헨켈, 다양한 가스켓팅 실런트 시스템 포트폴리오 제공
수요 증가에 적극 대응
신뢰할 수 있는 가스켓팅 시스템은 오늘날 연료소비 절감과 CO2 배출 감소분만 아니라 콤팩트한 엔진 부피를 지니는 고성능을 이끌어 내기 위해 채택되고 있는 새로운 엔진 개발에 필수적인 요소이다.
자동화된 액상 가스켓팅 실런트 적용
강성 플랜지 연결 실링
강성 플랜지 연결에 이상적인 솔루션은 혐기성 아크릴레이트 가스켓팅 컴파운드다. 다이메타클리레이트 에스테르(dimethacrylate ester)에 기초한 단일 성분 실런트는 비틀림 강성 금속 플랜지 조립에 특히 적합하다. 경화는 공기가 없는 상태에서 일어나며 이어 두 플랜지면이 밀착된다. 이 재료는 반응 메커니즘으로 인해 금속 플랜지에만 적합하다. 또한 고강성 솔루션의 취성(brittleness)으로 인해 지금까지 유연한 구조물에는 사용상 제약이 있었다.
혁신적 제조에 기초한 탄성 혐기성 아크릴레이트 접착제가 전격 개발됐다. 플랜지 가스켓팅 실런트 신제품(록타이트(Loctite) 5189)은 탄력성이 두드러지게 강화됐으며 특히 경년 열화 후 탄력성이 크게 강화돼 강성이 덜한 조인트와 연결에도 사용할 수 있다.
이 혁신적인 솔루션은 이미 포드(Ford) 자동차 엔진 다수에 적용되고 있다. 예컨대 ‘록타이트 5189’는 1.0리터 에코부스트(EcoBoost) 엔진의 캠캡(cam cap)과 주문자상표부착 생산(OEM)으로 제조되는 1.6리터 버전의 고부하 조인트에도 사용됐다. 특히 포드의 포커스(Focus)와 피에스타(Fiesta) 모델에 장착된 125 PS (123 BHP/91 kW) 싱글리터 엔진은 2013년 ‘국제 올해의 엔진상’(International Engine of the Year Award) 대상을 수상한 바 있다.
탄성 플랜지용 실리콘
실온 경화성(Room temperature vulcanizing, 이하 RTV) 실리콘 실런트는 엔진 제조에서 혐기성 경화 아크릴레이트 가스켓팅 컴파운드의 대체제로도 사용되고 있다. 이 실리콘 그룹은 높은 내온도성과 우수한 내화학성이 특징이다. 실리콘은 탄력성이 높다. 상대적 운동이 많은 탄성 플랜지 실링에 적합하다는 의미다. 또한 표면이 심하게 거칠거나 틈이 있는 경우에도 적용할 수 있다.
이와 함께 실리콘은 여러 가지 플라스틱 표면에 잘 접착된다. 경량 기술화가 확대되면서 플라스틱이 금속 대신 사용되는 경우가 날로 증가하는 추세다.
고온의 내오일성 RTV 실리콘이 대거 적용됨에 따라 경화 공정은 화학 물질 메틸에틸케톡심(MEKO)을 발생시킨다. 이는 인체 유해의심물질로 여겨지고 있다.
이 같은 이유에서 최초의 무옥심 RTV 실리콘(록타이트 5970)이 개발됐다. 이 혁신 제품은 유해성 분류(물질안전보건자료)에 해당되지 않으며 지속 가능한 개발, 노동 위생, 안전을 모두 구현할 수 있도록 지원한다. 무옥심 실리콘은 이미 유럽 전역에서 널리 사용되고 있지만 미국과 아시아에서는 무옥심 실리콘의 사용이 걸음마 단계에 머무르고 있다. 하지만 이들 지역에서도 제조사 사이에 옥심 함유 솔루션을 배제하려는 움직임이 일고 있다.
공격적인 화학물질에 대한 실링 솔루션
혐기성 실런트 시스템과 실리콘 외에 제3의 첨단 기술이 존재한다. 바로 액상 폴리아크릴레이트다. 신제품 RTV 폴리아크릴레이트 록타이트 5810은 실리콘 제품과 외형과 적용법이 유사하며 실리콘의 개선된 형태로 볼 수 있다. 공격적인 합성 트랜스미션과 유압유에 대한 내성이 우수하고 실리콘과 옥심(oxime)이 들어있지 않기 때문이다.
실리콘보다 화학적으로 우수한 RTV 폴리아크릴레이트는 엔진 제조에서 새로운 가능성을 연다. 실리콘 기반의 가스켓팅 실런트가 시간이 지나면 엔진 오일 내 기포 억제 첨가제를 분해하는 것과 달리 폴리아크릴레이트 기반의 실링 제품은 중립적 작용으로 첨가제의 성능을 손상시키지 않는다. 폴리아크릴레이트는 내오일성이 탁월할 뿐 아니라 탄화수소에 대한 침투성도 현저히 낮다. 엔진 흡기부의 가스켓과 밀봉재의 기밀 성능을 훨씬 높일 수 있다는 의미다. 이로써 제조사가 자체 지속가능성 목표를 달성할 수 있도록 지원할 수 있다.
액상 형태로 적용되는 폴리아크릴레이트 가스켓팅 실런트의 도래로 트랜스미션 장치 제조에서 애플리케이션의 새로운 지평이 열렸다. 액상 실리콘은 합성 트랜스미션 오일 신제품에 대한 저항성이 충분치 않기 때문이다. 이 같은 이유로 지금까지는 고가의 고체 가스켓을 사용해야 했다.
미래 전망
전반적인 탄소배출 목표를 충족시키기 위해 자동차 엔지니어링에 가해지는 압박은 엔진 제조에서도 뚜렷이 드러난다. 플라스틱을 비롯한 경량 솔루션으로 대체되는 금속 드라이브 트레인 부품이 점점 늘어나고 있다. 여기에 새로운 저마찰 합성오일은 엔진 연비를 더욱 높일 수 있다. 이에 따른 부작용 중 하나는 연관된 가스켓팅 실런트 시스템에 부과되는 요구가 늘고 있다는 점이다. 이 같은 동향을 지원하고 촉진하려면 지속가능성을 위한 미래의 노력까지 만족시킬 수 있는 새로운 액상 가스켓팅 재료를 지속 개발해야 한다.
작성자: 게오르그 슈베르트(Georg Schubert), 헨켈 접착제 기술 부문 교통/금속 사업부 내 자동차 접착제 사업 담당 이사
록타이트는 헨켈이 독일과 그 밖의 국가에서 사용하는 등록 상표다.
헨켈은 전 세계를 무대로 사업을 펼치고 있으며 세제/홈케어, 뷰티 케어, 접착 기술 등 세 가지 사업 분야에서 브랜드와 기술을 선도하고 있다. 1876년 설립된 헨켈은 퍼실(Persil), 슈바르츠코프(Schwarzkopf), 록타이트(Loctite)와 같은 유명 브랜드와 더불어 세계적으로 소비자 및 산업 부문에서 선도적인 시장 입지를 점하고 있다. 헨켈은 약 4만 7000명의 직원을 고용하고 있으며 2013 회계연도 공시 매출은 164억 유로, 조정 영업이익은 25억 유로를 기록했다. 헨켈 우선주는 독일 주식 지수인 DAX에 편입돼 있다.
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