電氣化學的 方法을 利用한 에어컨 실외기 분체 塗裝 사양의 防蝕性能 硏究

Abstract

인류는 끊임없이 삶의 질을 향상시키고, 편리한 생활을 추구해왔다. 특히 인류의 실내생활에 혁명적인 영향을 주고 있는 공조시스템은 온/습도의 조절을 통해 인간이 생활하기 가장 편한 조건을 제시해 주고 있다. 공조시스템의 가장 보편적인 형태는 냉매를 이용해 열 교환을 제어하는 에어컨이다. 에어컨은 실내기와 실외기로 구성되는 double system으로 이루어지는 설비로 일반적인 가전제품과는 차별된다. 실외기의 경우는 공조시스템의 가장 핵심적인 설비로 주로 옥외에 설치되기 때문에 실외기라 부르고 있다. 보통 아연강판을 사용하여 실외기 케이스를 제작하는데 각종 환경에 따라 부식의 위험이 존재하는 것이 사실이다. 철강 재료는 우수한 물리적, 기계적 성질을 가질 뿐만 아니라 가격이 저렴한 장점을 가지고 있어 큰 장점을 가지지만, 공업지대 및 해안지역과 같은 환경에서 철강 재료는 부식되기 쉬운 단점을 지닌다. 부식은 금속이 그들의 본래 상태인 산화물로 되돌아 갈려는 본질적인 성질 또는 자연적인 경향이라 할 수 있지만, 금속 구조물의 경제적 손실을 야기하고 또한 안전성의 측면에서도 큰 문제를 초래한다. 따라서 실외기 내부의 열교환기 및 압축기를 보호를 위해서 적절한 방식 시스템이 필요한데 보편적으로 가장 효율적인 도장을 통한 방식을 적용하고 있다. 일반적인 대형플랜트와는 달리 대량 생산체재를 구축해야만 산업으로 가치가 있는 에어컨 분야에서는 자동 도장 공정을 적용하여 최적의 생산 효율을 내고 있다. 기존의 용제형 도장 공정에서는 VOC(volatile organic compounds, 휘발성 유기 화합물)의 발생이 문제가 되었기 때문에 21세기에 접어들면서 high solid type의 분체도장으로 대부분 대체되었다. 일반적으로 분체도료는 powder형으로 전기영동적인 힘을 이용하여 도료를 피도물에 부착시켜 일정한 온도로 가열하여 도막을 형성한다. 따라서 불균일한 도막이 형성되기 쉽고, 도장결함도 발생하기 쉽다. 일반적으로 고분자 물질로 이루어진 유기도막은 주위 환경의 복합적인 부식인자에 의해 시간이 경과함에 따라 자연스럽게 노화되어 본연의 기능을 상실하게 된다. 특히 분체도장사양이 적용된 도막은 UV에 의해 고분자 사슬이 점진적으로 붕괴되는 현상이 있고, 이 현상은 chalking현상으로 나타난다. 이러한 유기도막이 제 기능을 잃어가는 것을 정량적으로 평가할 수 있는 방법이 전기화학적 방법이다. 본 연구에서는 첫 번째로 해안환경 및 내륙지방에 실제 설치되어 있는 에어컨의 도장강판을 채취하여 교류임피던스법을 통해 평가하고 임피던스 수치의 변화를 이용하여 도장강판의 수명을 예측하였다. 또한 전기적 충격없이 도장강판을 평가할 수 있어 가장 이상적인 전기화학적 방법이라 판단되는 전기화학적 노이즈법을 이용하여 도장강판의 성능 평가 후 기존의 평가방법인 교류임피던스법과의 비교를 통해 그 적용가능성을 평가하였다.