색유리

색유리

색유리는 여러 가지 금속 용액이나 콜로이드 용액을 이용해 착색한 유리를 말한다.

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개요

색유리는 유리를 착색한 것으로 투명한 것과 불투명한 것이 있다. 착색제로는 여러 가지 금속 용액이나 콜로이드 용액이 이용되며, 원료 유리의 조성이나 제조 조건에 따라 착색의 종류, 정도 등이 달라지는데, 그 생성이 매우 복잡하다. 여기서 콜로이드 용액이란 섞일 수 없는 성분들이 혼합되어 있는 상태의 입자들이 액체에 분산된 것을 말한다. 색유리는 주로 식기류, 스테인드 글라스, 교통 신호등, 보호 안경, 유리 타일 등에 사용된다. 불투명한 색유리에는 조명용인 유백유리, 건축용인 유리타일 등이 있다. 보통 사용되는 밝고 선명한 붉은색에는 셀레늄이 사용되며, 교통 신호등을 비롯하여 그 용도는 넓다. 간장병이나 술병 같은 것의 청록색에는 산화철을 사용하는 데 색을 좋게 하기 위하여 산화코발트를 넣기도 한다. 맥주병의 갈색은 산화철·산화망가니즈가 첨가되어 생성한 것이며, 식기류나 장식품의 짙은 푸른색은 코발트에 의한 것이다. 또 자외선을 차단하는 스키용·등산용 등의 보호 안경에는 시신경을 자극하지 않게 하려고 산화크로뮴·산화코발트 등을 첨가하여 녹색을 푸른색으로 착색한다.

특징

색유리는 유리 내에 들어간 특정한 원소들이 가시광선의 특정 파장을 흡수투과에 의해 특수 파장의 색상을 나타낸다. 색유리는 아름다운 광택과 오랫동안 변색하지 않는 장점이 있어 공예품만 아니라 빛의 차단 및 투과 필터 등 다양하게 공업용으로 널리 쓰이고 있다. 색유리는 창문으로부터 직사광선을 적절히 차단하여 실내 온도 분포를 균일하게 유지해 더욱 쾌적한 실내 환경을 만들어 준다. 또한 다양한 색조는 건축물과 조화되어 격조 높은 건축물로 만들어 준다. 또 자외선을 차단하여 커튼, 카펫, 가구 등의 퇴색을 방지하는 효과가 있다. 이와 함께 색유리는 광선의 일부를 조절하고 통과 시켜 눈부심을 막아줄 뿐 아니라 복사열을 흡수하여 냉난방 부하를 절감 시켜 주며, 가시광선을 적당히 투과시켜 아늑한 분위기를 조성하고 프라이버시를 보호해준다. 주택가 빌딩의 창, 건물 로비 등의 차양 효과를 필요로 하는 곳, 기차, 자동차, 선박의 창, 테이블과 각종 유리 가구, 실내 칸막이, 햇빛 조절 또는 프라이버시가 요구되는 곳에 적합하다. 색유리는 여러 가지 색이 있어서 취향에 맞게 선택할 수 있다는 장점이 있다. 따라서 개성 있는 인테리어를 계획하는 사람에게는 적합한 유리다. 여름에는 태양열 차단, 겨울에는 유리 자체의 온도를 높여주기 때문에 난방비 절감 효과가 있다. 유리의 투열성은 고품질 유리 용융물의 제조에 영향을 미치며, 유리 제품의 제조에서 여러 외관 결함과 열 균질성에 크게 영향을 미친다. 색유리의 경우 투열성이 제조의 기술적 과정뿐만 아니라 유리 용기의 취급 신뢰성에 영향을 주는 주된 요소이다. 유리 제조과정에서 투열성과 파동은 비유동 바닥층의 두께와 유리 용융물의 흐름, 유리의 가열에 영향을 미친다. 바닥층의 두께는 투열성의 변화가 있을 시에 변한다. 이는 중력과 열확산 현상 때문이다. 색유리는 일반유리에 비해 낮은 투열성을 가지며, 냉각 시에 비균일 응결에 의해 결정된다. 따라서 더 빠르게 냉각하며 내부에서는 더 느리게 냉각한다. 또한, 색유리 생산에서 결함을 피하기 위해서는 기술적 과정의 물리적 및 화학적 특수성을 생각해야 한다. 최소 결함을 가진 고품질 색유리를 제조하는 것은 원료의 조성에서 제조공정까지 모든 단계가 시술적으로 이루어졌을 때 가능하다. 또한, 유리의 기술적 특성과 유리 및 배치의 산화-환원의 잠재력 등도 고려해야 한다. 대한민국에서는 색유리 대량 생산업체가 없으며 대부분 수입에 의존하고 있다. 일부 가공업체가 공업용 색유리를 가공하여 공급하고 있다. 또한 유리공예 활동이 활발해지면서 다양한 색유리가 수입되고 있다.

원료

셀레늄

셀레늄은 붉은색 색유리를 만들 때 사용하는 원료다. 주로 교통 신호등에 가장 많이 보이는 밝고 선명한 색상을 나타낼 때 사용한다. 셀레늄은 보통 Se나 SeO2 형태로 사용된다. 셀레늄을 유리에 0.001~0.015%로 첨가하면 철 불순물 때문에 생기는 푸른색 또는 노란색이 없어지고 0.1~0.2%로 첨가하면 유리가 분홍색을 띤다.

산화코발트

산화코발트는 색을 더 선명하게 만들어 주는 역할을 한다. 주변에서 쉽게 볼 수 있는 소주병 같은 청록색은 산화철과 산화코발트를 첨가해서 만든다. 산화코발트는 산화물 유리의 성분으로 소량의 산화코발트를 배합하여 제조하면 완전히 유리 성분으로 녹아들어 색을 띤다. 이와 같은 산화코발트는 스테인드 글라스와 같은 장식품에 사용되는 유리에도 많이 사용된다.

산화망가니즈

산화망가니즈은 망가니즈과 산소의 화합물로 산화망가니즈 중 이산화망간에 가까운 물질이다. 맥주병과 같은 갈색은 산화철과 산화망가니즈가 첨가되어 만들어지는 색이다. 망간이라는 착색제로 유리에 색을 착색시키는데, 착색제인 망간도 유리에 이온 상태로 융해된다.

자동차

자동차에서는 햇빛을 차단하기 위해 틴팅을 한다. 이때 틴팅 필름에서 먼저 살펴야 하는 것은 가시광선 투과율이다. 5%, 15%, 35% 등으로 표기하며 수치가 낮을수록 필름 색이 짙다. 앞유리와 1열 창문의 지나친 틴팅은 밤길이나 주차장 등 어두운 곳에서 안전을 위협하므로 단속 대상이다. 전면은 30% 이상을 권장하고 있다. 그러나 뒷좌석 2열부터는 짙은 필름 시공이나 색유리가 허용된다. 그러나 이것은 때때로 안전한 운행에 큰 문제가 되다. 특히 비가 오는 날 야간운전을 할 때 시야 확보가 안되며 터널을 통과할 때는 갑자기 어두워져 안전사고의 위험이 높다. 또한 안전거리 확보가 어려운 시내 주행 때는 더 큰 문제가 발생할 수 있다.

참고자료

• 〈색유리〉, 《네이버 지식백과》
• LG화학, 〈형형색색 고운 색유리, 어떻게 만드는 걸까?〉, 《네이버 포스트》, 2017-12-07
• 유리왕, 〈색유리 무늬유리-다양한 유리샘플〉, 《네이버 블로그》, 2020-03-04
• 海天(해천), 〈유리의 종류 및 특징〉, 《티스토리》, 2014-10-23
• 인테리어 플래너, 〈(인테리어, 유리재) 유리의 종류 Part.02〉, 《네이버 블로그》, 2016-05-12
• 한국과학기술정보연구원 전문연구위원 강원호, 〈착색유리- 기술적∙기능적 특성〉, 《한국접착코팅협회》, 2016-12-13
• 김진호, 〈자동차 선팅이 필요한 이유〉, 《경북매일》, 2021-08-05
• 박재용, 〈색유리 사고위험〉, 《KBS 뉴스》, 1996-10-06

같이 보기

• 색
• 유리
• 착색
• 일반유리
• 강화유리
• 부분강화유리
• 이중접합유리

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