀌었다 ④ 병 코팅 도료가 바뀌었다

6. (서술) EBM과 ISBM의 차이를 소재, 투명도, 외관 특징을 들어 설명하십시오.

7. (서술) 용기의 모양과 용량이 같아도 재질이 바뀌면 호환성 시험을 다시 해야 하는 이유를 예를 들어 설명하십시오.