개념 한 쪽
합성수지는 가볍고 성형이 쉬우되 강도와 내열성이 약한 재료다. 열가소성과 열경화성의 구분, 그리고 수지마다의 대표 용도가 물음의 뼈대다.
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불포화폴리에스테르수지입니다. 전기절연성·내열성·내약품성이 우수하고 유리섬유와의 결합력이 뛰어나며, 에폭시수지도 쓰이지만 알키드수지는 도료용이므로 FRP 원료가 아닙니다.
출제기준 단원 「합성수지의 종류 및 특성」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 틀린 설명 고르기(열경화성 여부) | 1 | PVC의 열가소성·열경화성 설명의 오류 판정 |
| 틀린 설명 고르기(일반 성질·원료) | 1 | 수지의 일반성질·원료 설명 중 부정확한 문장 찾기 |
| 선택형(수지·제품 식별) | 1 | 제시된 성질·용도로 수지 또는 제품을 고르기 |
합성수지의 일반적인 성질부터 세운다. 성형성과 가공성이 좋고 접착력이 있으며 파쇄되지 않는 연성을 지니지만, 철강이나 콘크리트에 비해 기계적 강도가 낮아 주요 구조재로는 쓰기 어렵다. 내약품성과 전기절연성은 우수한 반면 내열성·내화성은 낮고, 강도 관계는 압축강도가 인장강도보다 크거나 비슷한 것이 일반적이라 「인장강도가 압축강도보다 크다」는 설명은 틀리다.
열가소성과 열경화성의 구분이 자주 나온다. 염화비닐수지(PVC)는 열을 가하면 녹는 열가소성 수지이므로 열경화성이라는 서술은 오답이고, 에폭시·페놀수지는 열경화성이다. FRP는 유리섬유로 보강한 강화플라스틱으로 에폭시수지나 불포화폴리에스테르수지를 주원료로 하며, 알키드수지는 일반 도료용이므로 FRP의 원료가 아니다.
수지 이름과 용도의 짝도 정리된다. 폴리스티렌수지는 발포시켜 보드상으로 성형한 스티로폼으로 단열재·천장재·냉장고 내부상자에 쓰이는 열가소성 수지다. 폴리에틸렌은 내수성·내약품성·전기절연성이 우수해 얇은 시트 방수재와 내화학성 파이프에 쓰이지만 표면이 비극성이라 도료로는 사용이 곤란하다. 에폭시수지는 내수성·내약품성·접착성·절연성을 두루 갖춰 방수재료와 만능 접착제로 쓰이며 「방수성이 없다」는 설명은 명백한 오답이다. 멜라민수지는 내수·내약품성에 더해 표면 경도가 매우 높아 내마모성이 크고, 실리콘수지는 내열·방수 성질로 방수 도료에, 아크릴수지는 투명해 유리 대신 쓰인다.
제품명 문제도 하나 있다. 엑사판은 PVC계 강화복합수지에 융착 프린팅 공정을 거친 벽·천장용 패널로, Honey Comb 공법으로 결로를 방지해 욕실·사우나·수영장의 천장과 벽에 주로 쓰인다.
수지별 경화 방식도 함께 나온다. 에폭시수지는 주제와 경화제를 섞어 쓰는 2액형이라 경화제가 반드시 필요하다. 글라스섬유로 강화한 열경화성 평판은 불포화폴리에스테르수지를 쓴다. 폴리염화비닐(PVC)은 열을 가하면 무르게 되고 식으면 굳는 열가소성 수지다. 멜라민수지는 표면 경도가 높은 재료로 알려져 있지만, 같은 세트에서 내열성·내수성이 상대적으로 크지 않아 외장재보다 내장재·가구재에 쓴다는 문항이 함께 나오므로 경도와 내열·내수성을 같은 방향으로 단정하지 않는다.
출제 패턴은 ① 합성수지의 틀린 일반 성질(인장강도가 압축강도보다 크다, 구조재로 적합), ② PVC의 분류(열가소성), ③ FRP의 주원료(불포화폴리에스테르수지), ④ 발포 보드상 단열재(폴리스티렌수지), ⑤ 도료로 사용 곤란한 수지(폴리에틸렌), ⑥ 멜라민수지의 경도, ⑦ Honey Comb 공법의 욕실 천장재(엑사판)다. 「무겁고 강한 구조용은 아니고, 가볍고 끊기지 않는 마감·기능용」이 대전제다.
⑤ 에폭시 — 1액형이라 경화제가 필요 없다고 한 선지가 오답이다. ⑥ 열경화성 — 글라스섬유 강화 평판의 수지를 열가소성으로 적은 선지가 오답이다. ⑦ 멜라민 — 표면 경도가 높다는 성질과 내열·내수성이 크다는 성질을 한 묶음으로 단정한 선지가 오답이다.
다음은 일반적인 플라스틱 재료에 대한 설명이다. 틀린 것은?
정답 ② · 일반적인 플라스틱 재료에 대한 설명 중 틀린 것을 고르는 문제이다. FRP는 섬유보강플라스틱으로, 주로 불포화폴리에스테르 수지나 에폭시 수지 등 열경화성 수지를 사용하여 만든다.
FRP는 열경화성 수지인 에폭시나 불포화폴리에스테르를 주로 사용하며 알키드 수지는 일반 도료에 쓰인다.
합성수지 재료의 일반적인 특징에 대한 설명 중 틀린 것은?
정답 ④ · 합성수지의 일반적 특징 중 틀린 것을 찾는 문제이다. 합성수지는 일반적으로 압축강도가 인장강도보다 크거나 비슷한 수준이므로 인장강도가 압축강도보다 크다는 4번은 틀린 설명이다.
합성수지는 일반적으로 압축강도가 인장강도보다 크거나 비슷하므로, 인장강도가 압축강도보다 크다는 설명은 틀렸다.
각종 합성수지에 대한 설명으로 틀린 것은?
정답 ② · 합성수지에 대한 설명 중 틀린 것을 찾는 문제이다. 염화비닐수지, 즉 PVC는 대표적인 열가소성 수지로 가열하면 연화되고 냉각되면 굳는 성질을 반복하며, 내수성과 내약품성이 우수하다.
염화비닐수지는 열가소성 수지이므로 열경화성이라고 한 설명이 틀렸다.
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