고무자석

다양한 형태의 고무자석. 출처-울마그네트(구신일자석)님의 블로그

고무자석은 고무에 자성입자가 함유된 자석을 말한다. 여기서 품질을 좌우하는것이 자성재료의 자력과 고무의 품질이다.

우리가 흔히 접하는 물렁물렁한 냉장고자석, 차량에 광고하기 위해 부착하는 것이나, 광고전단지에 뒤에 붙어있는 검은색 자석들이 바로 고무자석이다. 자력은 다른 자석보다 떨어진다. 이는 일반적으로 자석의 자력, 즉 외부자기장에 반응하여 자기장과 자석간의 척력을 유발하는 자력은 자석의 부피에 비례하는데, 이런 말랑한 자석의 경우 수지가 혼합된 만큼 자성을 띄는 자성체의 분율이 줄어들기 때문이다.

개요

(좌)이방성, (우)등방성

고무자석은 자석분말(Ferrite Magnet Powder)을 CPE(Chlorinated Polyethylene)수지를 섞어, ​Calender 방식으로 성형한 자석으로 변형이 쉽고 가공이 용이하다. ​자력이 300~900Gauss로 유연하고 가벼워 광고용 스티커, 문구, 교육자재, 스포츠 용품(Ski Carrier), 모터용 센서​(FAN-Motor, VCR - Motor) 센서 등에 사용된다. 칼이나 가위를 이용하여 직접 커팅이 가능하고 그 외 원하는 형태와 사이즈로도 맞춤 제작이 가능하다.

타입은 일반형(등방성)과 강력형(이방성) 두 가지가 있다. 강력형은 일반형보다 자력이 2배 이상 강하다. 사이즈는 보통 300×300mm의 규격으로 두께는 0.5T~5T까지 다양하게 있다. 고무자석 힘의 세기를 매우 강하게 사용하고 싶다면 5T로 구매하는 것을 권장한다..

등방성과 이방성의 자력값은 동일한 두께인 2mm기준으로 등방성(490가우스) vs 이방성(650가우스)이다. 측정된 자력값(가우스) 만 비교해 보면 약 30%정도 높다. 하지만 고무자석은 부착하는 면적에 비례하므로 무조건 이방성만 쓰는것이 좋은것은 아니다. 부착 면적이 충분히 넓고 부착하는 철판이 평평하다면 등방성 만으로도 충분한 부착력을 얻을수 있습니다. 이방성은 등방성을 사용해도 자력이 약할때 사용하는것이 좋다.

고무자석은 롤 자석, 롤 테이프, 자석스티커 등 여러 타입으로 구성되어 있다.

특징

1. 물성(연성, 탄력성)이 뛰어나 다양한 형상 가공이 용이하다.
2. 형상에 따라 Sheet-type, Roll-type 등이 있으며 두께는 (0.4mm ~ 5mm) 다양하다.
3. 원하는 크기(폭, 길이, 두께)로 생산이 가능하다.
4. UV코팅이나 MATT-UV코팅을 하여 자석이 열에 손상되는 것을 방지하고 있다.
5. 고무자석에 양면 접착(Adhesive Tape) 테이프 또는 Color PVC 부착 및 가공이 가능하여 광고용 스티커, 문구, 교육자재 등 다양한 용도로 사용되고 있다.
6. 현재 생산방식 및 용도에 따라 이방성(Anisotropic Rubber Magnet), 등방성(Isotropic Ruuber Magnet)으로 구분되어 사용되고 있다.
7. 이방성 고무자석은 등방성 고무자석에 비해 자력이 강력하다.

원리

고무자석은 자석의 극을 여러개로 나누어 만들어 놓았다. 한면에 N극와 S극이 촘촘히 (1~5mm)간격으로 나누어져 있다. 눈으로는 보이지 않지만 이러한 원리로 인하여 약한 자속밀도에도 불구하고 비교적 양호한 부착력이 나온다. 만약 고무자석을 하나의 극성으로만 만들경우 자석판의 중간은 자력이 거의 없어진다. 이유는 자기력선의 방향이 꺾여 그 각도만큼 자력이 감소되는 약간 복잡한 원리가 있다 (cos90도는 0)

또한 네오디뮴 자석을 고무자석판에 붙이면 다극자화가 뭉개져 버린다. 그리고 고무자석은 약간의 이격거리만 있어도 부착하는 힘이 급격히 떨어진다. 이는 다극자화된 제품의 특성이다.

활용

고무자석은 일반적인 자석과는 다른 특징을 가지고 있다. 일반 자석은 철과 같은 금속에만 반응하고, 특정한 자력을 가지고 있지만 고무자석은 비금속인 고무에도 반응하며 자력이 약하지만 다양한 형태로 제작할 수 있다. 이러한 특징으로 인해 고무자석은 다양한 분야에서 활용될 수 있다.

첫째로, 고무자석은 교육 분야에서 널리 사용된다. 어린이들이 자기력을 직접 체험하고 이해하는 데 도움이 되며, 고무자석을 사용한 실험도구를 활용하여 자기력에 대한 개념을 학습할 수 있다. 또한, 고무자석을 사용한 장난감도 많이 개발되어 있어 어린이들의 창의력과 상상력을 키울 수 있다.

둘째로, 고무자석은 산업 분야에서도 활용된다. 고무자석은 가볍고 유연한 특성을 가지고 있어 자석을 사용할 수 없는 곳에도 쉽게 부착할 수 있다. 예를 들어, 자동차 산업에서는 고무자석을 사용하여 부품을 고정하거나 조립 과정에서 사용될 수 있다. 또한, 건설 현장에서도 고무자석이 사용되어 철재를 임시로 고정하거나 작업 도구를 부착하는 데에 활용된다.

셋째로, 고무자석은 생활 속에서도 다양하게 사용ㅚㄴ다. 가정에서는 고무자석을 사용하여 사진이나 메모를 붙일 수 있으며, 주방에서는 냉장고에 부착하여 요리법이나 일정을 기록할 수 있다. 또한, 사무실에서는 고무자석을 사용하여 파일이나 문서를 정리하거나 게시판에 고정시킬 수 있다. 또한, 고무자석은 금속이 아닌 재질에도 부착이 가능하기 때문에 가구나 차량의 표면을 보호하기 위해 사용될 수도 있다.

마지막으로, 고무자석은 의료 분야에서도 사용되고 있다. 고무자석은 자석의 자기력을 이용하여 혈액순환을 돕거나 통증을 완화하는 데에 활용될 수 있다. 예를 들어, 고무자석을 사용한 자기 치료기구는 관절통이나 근육통을 완화시키는 데 효과적이다. 또한, 고무자석은 의료기기에도 사용되어 MRI 기계 등에서 사용되는 자석의 보호재로 활용될 수 있다.

철지

고무자석과 철지

철지는 고무자석과 비슷하나 자성이 없고 철로 되어있는 종이이다. 자석을 가져다 대면 싹 달라붙어 철판을 구하기 힘든 가정집이나, 실험실, 유치원 , 학교 등 다양한곳에서 쉽게 사용하실수 있는 제품이다

두께가 다양한 고무자석과는 달리 0.5T 한 가지의 두께로 얇고 가볍다. 철 함유량이 높아 자석이 매우 잘 붙는다는 특징이 있고 고무자석과 마찬가지로 원하는 모양 및 사이즈로 쉽게 자를 수 있다. 두께를 더욱 두껍게 하고 싶다면 2~3겹 정도 겹쳐 붙여 사용하면 된다.

날카롭지도 않고 부드럽다는 특징으로 인해 어린아이들도 안전하고 쉽게 사용할 수 있고 위에 컬러 시트지를 붙여 자석 놀이로도 활용 가능하니 교육용, 놀이용으로도 안성맞춤이다. 고무철지로 벽면에 부착 시 못 자국을 낼 필요가 없어 편리하게 사용 가능하다.

참고자료

• all_magnet, 〈고무(Rubber)자석에 대해 알아봅시다!〉, 《네이버 블로그》, 2015-10-08
• 제이엘자석, 〈고무자석과 철지 알아보기〉, 《네이버 블로그》, 2019-03-23
• 건강정보정보, 〈고무자석의 특징과 활용 방안〉, 《네이버 블로그》, 2024-04-16
• 자석의모든것, 〈시중에 판매되는 고무자석에 관하여〉, 《네이버 블로그》, 2016-03-30

같이 보기

• 자석
• 영구자석
• 네오디뮴 자석

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