재질

재질(材質, texture)은 사물을 구성하는 재료의 성질을 말한다. 사람에게 사용될 때는 그 사람의 본바탕과 됨됨이를 이를 때 쓰는 단어이다.

텍스처(texture)란 원래 텍스타일(textiles, 직물)에서 생긴 말로, 물체의 촉감적 표면의 조직상태, 즉 질감을 말하는 것인데, 의장에 있어서 반드시 손으로 만져 보아야 할 필요는 없다. 이러한 재질감은 차갑고 더운 느낌 · 무겁고 가벼운 느낌 · 굳고 연한 느낌 등을 시각을 통해 즐기는 디자인의 경우와 감촉으로 즐기는 디자인의 경우, 그리고 둘 다 만족시켜 주어야 하는 경우의 디자인을 생각할 수 있다. 예를 들면, 그 디자인은 동일한 것일지라도 무명제품과 명주제품의 다른 점을 우리는 우선 각자의 재질이 가지는 질감에 의해 느낀다.

재질의 중요성

해양구조물을 세우려면 약 15km에 가까운 배관과 2만 개 이상의 유체 시스템 부품, 최소 만 개의 피팅이 필요하고, 기계식 체결을 8천 번이나 해야 하므로, 반드시 내식성 금속으로 재질을 선택해야 한다.

부식에 대비하여 재질을 선택하려면 다양한 각도에서 문제를 바라봐야 한다. 단순히 재질만 고르는 것 외에도 고려할 사항이 많다. 재질의 품질을 우선으로 따져봐야 하며, 여기에 전문적인 기술과 전문가의 지원을 통해 다른 관점에서도 재질의 적합성을 판단할 수 있어야 한다.

품질 관리 기준

모든 금속은 특정 조건에서 부식이 일어난다. 부식은 금속 원자가 유체에 의해 산화할 때 발생하며, 금속 표면을 손상시킨다. 이로 인해 튜빙과 같은 부품의 두께가 얇아져 기계적인 결함이 발생하게 된다. 부식에는 다양한 유형이 있기 때문에, 애플리케이션에 맞는 최적의 내식성 재질을 선택하기 위해서는 유형별로 적합한 재질을 반드시 따져봐야 한다.

재질의 화학적 구성이 내식성을 결정하기 때문에, 이로 인해 발생하는 부식을 피하기 위해서는 사용 중인 모든 재질의 품질을 전반적으로 살펴보는 것이 가장 중요하다. 바스탁을 선택할 때부터 부품의 최종 점검에 이르기까지 모든 단계에서 재질의 품질을 세세하게 검토해야 한다.

재질 공정 제어 및 점검

문제는 미리 발견하여 사전에 방지하는 것이 가장 좋다. 그 방법 중 하나는 공급업체가 부식에 대비해 엄격히 품질 관리하도록 하는 것으로, 출하하는 바스탁의 공정을 제어하고 부품 상태를 점검하는 것부터 시작할 수 있다. 점검은 재질 표면의 결함을 눈으로 확인하고 특수 테스트를 진행하여 부식 민감도를 감지하는 등 다양한 방식으로 시행할 수 있다.

또 다른 방법은 공급업체에 재질의 구성 중 특정 성분의 함량을 확인하도록 요청하여 적합한 재질을 고르는 것이다. 재질의 내식성, 강도, 용접성, 연성 측면에서, 이와 같은 성질이 최적으로 배합된 합금을 우선적으로 찾는 것이다. 이를테면, 316 스텐레스강이 미국재료시험협회(ASTM International®)의 표준 규격이 요구하는 최소 조건보다 훨씬 더 많은 니켈(Ni)과 크롬(Cr)을 함유하였다면 내식성 성질이 더 뛰어나다고 볼 수 있다. 공급업체는 상시 재질의 화학적 조성을 제공할 수 있어야 하며 국제표준화기구 및 ASTM에서 제정한 표준을 준수하는지 표시해야 한다.

제조 공정의 관리

공급업체는 원칙에 따라 모든 제조 공정에서 부품을 점검해야 한다. 첫 번째 단계는 제조 작업 지침을 제대로 따르는 것이다. 부품을 제조한 후에는 눈으로 보이는 결함이나 성능 저하를 일으킬 다른 결함은 없는지 확인할 수 있도록 추가 검사를 반드시 시행해야 한다. 추가 검사를 통해 부품이 원래 의도에 맞게 작동하고 누설이 없는지 확인한다.

재료과학 전문 지식

재질과 부품 결과물이 성능 기준에 부합하거나 더 좋은지 파악하였다면, 다음 단계는 실제 작업 환경에서 일어날 수 있는 문제를 해결할 수 있는 적합한 재질을 선택하는 것이다. 바로 이 때, 공급업체가 재료과학에 대해 얼마나 이해하고 있는지에 따라 결과물에 큰 차이가 생긴다.

또한 기술적인 측면에서는 기계적 특성과 재질 적합성 등의 요인을 고려하는 것이 필요하다.

기계적 특성

재질의 기계적 특성에는 항복 강도와 인장 강도가 있다. 고압에서도 신뢰할 수 있는 부품을 제작할 때 더 높은 강도의 재질을 사용한다.

지속적인 관리 및 지원

유체 시스템 부품을 우수한 재질로 제조하는 것은 시작일 뿐이다. 애플리케이션을 최대한 오래 사용하려면 구매 이후에 지속적인 관리 및 지원이 필수이다. 귀하의 시스템을 잘 이해하고 재질 투자 비용의 가치에 대한 이해를 바탕으로 적절한 솔루션을 제안하고 지원할 수 있는 공급업체를 선택해야 한다.

재질 인식

재질 인식(Material Recognition)은 컴퓨터 비전 분야에서 특정 물체의 표면 속성이나 재질을 인식하는 작업을 나타낸다. 이 분야는 물체를 단순히 분류하는 것이 아니라, 물체의 구성 요소 중 하나인 표면 속성에 중점을 둔다. 이러한 재질 인식 기술은 로봇, 가상/확장 현실, 제조 및 로봇 시각, 자율주행, 의료 영상 처리 등 다양한 분야에서 활용될 수 있다.

흔히 이미지를 분류하는 컴퓨터 비전 기술을 생각하면 객체를 분류하는 작업이 떠오른다. 객체 인식 작업은 주어진 이미지에서 특정 물체를 인식하고 식별하는 것이 목적이며, 주로 물체의 형태, 윤곽, 구조 등을 이용하여 물체를 식별한다. 예를 들어 자동차, 사람, 꽃, 동물, 가구 등을 인식할 수 있다.

재질 인식의 경우에는 물체의 표면 속성 및 재질을 인식하고 분류하는 작업이다. 이는 물체의 윤곽보다는 표면적인 특성에 중점을 두며 텍스처, 색상, 광택, 반사율 등을 고려하여 물체의 속성을 분류한다. 예를 들어 나무, 금속, 유리, 천 등의 재질을 인식할 수 있다.

텍스처 기반 재질 인식

재질 유형을 인식하는 대표적인 방법으로는 텍스처 기반 방법이 있다. 텍스처 기반 재질 인식은 물체의 재질을 판별하는 데 텍스처 정보를 활용하는 방법을 나타낸다. 재질은 표면의 미끄러움, 광택, 균일성, 패턴, 섬세함 등과 같은 특성을 나타내는데, 이러한 특성은 주로 텍스처로 표현된다. 따라서, 텍스처 정보를 사용하여 물체의 재질을 식별하는 것이 텍스처 기반 재질 인식의 핵심 아이디어이다. 물론 텍스처 정보가 재질 유형을 완전히 나타낼 수는 없지만 대부분의 경우 텍스처 정보와 재질 정보 간의 깊은 상관관계를 가진다.

반사율 기반 재질 인식

앞서 설명한 텍스처 기반 방식만으로는 재질을 인식하는 데 한계가 있다. 종이, 플라스틱, 금속 등의 경우 별다른 텍스처가 없는 경우도 많으며 색상이 동일한 경우 사람이 봐도 재질은 판단하기 어려운 경우가 있기 때문이다. 때문에 재질을 더욱 정확하게 판별하기 위해서는 반사율 기반의 방법을 사용하기도 한다.

반사율 기반 재질 인식은 물체의 표면에서 반사되는 빛의 특성을 분석하여 재질을 식별하는 방법을 말한다. 빛의 반사는 물체의 표면 속성에 의해 영향을 받기 때문에, 반사율 정보를 활용하여 재질을 인식하는 방법이 효과적이다. 예를 들어 종이나 천의 경우 물체를 보는 각도에 따라 빛의 반사가 크게 달라지지 않지만, 금속이나 플라스틱의 경우 객체의 모서리 부분에서 반짝임이 발생한다. 이러한 차이는 각 재질별로 반사율이 다르기 때문에 발생한다.

기타

앞서 설명한 텍스처 및 반사율 정보를 함께 사용하여 재질을 판별하는 방법도 존재한다. 물론 이러한 방법은 모두 각 특징을 적절히 추출하기 위해 딥러닝 네트워크를 사용한다.

추가적으로 재질에 열을 가한 후 열이 식는 시간을 측정하거나 물체를 타격한 소리를 기반으로 재질을 분류하는 방법도 있다.

신조어

어떤 대상을 칭찬할 때 붙여 사용한다.

재료가 가지는 성질이 원래 뜻이지만 SNS에서는 사람이나 사물의 느낌이 매력적이거나 주목을 받을 때 칭찬하는 말로 변형돼 쓰인다. 형태가 있는 물건은 물론 사랑, 시간, 음악 등 추상적 개념이나 단어에도 붙여서 사용한다. 가령 '이번 노래 재질 미쳤다', '캐릭터 재질 대박임', '삼겹살 재질 미쳤음' , '재질 완전, 첫눈에 보자마자 반해버린 디자인' 등으로 표현한다.

한 인터넷 카페의 게시판에 옷을 팔기 위해 쓴 글에서 유래됐다. 게시글 작성자는 중고 옷의 독특한 무늬를 강조하면서 '재질 미쳤음'으로 표현했는데, 이 문장이 유행을 타면서 원래 의미와 완전히 다른 뜻으로 사용됐다.

참고자료

• 〈재질〉, 《나무위키》
• 〈재질의 중요성: 내식성에 따른 올바른 재질을 선택하는 방법〉, 《스웨즈락》
• 박현욱 기자, 〈재질〉, 《서울경제》, 2021-04-22
• SUPERB AI, 〈재질 인식 - 객체를 온전히 이해하기 위한 기술〉, 《슈퍼브 블로그》, 2024-04-15

같이 보기

• 재료
• 질감

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