부착방지 기능성 도료의 탈착 특성 평가 및 고찰

안정적이고 효율적인 전력 공급을 위해 번화가 대로변 주변에 다수의 지상 변압기 및 개폐기가 설치되고 있으며, 이로 인해 불법 부착물로 인한 도시의 미관 훼손, 변압기 및 개폐기의 오염 등의 문제가 발생하고 있다. 따라서 각 산업체 및 연구 기관에서는 부착 방지용 코팅 도료 및 시트에 대해 다양한 연구개발을 진행하고 있으며, 현장에 적용되고 있는 사례도 있다. 하지만 현재 현장에 적용된 대부분의 제품들은 약 1년 정도의 시간이 지나면 고유의 기능을 상실하며, 도료 및 시트와 기판 사이의 박리가 일어나 우수한 성능을 보이지 않아, 결과적으로 도시에 더욱더 악영향을 주고 있다. 이러한 원인으로는 도료 및 시트의 성능 평가를 위한 다양한 규격들이 존재하지만, 테이프류 탈착 시 영향을 주는 인자(Factor)들이 명확하게 설정되어 있지 않고, 이에 대해 면밀하게 분석한 자료가 없으며, 정량적이고 객관적인 시험 방법이 고려되지 않고 있기 때문에 좋은 제품을 선별하기 어려운 상황이다. 따라서 여러 가지 제품들의 비교평가 및 기술 개발에 활용할 수 있는 가이드라인을 제시하기 위해 일반적으로 사용되고 있는 면테이프(Duct tape)를 이용하여 기판(Substrate)에 대해 다양한 인자를 기준으로 탈착 특성을 측정 및 평가하였다. 현재 지상 배전함 및 개폐기는 분체도장(Powder coating)으로 구성되어져 있으며, 그 모재는 탄소강(Carbon steel)으로 이루어져 있고, 소수의 경우 스테인리스(Stainless steel)를 사용하기 있기 때문에 분체도장(Powder coating), 탄소강(Carbon steel), 스테인리스(Stainless steel)를 기판으로 선정하여 탈착 특성을 평가했다. 탈착 특성에 관여하는 요인으로는 탈착 각도(Peeling angle), 탈착 속도(Peeling speed), 표면 조도(Surface roughness) 등이 있고, 상대 습도(Relative humidity)의 경우 탈착 특성에 영향을 거의 주지 않는 것을 확인했다. 탈착 시 각도가 클수록, 속도가 빠를수록, 조도가 작을수록 부착력(Peel resistance, N/cm)과 탈착 에너지(Energy, J)가 커지며, 탈착 특성에 영향을 주는 인자를 바탕으로 95% 신뢰도 구간을 적용한 탈착특성 모델링을 제시하였다. 이 모델링을 이용하여 실제 현장에서 발생할 수 있는 다양한 각도($90^{\circ}$, $180^{\circ}$)와 속도 범위(100 ~ 1500mm/min)에서의 탈착 특성을 추정하는 것으로, 좋은 성능 및 내구성을 가진 제품을 효과적으로 선별한다.