그라비아 코팅량 계산기 (코팅롤 규격 계산)

그라비아 코팅량은 코팅롤에 새겨진 셀의 용적(BCM)으로 거의 정해집니다.
목수와 셀 깊이만 알아도 몇 gsm이 발리는지 가늠할 수 있는데, 매번 손으로 환산하기는 번거롭습니다. 그래서 목수·셀 용적과 코팅액 조건을 넣으면 도포량이 바로 나오는 계산기를 준비했습니다.
반대로 목표 도포량에서 필요한 코팅롤 규격을 되짚는 역산 계산기도 아래에 함께 넣었습니다. 계산기로 먼저 값을 잡고, 이어서 계산 원리와 목수별 규격을 정리하겠습니다.

그라비아 코팅량 계산기

위쪽 계산기는 코팅롤 규격(목수·셀 용적)과 코팅액 조건을 넣으면 건조 도포량을 계산합니다.
아래쪽 계산기는 반대로, 원하는 도포량에서 필요한 셀 용적과 목수·깊이 조합을 되짚어 줍니다.
사용법은 간단합니다. 목수를 고르고 셀 형상을 선택한 뒤, 셀 깊이나 제조사 BCM을 확인하고 코팅액의 전이율·고형분·비중을 넣으면 건조 도포량이 바로 나옵니다.

코팅량은 무엇으로 정해지나 — 셀 용적과 BCM

그라비아 코팅량을 지배하는 값은 셀 용적 하나입니다.
코팅롤 표면에는 미세한 셀(오목한 방)이 촘촘히 새겨져 있고, 이 셀이 코팅액을 담아 소재로 옮깁니다. 셀이 한 번에 실어 나르는 부피가 곧 코팅량의 출발점입니다.
그래서 목수(1인치당 셀 개수)가 같아도 셀이 깊으면 더 많이, 얕으면 더 적게 발립니다.

셀 용적은 보통 BCM(Billion Cubic Microns)으로 표기합니다.
BCM은 단위 면적(1제곱인치)당 셀이 담는 부피를 뜻하며, 1 BCM ≈ 1.55 cm³/m²로 환산됩니다. 그리고 액이 면적에 퍼진 부피는 그대로 두께가 되므로 1 cm³/m² = 습윤 도막 1 µm라는 관계가 성립합니다.

여기에 코팅액 조건 세 가지가 더해져 최종 도포량이 정해집니다.
셀 용적 전부가 소재로 옮겨지지는 않으므로 전이율(옮겨지는 비율, 보통 40~70%)을 곱하고, 건조 후 남는 양을 보려면 고형분과 비중을 곱합니다.

건조 도포량 (g/m²) = BCM × 1.55 × 전이율 × 비중 × 고형분
※ 전이율·고형분은 %를 소수로 넣습니다. 예: 전이율 50% → 0.5

예를 들어 120목 코팅롤(셀 용적 약 5 BCM)에 고형분 50% 코팅액을 전이율 50%로 바른다고 하면, 건조 도포량은 약 1.9 g/m²가 됩니다.
리튬이온전지(LIB) 파우치 필름에서 흔히 쓰는 2 gsm 안팎 코팅이 바로 이 조합에서 나옵니다.

목수별 코팅롤 대표 규격표

목수를 고르면 셀 깊이·용적·개구율의 대략적인 범위가 정해집니다.
아래 표는 업계에서 많이 쓰는 대표 규격 범위를 정리한 것입니다. 실제 값은 제조사와 조각 방식에 따라 달라지니 참고 기준으로 보시고, 정확한 값은 롤 도면의 BCM을 사용하세요.

목수가 높아질수록 셀이 얕고 작아져 코팅량이 줄어듭니다.
두껍게 발라야 하면 목수를 낮추고, 얇고 균일하게 발라야 하면 목수를 높이는 것이 기본 방향입니다. 발주 도면에는 보통 “120 Mesh / 5 BCM”처럼 목수와 셀 용적을 함께 적습니다.

그라비아 셀 형상과 개구율

같은 깊이라도 셀 형상에 따라 용적이 달라집니다.
셀을 어떤 모양으로 새기느냐가 코팅액을 담는 양과 토출성(잘 빠져나오는 정도)을 함께 바꿉니다. 참고로 개구율은 롤 표면에서 셀 구멍이 차지하는 면적 비율(개구 면적 ÷ 전체 면적)로, 높을수록 코팅액이 잘 흘러나옵니다.
대표적인 네 가지 형상을 정리하면 다음과 같습니다.

계산기의 형상 셀렉터는 옥작형을 기준(보정계수 1.0)으로 두고, 형상에 따라 용적을 참고 수준으로 보정합니다.
형상 보정은 근사치이므로, 정확한 용적은 제조사 스펙을 그대로 입력하는 편이 안전합니다.

전이율·고형분이 코팅량을 좌우한다

같은 코팅롤을 써도 코팅액 조건에 따라 도포량이 크게 달라집니다.
셀 용적이 정해준 것은 이론상 옮길 수 있는 최대치일 뿐입니다. 실제로 얼마가 발리는지는 전이율·고형분·비중이 함께 정합니다.

전이율은 점도, 라인 속도, 닥터 블레이드(셀 밖 여분의 코팅액을 긁어내는 얇은 칼날) 압력, 소재의 젖음성에 따라 흔들립니다.
같은 5 BCM 롤이라도 전이율과 고형분을 어떻게 잡느냐에 따라 건조 도포량이 이만큼 벌어집니다.

전이율만 40%에서 60%로 올라도 도포량이 1.5배가 됩니다.
그래서 계산기 값은 출발점으로 삼고, 실제 도포량은 시운전에서 코팅 그램수를 재어 전이율을 역으로 맞추는 방식이 안전합니다. 롤 규격이 맞아도 코팅액 조건이 바뀌면 도포량은 얼마든지 달라집니다.

실무 적용 예시

목표 도포량이 먼저 정해지면, 역산 계산기로 필요한 롤 규격을 잡습니다.
아래는 리튬이온전지 파우치 필름 코팅을 가정한 예시입니다.

참고로 리버스 그라비아는 코팅롤을 소재 진행 반대 방향으로 돌려 얇고 균일하게 바르는 방식이라 박막·정밀 코팅에 주로 씁니다. 같은 방향으로 도는 다이렉트 방식보다 도포량을 더 세밀하게 잡을 수 있습니다.

이렇게 나온 규격을 감긴 길이나 완성 외경 계산과 함께 쓰면 생산 계획까지 이어집니다. 롤 자체의 길이·외경이 필요하면 롤 계산기를 함께 사용하세요.
그라비아 코팅의 원리와 설비 전반은 별도의 메인 글에서 더 깊게 다룹니다.

잘못 적용하면 이런 문제가 생깁니다.
목수만 보고 BCM을 확인하지 않으면, 같은 목수라도 셀 깊이 차이로 도포량이 2배까지 벌어질 수 있습니다. 또 형상(옥작·트라이헬리컬 등)을 무시하면 고점도 코팅액에서 토출 불량이나 줄무늬가 생기기 쉽습니다. 롤을 발주하기 전에 목수·BCM·형상을 함께 확정하고, 그라비아 코팅 롤·닥터 블레이드 사양은 제조사 자료도 참고하세요. 예: Bobst.

자주 묻는 질문

Q1. BCM이 정확히 무엇인가요?

BCM(Billion Cubic Microns)은 코팅롤 셀이 단위 면적(1제곱인치)당 담는 부피입니다. 셀 1개 용적이 아니라 면적당 용적이며, 1 BCM은 약 1.55 cm³/m²에 해당합니다. 이 값이 코팅량을 결정하는 핵심 지표라, 발주 도면에도 목수와 함께 표기합니다.

Q2. 코팅량(gsm)은 어떻게 계산하나요?

건조 도포량(g/m²) = BCM × 1.55 × 전이율 × 비중 × 고형분으로 구합니다. 전이율과 고형분은 %를 소수로 넣습니다. 예를 들어 5 BCM, 전이율 50%, 비중 1.0, 고형분 50%면 약 1.94 g/m²입니다. 위 계산기에 값을 넣으면 바로 나옵니다.

Q3. 목수는 어떻게 고르나요?

두껍게 발라야 하면 목수를 낮추고(셀이 깊고 큼), 얇고 균일하게 발라야 하면 목수를 높입니다(셀이 얕고 작음). 다만 목수만으로 결정하지 말고, 목표 도포량에서 필요한 BCM을 먼저 잡은 뒤 그 BCM을 낼 수 있는 목수를 고르는 순서가 정확합니다.

Q4. 계산값과 실제 도포량이 다릅니다. 왜 그런가요?

계산값은 대표 규격 기준의 이론값입니다. 실제 전이율은 점도·라인속도·닥터 압력·소재 젖음성에 따라 40~70% 사이에서 흔들려, 같은 롤이라도 도포량이 달라집니다. 시운전에서 코팅 그램수를 재고 전이율을 역으로 맞추면 오차가 줄어듭니다.

Q5. 습윤 도막과 건조 도포량은 무엇이 다른가요?

습윤 도막은 코팅액이 발린 직후의 젖은 두께(µm)이고, 건조 도포량은 용제·물이 날아간 뒤 남는 고형분 중량(g/m²)입니다. 건조 도포량은 습윤 상태에 고형분과 비중을 곱해 구합니다. 최종 품질 기준은 보통 건조 도포량입니다.

본 글은 일반적인 기술 정보 제공을 목적으로 작성되었으며, 실제 설계 및 시공 시에는 반드시 자격을 갖춘 전문가와 상담하시기 바랍니다. 현장 조건과 코팅액 특성에 따라 적용 방법이 달라질 수 있습니다.