투명유리

투명유리는 유리의 투명하고 맑은 특성을 그대로 이용한 유리다. 일반적으로 가장 광범위하게 사용하는 유리이다.

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개요

투명유리는 말 그대로 투명한 유리를 말한다. 보통 유리를 떠올리면 투명유리를 연상한다. 투명유리는 빌딩과 일반주택의 창문, 매장의 진열장, 거울 같은 각종 가공 유리의 원판으로 사용된다. 또한 투명유리는 색상이 없고 평활도가 높으며 플로트 공법으로 생산된다. 플로트 공법은 1,600도 온도로 용융된 유리물을 녹은 주석 위에 수평으로 흘려보내는 방법을 말한다. 간혹 원료 중 불순물인 미량의 철분으로 인해 약간 녹색을 띠는 경우도 있다. 또한 투명유리는 강도도 약하고 날카롭게 깨져서 사고의 위험이 있다. 따라서 기대거나 올라가거나 부딪치는 등 여러 상황을 고려하여 적절한 유리를 선택해야 한다. 투명유리의 두께는 2~15mm까지 다양하게 있으나 주로 5mm, 8mm, 12mm를 많이 사용한다.

투명 요인

어떤 물질이 속까지 비치기 위해서는 빛의 역할이 굉장히 중요하다. 왜냐하면 물질이 아무런 색을 가지지 않아야 하기 때문이다. 이와 함께 물질의 색은 물질의 표면에서 반사된 빛에 의해서 결정되는데 투명유리는 들어 온 빛 중에서 가시광선을 투과시키기에 투명하게 보이는 것이다. 이렇게 투명유리가 빛을 투과시킬 수 있는 이유는 유리가 독특한 구조를 가지기 때문이다. 유리는 고체임에도 불구하고 이를 구성하는 원자들의 배열이 무질서한 상태이다. 따라서 구체적으로 보면 고체이기보다는 과냉각 액체라고 할 수 있다. 그러나 일정한 형태를 유지하고 있어서 편하게 고체로 분류하는 것이다. 이러한 유리는 다른 물질에 비해 큰 에너지띠 틈을 보인다. 일반적으로 물질은 에너지띠 틈에 해당하는 에너지를 가진 빛을 흡수한다. 유리는 에너지띠 틈의 간격이 넓어서 가시광선으로는 그 에너지를 전부 채울 수 없다. 따라서 눈이 인식하는 빛인 자외선을 비추면 유리도 빛을 흡수한다. 또한 유리가 투명한 또 다른 이유는 유리에 의한 빛의 산란이 일어나지 않기 때문이다. 결정체에는 단결정과 다결정체가 존재하는데 이중 다결정체는 결정 방향이 다른 두 상태의 경계면에서 빛의 굴절과 산란이 발생한다. 반면에 유리는 이러한 결정 자체를 형성하고 있지 않기 때문에 경계면에서의 빛의 산란이 존재하지 않는다. 또한, 유리는 가시광선에 대한 투과율이 굉장히 뛰어난 물질이다. 일반적인 투명한 유리에 가시광선을 수직으로 비추게 되면 그중 약 90%가 통과한다. 반면에 색유리나 무늬를 가진 유리는 가시광선 투과율이 상대적으로 감소하므로 투명유리보다 불투명하게 보인다.

자동차

투명 발열 유리

투명 발열 유리는 자동차 앞유리에 있는 성에와 결로 현상을 제거하기 위한 유리다. 열선이 보이지 않는 투명유리를 순식간에 가열하는 기술이 활발히 연구되면서 추운 겨울, 차량 앞유리에 얼어붙은 성에를 제거하기 위해 히터를 켜고 기다리는 수고를 덜게 됐다. 오래전부터 차량 뒷유리에 장착해온 니크롬 열선은 운전 시야를 방해해 앞유리에는 쓸 수 없었다. 초기에 출원된 투명 발열 유리 기술은 니크롬 열선 대신 주로 인듐주석산화물(ITO)로 만든 초박막형 면상 발열체를 이용했다. ITO는 전기전도성과 빛의 투과성이 우수하지만, 재료가 비싸고 쉽게 부서져 대면적 유리를 생산하기 어려웠다. 이러한 ITO의 단점을 극복하기 위한 연구는 꿈의 신소재로 주목받는 그래핀과 탄소나노튜브가 등장하면서 급진전했다. 유연하면서도 강성을 지닌 신소재 덕분에 낮은 전력으로 유리를 80도까지 순간 가열하는 완성도 높은 생산기술들이 출원되며 투명 발열 유리가 주목받고 있다.

참고자료

• 석송령, 〈유리란 무엇인가?〉, 《다음 블로그》, 2007-08-20
• 나의 건축 바이블, 〈건축 유리의 종류 1 (색상 및 투명도)〉, 《티스토리》, 2019-08-02
• 아시아경제, 〈1600℃ 유리물이 주르륵…파유리는 최대 점보유리가 됐다〉, 《네이버 포스트》, 2020-10-13
• 인테리어 플래너, 〈(인테리어, 유리재) 유리의 종류 Part.01〉, 《네이버 블로그》, 2016-05-11
• 나의 건축 바이블, 〈건축 유리의 종류 2 (강도향상)〉, 《티스토리》, 2019-09-02
• 글라스빌리지, 〈(유리 정보) 유리의 종류〉, 《네이버 블로그》, 2019-06-03
• 과학기술정보통신부, 〈유리가 투명한 이유는 무엇일까?〉, 《네이버 블로그》, 2019-08-20
• 유의주 기자, 〈"차유리 성에 순식간 녹여요"… 투명발열유리 특허출원 급증〉, 《연합뉴스》, 2017-12-25

같이 보기

• 유리
• 색유리
• 일반유리
• 강화유리
• 부분강화유리
• 이중접합유리

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