접착제
接着劑 / Adhesive, Glue, bond, cement
1. 개요
어떠한 물건을 붙이기 위해서 사용하는 도구. 여러가지 원리가 있지만, 일반적으로 두 개의 물체 사이에서 굳어져 결합시키는 형태가 가장 많다.
고유어로는 '풀'이라 한다. 이는 본래 전분 등을 물에 개어 멀겋게 만든 물건을 가리키는 명칭이었다. 아주 가난해서 간신히 먹고 사는 것을 '입에 풀칠하다'라고 표현하는데, 먹을 것이 정말 없어서 풀처럼 쑨 멀건 죽 정도 밖에는 못 먹는다는 의미이다. 옛날에는 이 풀을 창호지 등을 붙이는 접착제로도 활용하였고, 이것이 점차 다른 접착제까지 가리키는 표현으로 의미가 확대되었다.[1]
일반적으로 공업용, 의료용, 식용 등으로 나누어져 있다.
2. 원리
모든 물체는 아무리 매끄러워 보이는 것이라 할지라도 현미경으로 들여다보면 사실 매우 울퉁불퉁한 표면을 가지고 있다는 것을 알 수 있다. 따라서 아무것도 바르지 않은 채 두 물체를 이어 붙이면 그 사이엔 수많은 틈이 존재하게 되는데, 이 틈을 채워주는 것이 접착제의 기본 원리이다. 틈을 메워 마치 하나의 물체가 된 듯이 만드는 것이다.
모든 분자들 간 혹은 각 분자의 일부분 간에는 ‘반 데르 발스 힘(van der Waals force)’이라는 인력[2]이 작용하게 된다. 틈을 가득 메운 분자와 물체들 사이에 이러한 반데르발스 힘이 작용하여 서로를 붙잡아 둘 수 있는 것이다. 반데르발스 힘을 최대한 이끌어내기 위하여 틈을 메우는 물질로는 분자를 많이 함유하여 다른 분자들과 강력하게 결합하는 고분자 화합물을 사용한다.
하지만 그 틈을 아무 물질로나 채운다고 되는 것은 아닌데, 반데르발스 힘은 어떤 물체든지 견고히 붙일 만큼 강하지는 않기 때문이다. 따라서 접착하려는 물체의 무게, 표면 재질 등에 따라서 요구되는 접착력이 달라지기 때문에 각각 적절한 방법을 이용해야 한다. 때문에 단순히 반데르발스 힘으로 붙이는 방식 외에도 아예 접착면을 살짝 녹인 다음 굳으면서 접착면끼리 분자결합을 하게 만드는 방식도 많다. 일종의 화학적 용접이라고 이해하면 된다.
3. 종류
- 처음부터 고분자였던 것을 액체 혹은 응고된 상태로 사용하는 것. 사용하기 편리하지만 접착력이 떨어진다는 단점이 있다.
- 처음엔 저분자 상태를 유지하다가 중합반응을 통해 고분자로 변형되어 접착력을 가지는 접착제도 있다. 용기 내에선 액체 상태로 존재해 접착력이 의심되지만 우선 밖으로 노출되면 공기 중의 수분과 반응해 중합반응을 일으켜 고분자가 된다.
- 순간접착제 - 중합반응이 매우 빠르기 때문에 순간접착제라 부르고 있다. 하지만 만약 뚜껑을 잘 닫지 않는다면 공기의 수증기와 접촉해 굳어버릴 수 있다. 순간접착제가 나오는 입구 부분이 단단히 굳어 사용에 어려움을 겪은 사람들도 많을 것이다.
- 고분자 고체를 가열해 녹여서 접착제로 이용하는 것도 있다.
- 산소와 접촉하지 않아야 경화가 시작되는 혐기성 접착제도 있다. 혐기성이므로 아무리 뚜껑을 열어놓고 있어도 경화되는 일은 없어서 아무리 뚜껑을 열어두어도 굳어버리는 일은 없다. 다만 너무 오랜 시간 열어두면 용제가 공기 중으로 증발해 말라버리기는 하니 사용 후 닫아주는 것이 좋다. 주로 개스킷, 배관밀봉, 너트체결 등 공기가 통하지 않는 좁은 틈새를 메우는데 효과적이다. 특히 배관설비에 사용하는 배관밀봉제는 실리콘 패킹, O링, 테프론 테이프 등을 대체하여 쓸 수 있고 이들보다 훨씬 안정적이며 사용도 손쉽기 때문에 써본 사람들은 엄청 선호하는 편이다. 특수접착제이기 때문에 가격은 비싼편이다.
- 기타
4. 프라모델에서
일반적으로 수지, 무수지, 순간접착제 이 3개면 충분하다.
수지 접착제는 일반적인 플라스틱용 접착제로 프라모델용은 두꺼운 붓이 포함되어 나오는 경우가 많다. 액체이기는 하지만 끈끈하고 잘 흘러내리지 않는다. 수지나 무수지나 플라스틱 부품을 녹이기 때문에 접착제가 응고되지 않은 상태에서 만져보면 묻어나오게 되나, 수지 접착제는 상당히 끈적거리기 때문에 일부러 대지 않는 이상 손에 묻는 일은 별로 없다. 수지 접착제는 작은 부품의 끝에 살짝 묻혀 사용하거나 넓은 부품에 대충 묻혀 위치만 잡아주고(가조립이라 부른다) 무수지 접착제로 틈새를 메우는 식으로 주로 쓴다. 끈적거리기 때문에 약간의 빈틈도 메꿀 수 있다. 하지만 말 그대로 수지가 포함되어 있어서 백탁(굳은 후 하얗게 변하는 것) 현상이 심하므로 접착면이 눈에 보이지 않는 경우에만 써주는게 좋다. 아카데미, 타미야, 미스터 시멘트 등등 여러 브랜드가 있으나 성능은 대동소이하므로 싸고 구하기 쉬운 아카데미제를 써도 괜찮다.
무수지 접착제는 말 그대로 수지가 없어서 물처럼 찰랑거린다. 때문에 빈틈없이 맞닿는 플라스틱 면에 사용하는 것이 정석이다. 또한, 무수지도 플라스틱을 녹이는 방식이라 굳기 전에는 녹은 플라스틱 색깔로 물이 드는데, 물처럼 반대편 틈새로 조금 흘러나오기 쉬우며, 이 때 지지하고 있던 손에 물감처럼 쉽게 묻을 수 있다. 무수지 접착제는 처음부터 프라모델용으로 나오는 경우가 많고 대부분 매우 가는 붓이 기본적으로 포함되어 있다. 미리 가조립된 부품의 틈새에 붓을 갖다대면 알콜같이 흘러들어가면서 틈새를 메운다. 백탁 현상이 매우 적으므로 접착면이 눈에 보이는 경우에도 주로 쓴다. 끈끈해서 기본적인 접착력이 있는 수지 접착제와 달리 마르기 전에는 접착력이 매우 적으므로 다 마를때까지 부품을 잘 고정시켜주도록 하자. 국내에서는 일제인 미스터 시멘트와 타미야가 유명하다. 역시 성능은 대동소이하다.
순간접착제는 흔히 말하는 록타이트 파란통 그거 맞다. 여러 브랜드가 있지만 보통은 원조라 할 수 있는 록타이트를 최고로 친다. 위의 두 접착제와는 차원이 다른 접착력으로 부러졌던 부품을 완벽하게 수리해낼 수 있다. 하지만 다르게 말하자면 한번 붙으면 다시 떼어내는건 불가능에 가깝다. 또한 백탁 현상이 엄청나고 잘 떨어지지도 않으므로 플라스틱을 갈아버리지 않게 조심하면서 사포로 열심히 갈어주자. 그리고 '''절대 투명부품을 순접으로 붙이지 말자.''' 수지 접착제 만큼이나 두툼하게 굳기 때문에 미세한 틈이라면 퍼티 대용으로 쓸 수도 있지만 어디까지나 임시방편이다. 이 빨리 굳는 현상 때문에 직접 록타이트를 들고 뿌리다보면 순간접착제 주둥이 부분에 고드름처럼 덩어리가 덕지덕지 붙고 구멍이 막히는 경우도 발생한다. 이를 방지하기 위해 뚜껑 쪽에 송곳이 하나 달려 있지만, 계속 사용하면서 뚜껑 안쪽에도 먼지가 들어가고 하면 매번 열 때마다 주둥이가 삐뚤삐뚤 지저분하거나 막히는 증상이 생겨서 사용이 몹시 어렵게 된다. 이 증상을 막고 접착제 하나로 오래 쓰고 싶다면 접착제 주둥이에 물건을 직접 대지 않는 간접적인 방식으로 발라 쓰면 된다. 프라모델 작업시에는 길쭉한 런너 하나 잘라내서 거기에 순간접착제를 한방울 떨어뜨린 후, 묻힌 런너 끝으로 필요한 곳에 바르는 방식이면 충분.
이외에도 투명부품을 붙이는 경우거나 가조립을 할 때 목공풀이나 전용 접착제를 쓴다.
외부에서 안 보이는 내부 프레임이라면 글루건 같은 다른 접착제를 듬뿍 채워넣어서 구조물을 튼튼하게 보강하는 방법도 있다.
5. 여담
발음과 한자가 비슷한 점착제(粘着劑)와 헷갈리는 경우가 있다. '점착'과 '접착'은 둘 다 끈기가 있어 착 달라붙는다는 뜻을 가졌지만, 점착제와 접착제는 미묘한 차이가 있으니 혼동하지 말자. 점착제는 포스트잇에 발라진 끈끈한 용액과 같은 것으로, 떼었다 붙였다 하기 위해 만들어져 점성은 높지만 강도는 낮으며, 딱 붙여서 떨어지지 않게 하기 위해 만들어진 접착제는 점착제보다 강도가 훨씬 높다.
게이지 보손 중 글루온은 여기서 이름을 따왔다. 양성자와 중성자를 '접착제'처럼 붙이는 역할을 하기 때문.
아무리 강력한 접착제라도 평평한 금속, 스테인레스, 플라스틱의 경우는 아무리 떡칠을 해도 물리적 충격과 움직임에 쉽게 떨어지는 경우가 있다. 이런 경우 전동드릴+HSS-Co고속도강 드릴로 작은 구멍들을 뚫어 나사+너트를 박으면 단단히 고정된다. 재료마다 다르지만 매우 거친 사포로 흠집을 내고 붙이는 것도 가능.
[1] 풀을 담는 그릇을 '풀방구리'라고 불렀으며, "풀방구리 쥐 드나들듯"이라는 속담이 여기서 나왔다. 이는 밀가루로 쑨 풀을 풀방구리에 담았더니, 쥐가 몰래 다가가 조금씩 훔쳐먹고 간다는 모습에서 별 목적도 없이 자주 불쑥불쑥 드나드는 모습을 표현한 말이다. [2] 정확하게는 분자들 간 혹은 각 분자의 일부분 간에 존재하는, 이온결합과 공유결합과 무관한 인력과 척력을 통틀어 이르는 말이다.