스프레이

스프레이(spray)는 액체와 같은 것을 노즐을 통해 분사하는 기구를 말한다.

개요

가정용 분무기, 스프레이

스프레이의 어원은 영어 spray(스프레이)에서 온 것인데 이 영어 단어의 뜻은 물과 같은 것을 뿌려지거나 뿌리는 것을 의미한다. 다만 우리나라에서 스프레이라 함은 분무기와 같은 기구를 말한다. YTN 사이언스는 동영상에서 스프레이는 통에 넣은 액체를 노즐을 분사하는 기구라 정의하고 있다.

우리가 일상생활에서 다양한 스프레이를 사용하고 있다. 멋 부리고 싶을 때, 주방 청소를 할 때, 식물에게 물을 줄 때, 파티를 할 때 등등 여러 상황에 사용하는 것이 바로 스프레이이다. 헤어스프레이로 치장을 하며 주방용 분무기로 세재 소독제로 청소를 하며 스프레이로 화분에 물을 주며 눈 스프레이, 줄 스프레이 등은 파티에 빠질 수 없는 것이다. 또한 래커는 많은 미술인들에게 사랑받는 그림 도구이다. 거리에 미술사들에게는 래커는 신이 내린 스프레이 일지도 모른다. 아무 데나 낙서를 해서 문제가 되지만 하여간 스프레이는 사용하기 간단하고 휴대도 편하여 여러모로 쓰임새가 많다.

심지어 요즈음 유행되는 자동차 셀프 도색, 도장에도 스프레이를 활용한다. 차량 도장에 사용하는 페인트, 투명 클리어를 포함하여 서페이서, 프라이머 모두가 스프레이로 제작이 되어 특별한 장치가 없이도 도장이 가능하다.

스프레이는 일상생활뿐만 아니라 공업에서도 많이 활용하고 있다. 도장에서 스프레이는 가장 기본적인 방법이며 대표적으로 스프레이건, 에어브러쉬와 같은 장비와 자동 도장기, 로봇 등과 같은 여러 도장장비와 분사장치들은 스프레이 방식을 활용한 것이다.

주요 방식

스프레이는 일반적인 기계식인 피스톤 펌프를 이용하는 방식, 내 외부 압력 차이를 이용하여 압축하는 방식, 공기압을 불어넣는 에어 스프레이, 초음파 및 정전기 방식 등으로 구분할 수 있다.

피스톤 펌프 원리

우리가 흔히 사용하는 보통 분무기도 용기 속의 액체를 뽑아 올려 뿜어내기 위해 유체와 압력의 관계를 적절히 응용한다. 보통 분무기는 압력을 조절하기 위해 피스톤 펌프의 원리를 적용한다.

피스톤 펌프의 원리는 그림과 같으며 분무기에 달린 방아쇠 모양의 손잡이(트리거)가 이 피스톤을 움직이는 역할을 한다. 먼저 분무기의 손잡이를 잡아 압축시키면 그림의 (가)처럼 피스톤이 안으로 밀리면서 스프링이 압축된다. 이로 인해 펌프의 내부 압력이 증가하므로 액체 유입구의 밸브는 닫혀 액체의 유입을 차단하고 유출관 밸브는 열려 실린더 내부의 공기(유체)는 빠져나간다.

손잡이를 놓으면 압축된 스프링이 그림의 (나)처럼 피스톤을 제자리로 돌아가게 하고 펌프 내부의 압력은 낮아지므로 액체 유출관과 유입관의 개폐는 그림의 (가)와 반대로 된다. 이때 아래쪽의 액체가 들어온다.

다시 손잡이를 잡아 압축하면 피스톤은 그림의 (다)처럼 안으로 밀려 그림의 (가)와 같은 상황이 된다. 그러므로 펌프에 차 있던 액체의 압력은 높아지게 되고 이로 인해 액체는 유출관 쪽으로 뿜어져 나가게 되는 것이다. 분무기 종류에 따라 액체 유입관의 밸브와 피스톤을 결합한 구조도 있다. 가정에서 사용하는 스프레이 분무기가 이런 원리를 이용한 것이다.

피스톤 펌프 분무기

압축 원리

압력의 차이에 의해 액체가 분사되는 분무기와 다른 방식으로 분무되는 압축 분무기는 용기에 액체와 공기 또는 기화가 쉬운 가압제를 첨가하여 용기 내 기체의 압력을 높여 액체를 용기 밖으로 밀어내는 것이다. 이 압축 분무기의 원리는 농사용 분무기에 많이 사용하고 있으며 다양한 스프레이 캔 제품들이 다 이 원리를 이용한 것이다.

주변에서 흔히 사용하는 압축 분무기의 또 다른 예로는 탈취나 살충용 에어로졸(aerosol) 스프레이, 소화기 등이 있다. 에어로졸 스프레이의 경우는 액체 내용물과 함께 실온에서 쉽게 기화하는 액체 가압제를 첨가한다. 용기 내에서 이 액체 가압제는 쉽게 기화하여 용기 내부를 고압의 상태로 만든다. 스프레이 노즐을 누르면 용액에 담긴 튜브의 입구가 열려 고압으로 압축된 액체가 분사되는 것이다. 이때 사용하는 가압제는 프레온, 아산화질소와 같은 물질을 사용하는데 특히 프레온 가스는 환경오염의 문제가 있기 때문에 대체 물질이나 보통의 공기를 이용하는 방법에 대해 연구하고 있다.

에어로졸 스프레이 내부 구조

에어 스프레이

에어 스프레이는 압축 공기를 이용하여 도포 액을 미세한 안개 형태로 만들어 대상 물체에 스프레이 하는 방식으로, 도장에서는 비슷한 메커니즘에 의한 에어 스프레이건이 대표적이다. 압축 공기에 의해 노즐에서 토출되는 도포 액에는 높은 압력이 걸려 있기 때문에 정지한 공기에 고속으로 충돌한다. 이때 도포 액이 공기 저항으로 분열되고 느려지면서 안개 형태가 되어 대상 물체에 도달하는 원리이다.

에어 스프레이 방식

일반적으로 에어 스프레이는 비산 되는 도포 액이 많기 때문에 재료 손실이 비교적 쉽게 발생한다고 알려져 있지만, 장비의 고도화·다양화가 계속 진행되고 있다. 예를 들면, 도포 액을 미세 입자화하는 노즐로 기재의 미세한 요철 면에 균일하게 도포할 수 있는 것, 고속 분사를 유지하여 안정된 스프레이가 가능한 것, 스테이지 또는 노즐의 이동 제어나 자동화가 고도화된 장비도 있어 대상 물체의 면적이나 도포 효율·목적에 따라 구분해 사용되고 있다.

초음파 스프레이

초음파 스프레이는 노즐 선단에 칩(무화 면, atomization)이 있다. 초음파가 진동하면 도포 액이 칩에 확산되어 물결을 치기 시작한다. 그리고 표면 장력을 초과할 때까지 초음파 출력을 하면 안개 형태의 액적(droplet)이 되어 날아간다. 액적이 미세하고 균일하기 때문에 국소적이면서도 균일한 도포 용도에 적합하다. 또한, 액적이 튀거나 비산으로 인한 낭비가 거의 없어 재료 손실이 매우 적다는 점도 장점이다.

초음파 스프레이 방식

노즐은 목적에 따라 여러 가지 길이와 크기, 형상 중에서 선택한다. 필요한 유량이나 진동의 주파수를 설정하고 균일한 액적을 스프레이 하여 도막 두께나 도막의 질을 컨트롤할 수 있다. 용도로는 전자 부품의 절연막이나 도전 막, 반도체의 포토레지스트, 하드 코팅이나 반사 방지, 발수·발유 코팅 등이 있다.

정전 스프레이

정전 스프레이에서 도포 액은 노즐 안에서 수천 볼트의 전압을 받아 대전하고, 대전에 의한 반발력으로 미세한 미스트(안개 형태)가 된다. 미스트가 된 도포 액은 어스를 설치한 스테이지 상의 대상 물체(기재) 표면으로 끌려가 부착된다. 다양한 점도의 액체나 페이스트, 슬러리, 필러 분산이 포함되는 액체에 대응하며 표면에 요철이 있는 기재에 대해서도 균일한 도막 형성이 가능하다.

또한, 액체의 대부분을 기재 표면에만 부착시킬 수 있어 일반 에어 스프레이 코터, 스핀 코터와 비교하면 액제의 사용 효율이 매우 높고 재료비용도 줄일 수 있다.

참고 자료

• "spray", 《네이버 영어사전》
• 홍종현, 〈다양한 스프레이의 분사 순간〉, 《YTN 사이언스》, 2021-04-29
• 최고관리자, 〈분무기의 원리〉, 《클레임손해사정주식회사》, 2010-12-09
• 〈스프레이 코터 _ 도포 장비의 종류〉, 《키엔스》

같이 보기

• 노즐
• 기구
• 분사
• 분사장치
• 도장장비
• 스프레이건
• 에어브러쉬
• 펌프
• 압축
• 초음파
• 정전기
• 정전

이 스프레이 문서는 자동차 제조에 관한 글로서 검토가 필요합니다. 위키 문서는 누구든지 자유롭게 편집할 수 있습니다. [편집]을 눌러 문서 내용을 검토·수정해 주세요.

자동차 : 자동차 분류, 자동차 회사, 한국 자동차, 독일 자동차, 유럽 자동차, 미국 자동차, 중국 자동차, 일본 자동차, 전기자동차, 자동차 제조 □■⊕, 자동차 부품, 자동차 색상, 자동차 외장, 자동차 내장, 자동차 전장, 자동차 부품 회사, 배터리, 배터리 회사, 충전, 자동차 판매, 자동차 판매 회사, 자동차 관리, 자동차 역사, 자동차 인물 자동차 제조 기술 • 기술력 • 단종 • 마이너체인지 • 모델체인지 • 배지 엔지니어링(리뱃징) • 아이코닉 모델 • 연식변경 • 자동차 • 자동차 제조 • 제조 • 페이스리프트 • 풀체인지 • 플래그십 설계 CMF • VR모델 • 공기역학 • 기능 • 기능디자인 • 기능성 • 드로잉 • 디자이너 • 디자인 • 라인업 • 러기드 • 럭셔리 • 렌더링 • 리뷰 • 마닐라지 • 모델 • 모형 • 목업 • 미니멀리즘 • 비스포크 • 산업 디자이너 • 산업디자인 • 샘플 • 샤시디자인 • 설계 • 스케치 • 스타일 • 스타일리시 • 스포티 • 시각디자인 • 시제품 • 실내디자인 • 실루엣 • 실물 • 실외디자인 • 심미성 • 에어로 다이내믹 • 오퍼짓 유나이티드 • 인디오더 • 인사이드 아웃 • 자동차 디자인 • 자동차 디자이너 • 자동차 설계 • 제품디자인 • 제품 디자이너 • 클레이 • 클레이모형 • 테이프 • 테이프 드로잉 • 트라이아웃카 • 트렌디 • 패밀리룩 • 흐름도 프레스 가스절단 • 강 • 강도 • 강철 • 강판 • 고장력 • 고장력강 • 관재 • 구멍 • 굽힘 • 균열 • 금속 • 금속판 • 금형 • 금형기 • 납땜(납접) • 네킹 • 노칭 • 단조 • 드로잉 • 리스트라이킹 • 마킹 • 모양 • 모재 • 버링 • 벌징 • 벤딩 • 변형 • 보론강(붕소강) • 봉재 • 부재 • 블랭킹 • 비딩 • 사출 • 사출금형 • 사출금형기 • 사출기 • 성형 • 세퍼레이팅 • 셰이빙 • 소성 • 소성가공 • 소성변형 • 쇠 • 쇳물 • 스웨이징 • 슬로팅 • 슬리팅 • 시밍 • 아이어닝 • 아크절단 • 알루미늄 • 압연 • 압인 • 압접 • 압착 • 압축 • 압축가공 • 압축력 • 압출 • 업세팅 • 엠보싱 • 용가재 • 용접 • 용접봉 • 융접 • 익스팬딩 • 인발 • 인장력 • 장력 • 재드로잉 • 재료 • 전단 • 전단기 • 전단력 • 전단면 • 절단 • 정밀 블랭킹 • 제련 • 제련소 • 제진강판 • 제철 • 제철소 • 주름 • 철 • 철강 • 철강업 • 철판 • 초고장력 • 초고장력강 • 충격압출 • 컬링 • 컷오프 • 클래딩 • 탄성 • 탄성변형 • 트리밍 • 틀 • 판 • 판금 • 판재 • 패널 • 퍼포레이팅 • 펀치 • 펀칭 • 프레스 • 프레스가공 • 플래팅(스트레이트닝) • 플랜징 • 피어싱 • 합금 • 헤딩 • 형상 • 형재 • 형체 • 형태 • 형틀 도장 CMYK • RGB • 건조 • 고온도장 • 광선 • 광원 • 광택 • 광택제 • 구도막 • 구도막 제거 • 굽기 • 그림자 • 기포 • 농담 • 도금 • 도료 • 도료컵 • 도막 • 도막두께 • 도막두께 측정기 • 도색 • 도장 • 도장막 • 도장면 • 도장부위 • 도장장비 • 도포 • 독성 • 두께 • 롤러 • 마스킹 • 마스킹 테이프 • 명도 • 명암 • 무광 • 무광크롬 • 무늬 • 물감 • 미술 • 박리 • 반광 • 반사 • 반투명 • 발색 • 방청 • 배색 • 배합 • 백화현상 • 변색 • 보수도막 • 부식 • 분말 • 분무기 • 분사 • 분사장치 • 분진 • 분체도장(파우더코팅) • 불투명 • 불투명도 • 붓 • 붓펜 • 블렌딩 • 블렌딩 도장 • 빛 • 상도 • 상도도장 • 상수 • 상수도 • 색 • 색깔 • 색배합표(조색표) • 색상 • 색소 • 색조 • 색채 • 서페이서 • 소부 • 소부도장 • 스월마크 • 스크래치 • 스프레이 • 스프레이건 • 시너 • 실러 • 실러공정 • 아노다이징 • 안료 • 액체도장 • 액체소부도장 • 양감 • 언더코팅 • 에어브러시 • 열처리 • 염료 • 염색 • 오수 • 오폐수 • 오픈포어 • 용매(솔벤트) • 용액 • 용제 • 외관 • 요철 • 워터스팟 • 원색 • 유광 • 은폐력 • 음영 • 자연건조 • 재도장 • 저온도장 • 전색제 • 전착 • 전착도료 • 전착도장 • 전처리공정 • 점도 • 접착 • 접착력 • 조색 • 조색제 • 중도 • 중도도장 • 질감 • 착색 • 착색제 • 채도 • 채색 • 칠 • 침적 • 코팅 • 코팅막 • 크롬도금 • 클리어코트 • 탈색 • 투명 • 투명코팅막 • 트리거 • 틴팅(썬팅) • 팔레트 • 퍼티 • 페인트 • 페인팅 • 펜 • 폐수 • 표면 • 표면경화 • 표면처리 • 프라이머 • 피도물 • 피막 • 하도 • 하도도장 • 하수 • 하수도 • 하이그로시 • 화성처리 • 환풍기 • 희석 부품제작 3D 프린터 • 3D 프린팅 • 금속가공 • 기가캐스팅 • 기계가공 • 드릴링 • 리밍 • 메가캐스팅 • 모듈 • 모듈화 • 부품제작 • 소결 • 스폿페이싱 • 엔진조립 • 연마 • 옵션 • 절삭 • 절삭가공 • 절삭공구 • 주물(다이캐스팅) • 주조(캐스팅) • 주형 • 치수 • 카운터보어 • 카운터싱크 • 탭핑(탭가공) • 하이퍼캐스팅 의장조립 CKD • JIS • JIT • SKD • 골격 • 밀봉 • 반조립 • 배관 • 배선 • 부품조립 • 의장 • 의장라인 • 의장모듈 • 의장부품 • 의장조립 • 이동조립 • 장착 • 재조립 • 접합 • 조립 • 조립공장 • 조립라인 • 조립품 • 차체 • 차체조립 • 컨베이어 벨트 • 탑재 • 토요타 생산 시스템(TPS) • 패키징 • 포드시스템 • 프레임 • 회선 시험 강설시험 • 강우시험 • 계측 • 계측기 • 고온시험 • 더미 • 먼지터널시험 • 벨지언로 주행시험 • 사막주행시험 • 사이드 폴 테스트 • 성능 • 성능시험 • 수밀 • 시험 • 실험 • 오류 • 오작동 • 오차 • 작동 • 재시험 • 재실험 • 저마찰로 주행시험 • 저온시험 • 주행시험 • 진동시험 • 충돌시험 • 측정 • 측정기 • 타이어시험 • 테스트 • 평가 • 풍동시험 • 휠 밸런스 • 휠 얼라인먼트 검수 PDI • PDI센터 • 검사 • 검수 • 검증 • 검토 • 규격 • 기능검사 • 납기 • 납품 • 리콜 • 반품 • 발견 • 불량 • 불합격 • 비정상 • 사양 • 상세사양 • 수밀검사 • 수정 • 양호 • 완성 • 이상 • 자동차 안전도 평가 • 재검사 • 점검 • 정상 • 타각 • 품질 • 품질관리 • 품질보장 • 품질보증 • 하자 • 합격 위키 : 자동차, 교통, 지역, 지도, 산업, 기업, 단체, 업무, 생활, 쇼핑, 블록체인, 암호화폐, 인공지능, 개발, 인물, 행사, 일반