물이 닿아도 뽀송뽀송! 비가 와도 두렵지 않은 방수의 원리

글. 편집실

 

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물의 침투를 막는 방수

 

수소와 산소 원자가 서로 결합하는 성질을 지닌 물 분자는 대부분의 물질에 잘 달라붙는 높은 점착성을 띱니다. 물에 닿으면 금세 옷이 젖거나 화장이 지워지는 등의 불편을 겪는 것도 이 때문이죠. 이에 물에 젖지 않는 ‘방수’ 기술은 여러 분야에서 유용하게 활용됩니다.

 

방수의 원리는 코팅이나 밀폐로 표면을 덮어 물의 침투를 막는 것으로, PVC(Poly Vinyl Chloride)와 같은 소재를 사용해 물이 침투하지 못하도록 표면 처리하는 것을 의미합니다. 우비나 텐트 등 섬유뿐 아니라 건물과 아스팔트, 목재, 전자 제품, 자동차 등 비와 물로부터 보호가 필요한 곳에 활용되는 화학 기술이죠. 방수 가공을 위한 코팅 기술에는 PVC 원단에 폴리우레탄 용액을 얇게 코팅하는 PU 코팅 방법과 얇은 필름 형태를 접착제로 접합시키는 라미네이트 가공 방법이 있습니다. 라미네이트 가공법은 텐트나 아웃도어 의류에 주로 적용하는 방법으로 방수는 물론 방풍, 투습 방습, 내구성까지 지니도록 해줍니다.

 

물이 스며들게 하지 않는 방수 기능

 

물을 튕겨내는 발수 기능

 

인체의 습기를 외부로 투과시켜주는 투습 기능

 

 

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물방울을 튕겨내는 발수

 

발수 가공은 Water Repellent Coating, 즉 ‘WR’ 가공이라고 합니다. 물을 뿌렸을 때 물이 방울방울 맺혀 떨어지도록 하는 가공법으로, 아웃도어 의류를 비롯해 소파, 자동차까지 다양하게 적용되죠.

 

발수 기능은 자연 속에서도 찾아볼 수 있습니다. 바로 ‘연잎 효과’인데요, 연잎 표면을 자세히 들여다보면 수많은 돌기들로 이루어져 있습니다. 이 작은 나노 돌기들로 인해 표면장력이 생겨 물이 퍼지지 않고 물방울로 맺히게 되죠. 이 물방울은 잎에 스며들지 않고 그대로 떨어지는데, 몇 년 전 국내 연구진이 이 같은 연잎 효과를 모방해 물속이나 비가 오는 환경에서도 오랫동안 초발수 특성을 나타내는 표면 제어 기술을 개발하기도 했습니다. 연구팀은 초발수 표면에 마이크로 크기의 기둥 구조를 제작하고 그 위에 나노와이어*를 성장시켜 계층 구조를 가진 표면을 제작했습니다. 실험 결과 물속이나 비가 오는 환경에서도 지속적으로 젖지 않았죠.

 

*나노와이어: 단면의 지름이 1나노미터 정도인 극미세선

 

여름 장마철 운전 중에 꼭 필요한 기술도 바로 이 발수 기능. 자동차 유리에 사용되는 발수 코팅제의 불소 성분은 물을 밀어내는 성질이 뛰어납니다. 이에 아무리 비가 많이 와도 유리 표면에서 물이 흘러 떨어지기 때문에 운전자의 시야를 가리지 않는 것이죠. 이처럼 수많은 방수, 발수 기능 제품은 우리에게 쾌적한 생활을 선사해줍니다.

 

 

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효성 제품 속 방수 기능

 

효성첨단소재 에어백이 스키복으로

인더스트리얼 패션 브랜드 ‘강혁’에 재킷 700벌을 만들 수 있는 에어백 원단을 무상 공급한 효성첨단소재. ‘강혁’은 이를 스키복 콘셉트의 재킷, 팬츠 등 의류 23종으로 제작해 선보였습니다. 에어백 특수 처리의 특성 중 하나가 바로 표면의 광택과 방수 기능입니다. 이를 활용해 스키복 컬렉션을 디자인했죠.

 

 

수분 조절 기능을 탑재한 에어로쿨

효성티앤씨의 일반 의류용 직물은 기능성/친환경 원사를 사용한 투습 방수 기능을 선보입니다. 특히 에어로쿨은 흡한속건 기능성 폴리에스터 소재로 클로버 모양의 독특한 횡단면 구조 덕에 피부와의 접촉면이 넓어 땀을 빠른 속도로 흡수하고 섬유 표면에 형성된 미세한 통로를 통해 신속하게 땀을 배출하죠. 이러한 뛰어난 수분 조절 기능은 여름에는 보다 시원한 착용감을 선사하고 겨울에는 체온 손실을 방지합니다.