정착은 현상 후 유제에 남아 있는 미현상 할로겐화은을 용해시켜, 물로 씻겨 나갈 수 있는 가용성 착물로 변환하는 과정이다. 눈에는 맑아 보이고 필름을 몇 초 만에 클리어하는 정착액이라도, 파이버 베이스 인화지를 몇 년 안에 황변·퇴색시킬 수 있다. 용욕에 용해된 은이 쌓이면서 형성하는 착물의 성격이 바뀌기 때문이다. 인화지에서는 바로 이 변화가 핵심이며, 단일 욕으로는 오래 버틸 수 없다.

인화지가 까다로운 이유, 필름은 그렇지 않은 이유

정착액 1리터는 무엇을 넣느냐에 따라 전혀 다르게 작동한다. 소재마다 용해된 은을 붙잡아두는 정도가 극단적으로 다르기 때문이다. Ilford의 Rapid Fixer 기술 데이터에 따르면, 필름 욕의 경우 정착 성능이 저하되기 전까지 허용 가능한 은 농도는 810 g/L이다. 레진 코팅(RC) 인화지는 46 g/L까지 견딜 수 있는데, 폴리에틸렌 베이스가 양면을 밀폐하고 있어 유제층이 얇고 착물을 쉽게 방출하기 때문이다. 파이버 베이스(FB) 인화지는 예외다: 높은 상업적 보존성을 위해서는 욕의 은 농도를 2 g/L 이하로 유지해야 하고, 최대 장기 보존 안정성을 위해서는 0.5 g/L 이하로 유지해야 한다.

원인은 지지체에 있다. 필름 젤라틴이나 RC 용지의 폴리에틸렌은 정착액을 흡수하지 않는다. 반면 FB 유제 아래의 바리타 코팅된 종이 섬유는 정착액을 흡수해 은-티오황산염 착물을 섬유 안에 붙잡아둔다. 이렇게 갇힌 착물은 세척이 느리고 분해가 빠르다. 이중 정착은 거의 전적으로 인화지 문제를 해결하기 위해 존재한다.

정착욕이 노화하면서 일어나는 화학 반응

Ilford Rapid Fixer의 정착제는 티오황산암모늄이다. 이것은 신속 정착액으로, 티오황산나트륨(일반 하이포)은 포함하지 않는다. 욕이 신선하고 티오황산염이 풍부할 때는, 용해된 은 이온 각각이 두세 개의 티오황산염 리간드를 흡수해 가용성이 높은 이중·삼중 착물인 Ag(S₂O₃)₂³⁻와 Ag(S₂O₃)₃⁵⁻를 형성한다. 이들은 깨끗하게 세척된다.

인화지가 쌓이면서 용해된 은은 증가하고 유리 티오황산염은 소비된다. 평형은 난용성 단일 티오황산염 착물인 AgS₂O₃⁻ 쪽으로 이동하며, 이 착물은 용해되지 않고 종이 섬유에 흡착된다. 남겨진 것—갇힌 단일 착물과 잔류 티오황산염—은 결국 황화은(Ag₂S)으로 분해되며, 이것이 바로 보존 전문가들이 정착 또는 세척 실패의 징표로 알아보는 황갈색 얼룩이다. Image Permanence Institute 창립자인 보존 화학자 James M. Reilly는 Care and Identification of 19th-Century Photographic Prints (Eastman Kodak, 1986)에서 실질적인 결과를 이렇게 요약한다: 소진에 가까운 욕은 세척되지 않는 착물을 형성하므로, 첫 번째 욕이 “대부분의 착물화 작업을 담당하고, 두 번째 욕은 최종적으로 형성된 착물이 세척될 수 있음을 보장한다.”

실제 수치를 적용한 방법

Ilford의 20°C 신선 정착액 최소 시간은 짧다: 범용 필름 1+4에서 2~5분; RC 인화지 1+4에서 30초 또는 1+9에서 1분; FB 인화지 1+4에서 1분 또는 1+9에서 2분. 이중 정착은 이 시간을 같은 부피의 두 욕으로 나눈다. 1욕에서 권장 시간의 절반 동안 정착한 다음, 2욕으로 옮겨 나머지 시간을 처리한다. 마무리 욕은 항상 비교적 신선하므로, 인화지가 마지막으로 형성하는 착물은 가용성 이중·삼중 종이 된다.

Rapid Fixer 1+4로 FB 인화지를 처리하는 실제 순서: 1욕에서 30초, 2욕에서 30초. 1욕의 은 농도가 설정한 한계에 도달할 때까지 인화지를 계속 처리한다—2 g/L 상업적 기준치로는 리터당 약 8×10인치 40장, 0.5 g/L 최대 보존 기준으로는 리터당 약 10장. 그 시점에서 1욕을 폐기하고, 2욕을 1번 위치로 승격시키며, 신선한 2욕을 새로 조제한다. 이 관리가 핵심이다: 장 수 계산은 어디까지나 참고값이며, 인화지가 욕에 방출하는 은의 양은 미노광 면적에 따라 다르기 때문이다(하이키 인화지는 거의 검은 인화지보다 욕을 훨씬 많이 소진시킨다). 따라서 계산값을 보수적으로 잡고, 반올림 대신 내림을 택하라.

이것은 Ansel Adams의 The Print (1983)에 나오는 “이중 욕”과는 다르다—그것은 별개의 방법이다: 산경화 정착액으로 약 3분, 린스, 그다음 Selenium 토닝 전에 산을 제거하기 위한 중성에 가까운 하이포 2욕으로 약 3분. 그 순서는 토닝을 위한 pH 관리가 목적이고, Ilford 방법은 용량을 늘리고 깨끗한 착물 형성을 보장하는 것이 목적이다. 혼동하지 말 것.

욕이 소진됐음을 아는 방법과 결과 테스트

필름의 경우, 클리어링 타임 테스트를 사용한다: 정착 시간은 리더가 클리어되는 시간의 두 배여야 하며, 사용한 정착액에서의 클리어링 타임이 신선한 정착액의 클리어링 타임의 두 배를 초과하면 욕을 교체한다(신선한 필름은 보통 30~60초에 클리어된다). 인화지는 이런 눈에 보이는 신호를 주지 않으므로, 세척이 끝난 인화지를 테스트한다. Ilford 잔류은 테스트는 황화나트륨 2 g을 물 125 ml에 용해하고, 그 스톡을 1+9로 희석하여 사용한다; 세척된 흰색 여백에 한 방울 떨어뜨렸을 때 거의 보이지 않는 크림빛 색조가 남아야 한다. 뚜렷한 황변이 나타나면 정착 또는 세척이 불충분하다는 의미다. 인화지는 반드시 먼저 세척한 후 테스트해야 하며—정착액에서 바로 꺼내서는 테스트가 작동하지 않는다—은 추정 스트립은 최적 보존이 요구하는 매우 낮은 은 농도를 확인하기에 일반적으로 감도가 너무 낮다.

잔류 티오황산염과 잔류은이 바로 보존 기준이 실제로 측정하는 것이다. ISO 18917은 방법(요오드-아밀로스, 메틸렌 블루, 황화은)을 규정하며, 안정성 사양은 은-젤라틴 필름에 대한 ISO 18901과 인화지에 대한 ISO 18929/18920에 수록되어 있다. 그 한계값이 얼마나 오래 트레이를 담갔느냐는 느낌이 아닌, 수치로 표현된 “아카이벌”의 의미다.

정착은 세척으로 완성된다

완벽하게 정착된 인화지도 착물이 종이 안에 남아 있으면 망가진다. 따라서 정착과 세척은 하나의 문제다. FB 인화지는 단독으로 5°C 이상의 흐르는 물에서 60분이 필요한 반면, RC는 2분이면 충분하다. 토닝되지 않은 FB 인화지에 대한 Ilford 최적 보존 순서는 이 시간을 단축하면서도 효과를 높인다: Rapid Fixer 또는 Hypam 1+4에서 1분 정착, 흐르는 물에서 5분 1차 세척, 간헐적 교반을 하면서 Ilford Washaid 1+4에서 10분, 그다음 5분 최종 세척—세척수를 포함해 모든 과정을 18~24°C로 유지.

해당 가이드에서 주의해야 할 두 가지 경고가 있다. 과도한 정착과 소진된 정착액 사용은 모두 세척을 더 어렵게 만들지 더 안전하게 만들지 않는다—섬유 속으로 더 많은 은이 밀려 들어갈수록 다시 씻어내야 할 것도 늘어난다—이것이 바로 비교적 신선한 두 욕이 지친 하나의 욕보다 나은 이유다. 그리고 아카이벌 작업에는 비경화 정착액이 필요하다. Rapid Fixer는 이 조건을 충족하며, 경화제와 함께 사용해서는 안 된다. 경화된 젤라틴은 세척에 저항하기 때문이다. 하이포 제거제가 아닌 세척 보조제(Washaid 같은 하이포 클리어링 에이전트)를 사용하라. 구형 Kodak HE-1 공식—과산화수소, 암모니아, 브롬화칼륨—은 현대 재료에는 더 이상 권장되지 않는다: 산화 작용이 종이와 이미지 은을 공격할 수 있으며, 잔류 암모니아는 잔류은 테스트마저 무효화한다. 정착 전 스톱 배스(소진 시 지시 염료가 노란색에서 자주색으로 변하는 Ilfostop)를 사용하면 현상액 오염을 줄이고 정착액 수명을 연장할 수 있으며, 이는 전체 용량 계산의 신뢰성을 유지시킨다.