개념 한 쪽
자동차 부품에 쓰이는 플라스틱은 종류에 따라 물리적 특성과 화학물질에 대한 저항성이 달라 도장과 세척 시 주의가 필요하다고 한다. 범퍼나 내장재처럼 용도에 따라 적합한 수지를 선택해야 하고, 도장 전에는 전처리로 표면을 정리하거나 전도성을 부여하는 등 공정 조건을 맞춰야 한다고 한다. 또한 일부 수지는 신너나 강한 유기용제에 의해 침식 또는 변형될 수 있으므로 용제 선택에 주의해야 한다고 한다.
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출제기준 단원 「플라스틱 종류」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 범퍼 재료 적합성 판별 | 1 | 외장 범퍼에 적합한 수지를 고르는 능력 |
| 플라스틱의 절대적 특성 판정 | 1 | 플라스틱의 유기용제에 대한 취약성 여부를 식별하는 능력 |
| 세척·세제 선택 | 1 | 수지별 내용제성에 따른 적절한 세제 선택 능력 |
플라스틱은 금속보다 가볍고 성형성이 좋아 자동차의 외장·내장 부품에 널리 쓰인다고 한다. 대표적인 수지들은 폴리프로필렌(PP), 폴리우레탄(PUR/TPUR), 폴리염화비닐(PVC), 아크릴로니트릴부타디엔스티렌(ABS), 폴리카보네이트(PC) 등으로 구분된다고 한다. 이들 수지는 화학적 구성과 구조에 따라 충격 저항성, 내후성, 내용제성, 내열성 등이 서로 다르다고 한다.
폴리프로필렌(PP)은 비극성 수지로 내화학성이 우수하여 신너 등 유기용제에 강해 세척에 안전하다고 한다. 반대로 ABS는 아크릴로니트릴·부타디엔·스티렌의 공중합체로서 스티렌 성분으로 인해 유기용제에 취약해 강한 용제 사용 시 표면이 부풀거나 갈라지는 등 손상이 발생할 수 있다고 한다. 따라서 ABS는 알코올이나 가솔린 등 용해력이 약한 세제를 사용하는 것이 안전하다고 한다.
플라스틱은 열에 약한 특징이 있어 고온 경화형 도료를 사용하면 변형이나 녹음이 생길 수 있으므로 플라스틱 도장에서는 상온 경화형 도료와 밀착형 프라이머, 유연한 도막을 요구한다고 한다. 또한 정전도장 등 전기를 이용한 도장 공정에서는 피도물이 전도성을 갖추도록 표면 처리를 해야 하며, 부도전성을 부여하는 것은 정전도장 목적과 반대되는 조치라고 한다.
플라스틱 소재 적용에서는 부품의 사용 환경을 기준으로 구분한다고 한다; 엔진 내부처럼 고온·고압을 견뎌야 하는 부위에는 플라스틱을 쓰지 않고 금속을 사용하며, 범퍼나 라디에이터 그릴 등 외장·내장 부품은 경량성과 유연성이 중요한 만큼 PP·PUR·TPUR 등이 적합하다고 한다.
예시 1: 범퍼 재료 선택 문제에서는 내충격성과 유연성이 요구되므로 PP, PUR, TPUR 등이 범퍼에 적합하고 ABS는 내후성 부족으로 주로 내장재에 쓰인다고 판단하면 정답을 유도한다고 한다.
예시 2: 청소용제 선택 문제에서는 ABS의 내용제성이 약하므로 알코올이나 가솔린 같은 약한 용제를 사용해야 하고, PP는 신너 같은 강한 용제에도 견디므로 신너 사용이 허용된다고 판단하면 정답을 유도한다고 한다.
다음 중 자동차 범퍼 재료로 많이 사용되는 플라스틱용 수지의 종류가 아닌 것은?
정답 ① · 현대 자동차의 범퍼는 가벼우면서도 충돌 시 충격을 흡수할 수 있는 유연성과 내충격성이 뛰어난 열가소성 수지가 주로 사용됩니다. 대표적인 소재로는 폴리프로필렌(PP), 폴리우레탄(PUR), 열가소성 폴리우레탄(TPUR) 등이 있으며 이들은 유연성과 가공성이 우수해 범퍼 재질로 널리 활용됩니다.
외장 범퍼는 내충격성과 유연성이 요구되므로 ABS는 내후성 부족으로 주로 내장재에 쓰인다.
다음 중 플라스틱의 특징이 아닌 것은?
정답 ② · 플라스틱의 특징이 아닌 것을 고르는 문제이다. 플라스틱은 성형성이 좋아 복잡한 형상 제작이 쉽고, 열가소성 수지는 저온에서 성형·경화되고 고온에서 열변형이 발생하며, 종류에 따라 약품 내성을 갖는다.
플라스틱은 유기용제에 의해 침식되거나 변형될 수 있으므로, 침식되지 않는다는 ②번 설명이 특징이 아닌 것입니다.
각종 플라스틱 부품 중에서 내용제성이 약하기 때문에 청소할 때 알코올 또는 가솔린을 사용해야 하는 수지의 명칭은?
정답 ① · ABS(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌) 수지는 내용제성이 상대적으로 약하여 강한 용제(신나 등)를 사용하면 표면이 녹거나 갈라지는 크랙 현상이 발생할 수 있습니다. 따라서 ABS 수지 표면의 오염물이나 이물질 제거를 청소할 때는 용해력이 약한 알코올이나 가솔린을 사용하는 것이 안전합니다.
ABS 수지는 내용제성이 약해 강한 용제에 녹을 수 있으므로 알코올 등 약한 용제를 사용해야 하므로 ①이 정답이다.
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