FLEXO 인쇄물의 CMS 적용에 관한 연구 = A Study on CMS Application of Flexo Prints

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Flexography(Flexo Printing) is one of printing method by using flexible plates. This flexo printing method has been activated recently. In particular, the flexo printing method is being adopted because of environmental issues in the packaging market.
The packaging industry continues to expand globally. It is expected to increase from $783billion(877 trillion won) in 2013 and $848.9billion(950 trillion won) in 2015 to $917billion(1027 trillion won) in 2019 to $1.5trillion(117.842 trillion won) in 2024.
In the case of the domestic market, the market was built around 45 trillion won in 2019, plastic material market include flexible packaging accounted for 45% of the total, paper packaging 33%, metal packaging 7%, glass packaging 2% and other packaging 13%.
Gravure printing is known to be suitable for mass production and high quality products traditionally and flexo printing is known to be suitable for low-volume production and low quality printing. However, flexo printing market has been developed so that quality is almost same with gravure printing in these 10～15 years. Among Asia, the Middle East, and Southern Europe, where gravure printing preference was high, the flexo printing market is rapidly expanding, especially in Asia.
The reason is first, environmental regulations which bans using toluene became strict. Since toluene is used in most gravure printing, the number of companies convert to flexo printing due to such environmental regulations is increasing. Second, there is increasing number of cases in which brand owners who want to solve environmental problems require flexo printing from printing companies. In the end, it was in accordance with the consumer’s demand (FMCG, Fast-Moving Consumer Goods), and as a result, the printing company was affected. In addition, there is a trend in which one company successfully switched to flexo printing and then another companies switched to flexo printing one after another. In particular, as many European flexo printing machines are installed in Asia, it can be seen as a phenomenon that follows the trend to survive the competition.
In addition, as the number of single-person households increases socially, disposable packaging products have increased, and the flexo market is expanding based on the calculation that mass production is more efficient than gravure. It is also a measure of change due to the need for an eco-friendly approach under chemical regulation(Act on Registration and Evaluation of Chemical Substances‧Chemical Substance Management Act.) which has been in effect in Korea since 2015.
According to a survey by Smiths Pira, the global flexo printing market reached $147 billion (about 164 trillion won) in 2013. If it records an annual growth rate of 2.3%, it will be a market worth $187 billion (about 206 trillion won) by 2023. As the proportion of multiple varieties small-volume production increases, not only the scope of expansion of the flexo market varies, but the growth rate may also be higher than predicted.
In the case of lithography offset and gravure, CMS research was actively conducted since before. However, there are few studies that have applied CMS to flexo, so data is relatively insufficient.
Flexo printing is difficult to realize with ordinary method because its unique characteristic as anilox roller, etc. Therefore, in this study, I will find optimized plates making and CMS conditions at flexo printing that fits the printing conditions and implement printed materials in accordance with the international standard GRACoL G7.

국문 초록 (Abstract)

플렉소 인쇄(Flexography, Flexo Printing)는 유연한 판재를 사용함에 붙여진 하나의 인쇄 방식이다. 이런 플렉소 방식의 인쇄는 최근 활성화되고 있다. 특히 패키징 사업에서 습수를 사용하지 않으며, 유기용제의 사용이 거의 없는 친환경적인 이슈 때문에 플렉소 인쇄 방법을 채택하고 있다.
전 세계적으로 포장산업은 계속해서 확대되고 있다. 2013년 7,830억 달러(877조원), 2015년 8,489억 달러(950조원)에서 2019년 9,170억 달러(1,027조원)에서 2024년에는 1조 500억 달러(1,178조 4,200억원)로 확대할 것으로 예측되어진다. 국내시장의 경우 2019년 대략 45조원 정도의 시장을 구축하였으며, 연포장을 포함한 플라스틱 재료 시장이 전체의 45%, 지류 포장이 33%, 금속포장이 7%, 유리포장이 2%, 기타 포장이 13% 정도 차지하였다.
전통적으로 그라비어 인쇄는 대량 생산과 고품질 제품에 적합하고, 플렉소 인쇄는 소량 생산과 저품질 인쇄에 적합하다고 알려져 있다. 하지만 최근 10～15년 사이 플렉소 인쇄 시장의 확대와 기술의 발전으로 그라비어 인쇄의 품질과 동등해졌다고 볼 수 있다. 그라비어 인쇄 선호도가 높았던 아시아, 중동 및 남유럽 중 특히 아시아에서 플렉소 인쇄 시장이 빠르게 확대되고 있다.
그 이유에 대해 살펴보면 첫째, 톨루엔의 사용을 금지하는 환경 규제가 엄격해졌다. 대부분의 그라비어 인쇄에서 톨루엔을 사용하기 때문에 이와 같은 환경 규제로 플렉소 인쇄로 전환하는 업체들이 증가한 데 따른다. 둘째, 환경 문제를 해결하고자 하는 브랜드 오너가 인쇄사에 플렉소 인쇄를 요구하는 경우가 증가하고 있기 때문이다. 결국 소비자의 요구 흐름(FMCG, Fast-Moving Consumer Goods)에 따른 것으로서 결과적으로 인쇄사가 영향을 받은 것이다. 이 밖에도 한 업체가 성공적으로 플렉소 인쇄로 전환한 후 다른 업체들이 잇따라 플렉소 인쇄로 전환한 흐름도 보인다. 특히 유럽의 플렉소 인쇄기가 아시아에 많이 설치되면서 경쟁에서 살아남기 위해 트렌드를 따라가는 현상으로 볼 수 있다.
뿐만 아니라 사회적으로 1인가구가 증가함에 따라 1회용 포장제품이 증가하였고 다품종 소량 생산에 따른 변화에는 대량생산이 효율적인 그라비어 인쇄보다는 플렉소 인쇄로 대처하는 것이 더 효율적이라는 계산에 따라 플렉소 인쇄 시장이 확대되고 있다. 국내에서는 2015년부터 고 있는 화평법(화학물질의 등록 및 평가등에 관한 법률)과 화관법(화학물질관리법)에 의해 친환경적인 접근이 필요한 데 따른 변화의 조치이기도 하다.
Smithers Pira의 조사에 의하면 2013년 전 세계 플렉소 인쇄 시장은 1470억 달러(한화 약 164조)에 이른다. 이후 연간 2.3%의 성장률을 기록한다면, 2023년에는 1870억 달러(한화 약 206조)에 이르는 시장이 될 것이다. 다품종 소량생산의 비중이 높아지는 만큼 플렉소 인쇄 시장의 확대 범위는 다양해질 뿐만 아니라 성장률 또한 예측 값보다 더 높을 수 있다.
평판 오프셋 인쇄와 그라비어 인쇄의 경우 CMS 연구가 이전부터 활발히 진행되었다. 하지만 플렉소 인쇄에 관해서는 CMS 적용을 한 연구가 거의 없어 상대적으로 자료가 상당히 부족한 상황이다.
플렉소 인쇄의 경우 아닐록스 롤러 등 플렉소 인쇄가 가지고 있는 독특한 특성 때문에 기존의 방법으로는 구현하기 어렵다. 따라서 본 연구를 통하여 인쇄 조건에 맞는 최적화된 제판 및 CMS 조건을 찾아 국제 기준인 GRACoL G7에 맞춰 인쇄물을 구현하고자 하며, 또한 앞으로 진행될 플렉소 인쇄에 대한 CMS의 기초자료로 활용하고자 하는 것에 목적을 가지고 연구를 수행하였다.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서 론 1
• 2. 관계 이론 4
• 2-1. 플렉소 인쇄 이론 4
• 1) 플렉소 인쇄 원리 4
• 2) 플렉소 판재 5
• 3) 플렉소 잉크 7
• 4) 플렉소 인쇄기 9
• 5) 아닐록스 롤러 12
• 2-2. CMS 이론 16
• 1) CMS(Color Management System) 16
• 2) CIE L*a*b* 색공간 17
• 3) GRACoL G7 20
• 3. 실 험 22
• 3-1. 실험 장비 22
• 3-2. 실험 소재 22
• 3-3. 실험 조건 23
• 3-4. 실험 방법 23
• 1) 프루핑 23
• 2) 플렉소 제판 31
• 3) 프로파일링 38
• 4. 결과 및 고찰 40
• 4-1. G7 캘리브레이션 적용 전 40
• 1) Before 인쇄 40
• 2) 커브 값 보정 43
• 4-2. G7 캘리브레이션 적용 결과 51
• 1) After 인쇄 51
• 2) 프루핑과 플렉소 인쇄물의 결과 확인 53
• 5. 결 론 55
• 참고 문헌 58
• Abstract 59