2015년 2월 11일 수요일

저가 아크릴의 문제점과 코아테크 아크릴 과의 비교 (Comparison between low quality acrylic and KOAGLAS acrylic block)

대부분의 일반 사람들은 아크릴이라고 하면 간판이나 인테리어 소품정도로 사용되는 줄 알고 있지만 아크릴은 유리보다 가볍고 투명도가 좋은 특징을 가지고 있으며 인체에 무해하여 인큐베이터나 아쿠아리움의 관상창, 잠수함의 관망창이나 비행기의 캐노피 등에 사용된다.

이렇게 사용되는 아크릴은 두께에 따라 가격이 크게 달라지는데 현재 우리나라에서 사용되는 저가 아크릴의 대부분은 중국산이다.  현재 우리나라에서 두께 60T이상의 단일식 후판(Monolithic Acrylic)을 제조할 수 있는 업체는 코아테크 뿐이고 전 세계적으로도 단일식 후판을 생산할 수 있는 업체는 미국, 독일, 이태리 등을 포함한 4개국의 5개 정도 업체 뿐이다.

일부 중국업체를 제외하면 중국에서 생산되는 아크릴의 대부분은 물탱크에서 수직생산 방식으로 아크릴을 생산한다.  예를들어 100T 아크릴 후판을 제조하기 위해서는 50T 두장을 적층하여 붙힌다. 

이러한 적층방식으로 제조된 아크릴(Laminated acrylic)의 문제점은 

1. 내부에 이물질이 들어갈 확률이 높다
   - 수입 혹은 국내 생산된 저가 아크릴을 확인하면 생산시설이 청결하지 못하여
     머리카락이나 파리등의 벌레가 판넬에 들어있는경우를 종종 확인할 수 있다. 


2. 아크릴의 두께 편차를 제거하지 않고 시럽을 부어 제조함으로써 접착된 부분의 강도가 약하며 각 아크릴 판넬의 편차에 의해 들뜨는 경우가 발생하거나 시럽이 완전 경화 되지않아 내부에 실금과 같은 crazing이 발생할 수 있다.



3. 여러장을 적층하여 제조하기 때문에 단일식 후판 (Monolithic acrylic block)에 비해 투명도가 현저하게 떨어진다. 


4. 적층 후 옆에 적층선이 발생하여 여러장을 적층 할 경우 적층된 아크릴 횡단선이 생긴다. 

5. 단일식 아크릴(Monolithic) 제조법에 비해 생산단계가 많고 오랜 기간이 걸린다. 

이렇게 단일식 아크릴 제조법(Monolithic)에 비해 더 많은 생산단계를 거치고 생산에 더 오랜시간이 걸리는 적층식 아크릴(Laminating)이 어떻게 단일식 (Monolithic)으로 제조된 아크릴 보다 더 저렴할 수 있을까?   

그 이유는 보통 다음과 같다. 

저가 아크릴이 가격 경쟁력을 가지는 이유

1. 아크릴의 원자재인 Monomer를 신재가 아닌 재생을 사용한다. 

2. 아크릴을 제조 후 열처리를 하지 않는다. 

저가 아크릴 생산 업체의 경우 수조에서는 열처리가 불가능 (물의 끓는 점은 100도 이나 열처리 온도는 그 이상)하고 자체 열처리 시설이 없거나 시설을 갖추어도 열처리의 정확한 온도를 모르는 경우가 많아 제대로 된 열처리 불가능

저가 아크릴 제조 업체들은 다들 자기들도 신재를 사용하지만 가격은 저렴하다고 하며 자신들의 원자재 증명서를 첨부하는 경우가 많다.

하지만 가격에 결정적으로 영향을 미치는 부분은 "열처리" 부분이다. 

예를들어 50T를 1차 중합후 잔류모노머 (Residual Monomer)를 제거하기 위해 후 열처리 하는데 걸리는시간은 46시간,  100T 아크릴의 경우에는  92시간 (약 4일), 200T의 아크릴의 경우 176시간(7일 이상)의 의 생산 후 열처리 기간이 필요하다.   

하지만 저가 아크릴 제조업체들은 제조단가의 상승으로 이 부분의 열처리 단계를 생략하고 또한 수조에서 제조되는 아크릴의 경우 수온을 100도 이상 올리면 물이 끓어 버리기 때문에 그 이상의 온도를 올릴수가 없으며 열처리 시설이 없거나 있어도 정확한 온도및 시간을 알지 못한다.

이런 "열처리 단계를 거치지 않기 때문에 저가 아크릴의 경우에는 가격이 저렴"하다

열처리 단계를 거치지 않으면 아크릴에 잔류응력(Residual Stress) 및 잔류모노머(Residual Monomer)가 지나치게 높아지게 됩니다.  잔류응력과 잔류모노머가 높은 아크릴의 경우 아래 사진과 같은 문제가 발생한다. 


- 아크릴이 시공되고 수압을 받는 순간부터 Crazing 이 발생하고 3개월 후 더 심해진 모습.

열처리 단계를 거치지 않고 납품된 아크릴은 검품시에 육안으로는 이상을 발견하기 어렵지만 시공직후부터 발생하여 점점 더 심해지게 되며 Crazing은 아크릴의 파열까지 발생시키는 큰 문제 이다.  

발주처나 일반인들이 쉽게 알수 없기 때문에 이런 중요한 열처리 과정을 거치지 않은 아크릴을 검사하는 방법중에 가장 손쉬운 방법은 용제를 사용하여 표면검사를 하는 방법 (Intrusive Technique)으로 아크릴에 모노머(Monomer Resin) 혹은 이소프로필 알콜 (Isopropyl Alcohol)을 면천에 묻힌 후 아크릴 표면에 접촉시켜 Crazing이 나타나기 까지 걸리는 시간에 따라 잔류응력을 측정하는 방법이 있으며 하기 표를 기준으로 검사하면 된다. 



대부분의 저가 아크릴은 용제(메칠알콜도 가능)를 묻힌 면천을 접촉시키자 마자 Crazing이 발생한다.

이런 Crazing이 발생하게 되면 아크릴을 바로 샌딩후 광택작업을 하면 제거가 가능하지만 열처리 되지 않은 판에 기계로 샌딩이나 광택작업시 발생하는 열에 의해 얼마가지 못하고 다시 Crazing이 발생하게 되고 궁극적으로는 아크릴 파열에 이르게 된다. 

결국 열처리 과정을 제대로 거치지 않고 제조된 아크릴은 가격은 저렴하지만 몇년을 버티지 못하고 교체되어야 하고 국내에서 1990년대 말부터 2000년 초반까지 수입되어 설치된 중국아크릴의 문제로 인해 관급공사에서는 입찰시 아예 중국 아크릴을 배제 한다. 

                                        
인천교육과학 연구원의 경우 국내 업자가 저가 중국아크릴로 시공한 수족관 메인창의 지속적인 Crazing 발생으로 인해 더 많은 예산을 들여 코아테크 아크릴(KOAGLAS)로 2014년 교체



이런 저가 중국산 아크릴을 국내 아크릴로 속여 판매하는 업자들이 여전히 성행하고 있으며 일부 업자들은 국내에서 제조된 아크릴 후판이라고 광고하며 일반 50T이하 두께를 생산하는 공장에서 후판이 생산가능한 것처럼 속이는 경우도 있다고 한다. 

저가 아크릴의 구별법을 살펴보면 일반적으로 쉽게 육안으로 확인 할 수 있는 방법은 황변현상의 발생 유무로 판단 할 수 있다. 

- 코아테크의 아크릴의 경우 외부 환경에 노출되는 경우에도 황변현상이 발생하지 않으며     아크릴이 노랗게 변색되는 황변현상에 대해 10년간의 보증을 한다. 

중국산 저가 아크릴의 경우 생산시 부터 아크릴이 변색되어 있는 경우가 많은데 다음 사진을 보면 그 차이를 확연하게 구분할 수 있다. 


생산된 아크릴을 성형 후 샌딩하는 모습인데 아래 중국산 사진은 이미 아크릴의 색이 변색되어 노란색을 띈다. 



같은 외부환경에 노출되어 있는 아크릴의 경우 코아테크의 아크릴에서는 여전히 투명도를 유지하고 있는 반면 중국산 아크릴은 이미 노랗게 변색되어있고 이런 아크릴조차도 광고 하고 있다.  코아테크의 아크릴은 웅진 플레이도시의 스파풀장의 아크릴로 겨울철의 극심한 온도 차이 뿐만 아니라 자외선에 노출되는 환경에서도 크레이징이 발생하지 않으며 투명도를 유지하고 있다.  

이런 아크릴의 황변현상으로 결국 아크릴의 내부 변색이 발생할 수 있고 심할경우 아예 뿌옇게 변하여 점점 그 크기가 커져 결국 교체를 하지 않으면 안되는 일이 발생한다. 



저가 아크릴 역시도 아크릴 물성 테스트 결과를 제시하며 고객들을 유혹하기도 하는데 이러한 Test는 보통 ASTM 기준에 따른 테스트로 진행하게 된다.  하지만 문제는 테스트를 진행하기 위한 시편들의 두께가 얇다는것이다.  대부분의 중국산 저가 아크릴은 자신들이 생산하지 못하는 고품질의 아크릴을 대체하기 위해 시중에서 수입산 아크릴을 구매하여 테스트를 보내기 때문에 허위 물성표가 될수 있으며 테스트의 신뢰성에도 당연히 문제가 생길 수 밖에 없다.  

코아테크에서는 2014년 10월 세계 최대 검사소인 미국 Intertek 으로 아크릴 블럭 55mm를 보내 시험 성적을 받았으며 그 성적은 다음과 같다. 

검사결과의 신뢰도를 높이기 위해 미국 Intertek에서 아크릴 검사 



저가 아크릴을 구별하기 위해서는 다음과 같은 절차들을 필수적으로 거쳐야 한다. 

1. 공장 방문 
- 공장의 이름 및 대표자와 실제 대표자가 맞는지 확인하고 실제 대형 아크릴 후판이 생산되고 있는지 육안으로 확인이 필수.  공장의 규모만 크고 아크릴 후판의 재고가 없는 경우 대부분 저가 아크릴을 수입후 국산으로 둔갑시켜 판매 하는 업체임. 후판을 제조한다고 광고하는 업체가 후판의 offcut이 없거나 재고가 없을 경우는 의심.  현재 코아테크가 국내 유일의 후판 제조업체.

일단 공장방문 후 의심이 간다면 다음 사항에 대해 요청.
  • 원산지 증명서 발급요청 (원자재 증명) - 원산지 증명의 내용과 실제 내용과 다를시 Penalty 조항을 삽입
  • 선급금 지불 보증 요청 - 아크릴 후판의 경우 금액이 큰 경우가 대부분이기 때문에 계약금을 받고 계약을 이행하지 않을 시 보증을 위해 
  • 하자보수이행증권 요청 
2. 생산시간에 대한 면밀한 검토
- 위에서도 언급한 바와 같이 아크릴은 두께에 따라 생산에 걸리는 시간이외에 열처리를 위해 오랜 시간이 걸리게 되는데 열처리를 하지 않는 아크릴의 경우 생산 시간이 현저하게 줄어들기 때문에 생산시간에 대한 면밀한 검토를 통해 열처리 여부를 확인 할 수 있다.

2. 아크릴 황변현상에 대한 시험
- 실제 사용되는 아크릴에서 재단된 아크릴 offcut 을 가지고 해가 잘드는 야외 환경에 노출 시킨다. 이때 시험을 위해 offcut을 재 재단하여 일부는 야외환경에 노출 시키고 일부는 내부에 보관 하여 수일 경과 후에 색의 변화를 확인

3. 용제 표면검사 방법
- 아크릴에 모노머(Monomer resin)혹은 이소프로필 알콜(Isopropyl Alcohol)을 접촉시켜Crazing이 나타나는 시간을 측정하여 잔류 응력을 확인 (약국에서 판매하는 메칠알콜도 가능)

4. 잔류 모노머 검사 
- 아크릴의 잔류모노머는 아크릴의 수명 및 품질에 크게 관여가 됩니다.  따라서 잠수함창으로 사용되는 아크릴의 경우 잔류 모노머의 수치를 1.6% 미만으로 규정.
이러한 잔류모노머 검사의 경우 아크릴 2g 만 있으면 한국 고분자 연구소 등에서 검사가 가능

예) 아크릴 모서리를 칼로 긁어 2g을 검사소에 보내면 검사가 가능 

등의 방법을 거쳐 저품질의 아크릴로 인한 피해를 막을 수 있다. 





웅진 플레이도시 아크릴 수영장 (Acrylic swimming pool)

코아테크에서 그동안 시공한 아크릴 수영장에 대해 안내하겠습니다.

코아테크의 아크릴은 황변현상에 대해 10년간의 보증을 하고 있습니다.

외부 환경의 자외선에 노출되거나 극심한 온도편차에서도 변함없는 투명도 및 물성을

유지합니다.   아래 사진은 웅진 플레이도시 스파랜드에 시공된 KOAGLAS의 모습입니다.

외부에 노출되는 아크릴로 겨울철의 극심한 온도변화나 강한 자외선에도 변색이 없는

모습을 확인할 수 있습니다.



- 2,300 x 1,200 x 100 mm 2 장 


아크릴의 품질이나 황변현상에 대해 실감이 나지 않을 다른분들을 위해 다음 사진으로 
비교를 해드리도록 하겠습니다.  




저가의 중국산 아크릴로 외부 환경에 노출하여 시공한 아크릴과 KOAGLAS의 차이를 느낄수 있을 것입니다.  이렇듯 중국산 저가 아크릴의 경우 자외선에 노출되는 즉시 색이 노랗게 변색(황변현상)되어 투명도를 잃게 되고 겨울철 한국의 극심한 온도차에 노출될 경우 급격히 아크릴 물성이 떨어져 crazing (크레이징) 및 아크릴 내부 변색등이 발생합니다. 


코아테크는 황변현상에 대해 10년간 보증을 하고 있으며 온도차가 극심한 겨울철 
외부환경에서도 변함없는 물성을 유지하는 최고 품질의 KOAGLAS를 생산하고 있습니다. 



동아일보 코아테크 뉴스기사

2015년 1월 15일 동아일보에 실린 코아테크의 뉴스기사입니다. 


코아테크에서 개발한 250mm 단일식 (Monolithic) 아크릴 후판을 집중조명하고 히든 챔피언으로서의 코아테크 향후 기술개발 계획 및 수출 계획에 대해 안내하고 있습니다. 

2015년 2월 9일 월요일

Singapore Bedok Mall Acrylic Pond (above parking lot) - 싱가폴 베독몰 주차장 상부 아크릴 연못

Singapore Bedok Mall 주차장 상부에 천장연못을 만들고 태양광을 이용하여 주차장의
채광효과를 더하려는 아이디어에 코아테크의 KOAGLAS를 사용하였습니다.

이미 여러차례 국내 여러 건물 외부 창이나 옥상연못, 수영장 등으로 사용되며 외부 환경에서의 극심한 온도차이나 자외선에도 변색이 없다는 것을 증명하여 품질이 이미 보증된 KOAGLAS는 황변현상에 대해 10년간 (10 year Guarantee for NO YELLOWING) 보증을 합니다.

일반적으로 설치되는 아크릴과 달리 건물의 건축자재로 승인을 받아야 하는 관계로
내연성 검사와 같은 Fire rating test를 통과하여야 합니다.


이런 모든 과정을 거쳐 납품 및 시공된 아크릴은 다음과 같은 단계를 거쳐야 합니다.



Bedok Mall 아크릴 설치를 위한 단계


1. Singapore Bedok Mall 주차장 상부에 설치되는 아크릴의 구조검토 (Structural Review)




아크릴이 설치되는곳의 자중 및 수압을 고려하여 아크릴 두께를 결정하기 위해 구조검토를 진행하였습니다. 

아크릴이 설치되는 구역은 총 3개 구역으로 각 구역의 아크릴 크기는 

- 13,310 x 2025
- 2,610 x 3,030
- 2,570 x 4,060

2.  아크릴 제조 및 재단 

아크릴을 제조하고 재단 및 포장 작업 후 컨테이너 상차





3. Singapore 현지 답사 및 실측 후 방수 및 아크릴 시공



4. 실리콘 양생 후 담수 테스트