발수코팅

발수코팅은 자동차 유리에 물이 닿는 순간 물방울 형태로 만들어 튕겨 내는 기능을 말한다.

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개요

발수코팅은 제품 표면에 물이 스며들지 못하고 맺혀서 흘려보내도록 하는 기술이다. 발수의 원리 자체가 물을 밀어내는 특성을 극대화하는 것이다. 발수코팅을 하면 유리면에 물방울이 흘러내리지 않고 둥글게 맺혀 튕겨 날아가므로 비 오는 날 시야 확보가 유리해져 안전운전에 도움을 준다. 그리고 고속주행 시에는 와이퍼를 작동하지 않아도 물방울이 튕겨 날아가기에 더욱 편리하다. 발수코팅은 장마철뿐만 아니라 겨울철에도 유용하다. 겨울에는 여름보다 강수량은 적지만 비와 눈이 번갈아 내리고, 성에가 발생하여 다른 계절에 비해 시야 확보가 어려워진다. 또한 폭설과 도로 결빙 등으로 인한 교통사고가 발생할 수 있기 때문에 더욱 안전에 힘을 써야 하는 시기이기도 하다. 겨울철 발수코팅을 하면 눈과 빗물을 튕겨내서 시야 확보가 쉬워지고, 성에 발생도 줄일 수 있다. 그리고 녹은 눈과 빗물로 인한 물때도 예방해 주어 관리도 편해진다.

원리

발수코팅을 위해서는 두 가지 조건이 필요하다. 첫째는 표면 에너지를 낮추기 위해 표면적을 줄이는 것이다. 그래서 흔히 쓰이는 성형 방식이 표면을 기둥이나 요철처럼 울퉁불퉁하게 만드는 것이다. 이렇게 성형된 표면에 물 입자가 닿으면 공기가 물을 둘러싸 동그랗게 뭉치도록 하고, 요철부분이 물을 떠받치는 형태가 된다. 두 번째는 물을 밀어내는 특성을 가진 코팅 소재다. 불소와 테프론은 발수 특성이 좋지만 재료의 값과 성형 문제로 다소 경제성이 떨어져서 대체로 실리콘과 아크릴이 많이 쓰인다. 아예 매끈한 표면에 기둥이나 요청 모양의 코팅을 덧씌우는 형태가 가장 많이 쓰인다. 그 방식도 수십가지에 이를 정도다. 하지만 성형의 방식일 뿐 근본적인 원리는 똑같다. 소재에 대한 이야기를 조금 더 하자면, 우산의 경우 주로 테프론을 쓴다. 하지만 우산은 그리 비싸지 않다. 우산의 갓 자체가 천으로 돼 있기 때문에 표면이 매끄럽지 않고 섬유가 거칠게 솟아 있다. 그 위에 테프론 코팅을 도장하듯 칠하기만 하면 저절로 요철 성형 위에 코팅한 것과 같은 효과를 낸다. 그래서 우산 위에 떨어진 물방울은 퍼지지 않고 물방울 그대로 흘러내리는 것이다. 하지만 발수코팅이 마냥 완벽한 것은 아니다. 물을 튕겨내는 성능이나 소재에 대해서는 의심의 여지가 없지만, 내구성 문제가 있다. 표면에 요철을 입히는 성형 때문이다. 손에 닿거나 외부에 드러나 있으면 미세하게 튀어나온 부분들이 닳아서 사라진다. 물론 코팅까지 함께 사라지기 때문에 발수 특성이 사라지게 마련이다. 이 때문에 아직은 제품 표면보다 기판 등에 우선적으로 쓰이고 있다.

특징

발수코팅제는 주로 불소수지가 사용된다. 불소수지는 분자구조가 안정적이어서 다른 물질과 반응하지 않는데, 물뿐만 아니라 기름도 튕겨낸다. 그렇기 때문에 불소수지로 만들어진 발수막은 물뿐만 아니라 여러 가지 오염에 강하다. 일상생활에서는 프라이팬 코팅 소재로도 주로 쓰인다. 대중적으로 알려진 테프론 프라이팬도 불소수지로 표면을 처리해 물, 기름, 양념이 들러붙지 않도록 처리한 제품이다. 자동차 유리에 발포하는 발수제는 실리콘 수지를 주성분으로 한다. 여기서 실리콘은 규소이고 물을 싫어하는 소수성 물질이다. 따라서 발수 코팅이 된 유리면에서 물방울은 넓게 퍼지지 않고 동그랗게 뭉쳐 바람에 날아가게 된다. 실리콘과 유리는 같은 규소성분이라 와이퍼로 닦아내는 경우에도 발수제는 유리에서 잘 분리되지 않아 남아 있고 물만 닦이게 된다. 발수막의 수명이 길지 못한 것은 와이퍼의 반복마찰에 의한 마모와 유리 내부로부터의 알칼리 성분의 유리표면 침출로 인해 발수막의 유리표면과 결합이 끊어지기 때문이다.

시공 방법

발수코팅을 하기 전에는 반드시 유막제거를 해야 한다. 유막이란 물이나 유리 세정제로는 제거되지 않는 물 때, 기름때, 각종 오염 및 코팅 잔여물을 말한다. 이러한 유막은 시야를 흐리게 하고, 비 오는 날 와이퍼 작동 시 오히려 시야가 더 뿌옇게 되어 교통사고 위험을 높인다. 유막제거를 하지 않고 발수코팅을 하면 오히려 유막이 더 심해지는 경우가 있다. 그러니 반드시 유막을 제거한 친수상태에서 발수코팅을 해야 한다. 유막제거제를 사용해 유막을 제거했다면 유리 발수코팅을 진행한다. 유리 발수코팅은 말 그대로 물기를 밀어내는 발수력을 갖도록 코팅하는 것이다. 일반적으로 유리 전용 발수코팅제 지속 기간은 최대 3~6개월이다. 먼저 유리 발수코팅제를 유리면에 뿌려주고 타월로 가볍게 훔쳐 전체적으로 펴바른다. 전체적으로 레펠을 펴바른 뒤에 15분 기다린다. 경화시간(15분) 후에 남아 있는 약재들을 타월로 닦아 낸다. 깨끗하게 닦이지 않을 경우 유리세정제를 타월에 가볍게 분사해서 닦아주면 쉽게 마무리할 수 있다. 만약 발수코팅을 닦아 낸 후에 잔사가 남았다면 유리세정제를 이용해 닦으면 된다. 평소에 유리를 관리할 때도 마찬가지로 유리세정제로 깨끗하게 닦으면 된다.

참고자료

• 불스원, 〈자동차 유리 발수코팅, 겨울에도 해야 하나요?〉, 《티스토리》, 2020-12-08
• 불스원, 〈자동차 발수코팅이 이렇게 쉽습니다!〉, 《티스토리》, 2016-03-22
• Teo, 〈완벽한 자동차 유리 관리 : 유리 세정과 유막제거, 발수코팅까지〉, 《오토브라이트다이렉트코리아》, 2020-06-05
• 한화토탈에너지스 케미인, 〈비 오고 습한 날, 습기에 지지 않지! 나를 지켜주는 방수 소재 속 과학〉, 《티스토리》, 2021-07-06
• 고종성, 〈유리의 발수 코팅〉, 《사이언스온》, 2007-04-23
• 〈물에 넣어도 끄떡없는 스마트폰, 비법은 뭘까요?〉, 《㈜디에스메시》, 2014-05-26

같이 보기

• 발수
• 코팅

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