습식 표면처리에 대한 저의 생각(업데이트)
블로그의 이름을 표면처리로 시작하는 것에 대해서 어느 분이 그것이 무엇을 뜻하는지 모르겠다고 물어 보십니다. 또 내용이 어렵고 복잡하다고 하십니다. 그러면서 염산에 담구어도 견디는 표면처리가 있냐고 묻습니다. 조건에 따라서 처리 원가에 따라서 가능 할 수 있습니다. 그러면 지금부터 표면처리에 대해 제가 할 수 있는 한 쉽게 전반적인 내용을 설명 드리겠습니다.
제가 생각하는 표면처리의 정의는 특정 물품의 표면에 고객이 원하는 표면의 모양을 만들어 내면서, 고객이 원하는 기능을 부여해 주는 기술입니다. 여기에 고객이 원하는 이라는 단서를 붙이는 이유는 아무리 좋은 표면처리도 고객이 원하는 가격내에서 만들어지지 않으면 소용이 없기 때문에 그렇습니다. 이러한 표면처리 기술에는 표면처리 하는 방법에 따라 두 가지의 표면처리로 나누어 집니다. 즉 건식 표면처리와 습식 표면처리 입니다.
건식 표면처리라 하면 표면처리를 건조된 처리 환경에서 표면처리를 하는 기술입니다. 예를 들면 진공 용기 또는 밀폐된 공간 내에서 플라즈마 또는 아크 또는 가열 증발에 의한 물품의 표면을 코팅하는 기술입니다. 여기에는 PVD(Physical Vapor Deposition), CVD(Chemical Vapor Deposition), Sputtering, Plasma Spray, Arc Spray, 이온질화 등이 여기에 해당 됩니다. 이러한 기술은 처리 장치를 만들어야 됨으로 초기 투자비가 높고 장치의 성능에 따라 표면처리의 품질이 달라 질 수 있음으로 장비 의존적 기술이라고 말 할 수 있습니다. 그리고 일반적으로 알려진 바로는 건식 표면처리는 청정 생산기술이라고 말하고 있는데, 잘못된 생각입니다. 왜냐하면 건식 표면처리는 표면처리 공정 중에 마지막으로 하는 공정중의 하나이고 건식 표면처리를 하기 전에 필수적으로 해야 하는 탈지 산세 공정 등은 각종 산 알카리 액을 사용하기 때문입니다. 거기다가 건식 표면처리를 한 제품이 불량이 났을 경우 아주 독한 약품, 에를 들면 불산과 같은 액을 사용함으로 폐수처리 시설을 갖추어야 합니다. 그런데 이런 시설을 갖추지 않고 영업하는 업체가 있습니다. 청정 생산기술이라고 주위에서 생각하기 때문에 악용하는 것입니다.
습식 표면처리는 표면처리를 습한 처리 환경 즉 각종 산 알카리 유기물 무기물을 액으로 사용하여 처리하는 기술입니다. 여기에 속하는 표면처리 기술로는 도금, 도장, 양극산화, 화성피막, 화학연마(전해 포함), 화학 에칭(전해 포함), 용융염 처리, 탈지 등 각종 액을 사용하여 처리하는 종류들 입니다. 이러한 습식 표면처리 기술의 장점은 액의 배합에 노우하우가 많고 처리 공정에 노우하우가 있어서 처리 단가가 아주 낮고 기술의 부가가치가 높습니다. 반면에 단점은 폐수를 유발함으로 폐수처리를 할 수 있는 시설이 있어야 합니다.
그렇지만 제기 개발한 블로그에 소개된 기술들 중에 습식표면처리이지만 폐수처리 설비가 필요없는 기술들도 있습니다. 폐수처리를 하지 않는 경우 습식표면처리의 장점인 경제적이면서 처리공정이 간단하고 폐수처리의 단점을 보완했으니 더욱 더 금상 첨화라는 생각으로 개발한 기술들 입니다. 예를 들면, 폐수처리가 필요없는 크로메이트 처리 기술, NIW 기술, 초경질 선택 경화 기술, 초경질 저온 세라믹 코팅기술, 플라즈마 스프레이 코팅층의 초내식 세라믹 코팅기술, 무폐수 히트파이프 세라믹 윅 형성기술, 초고속 경면 연마재 제조기술 등이 있고, 수용성 절삭유 등 각종 산업폐수의 초고속 cod 절감기술 등이 있습니다.
우리나라에서 성수대교가 무너진 사건이 있었습니다. 진단을 한 결과 용접부위 부식으로 무너졌다고 발표를 했는 것으로 기억합니다. 이러한 용접부위의 부식 문제는 금속야금 전공자들인 용접하는 사람들은 신경쓸 수 없습니다. 누가 신경 써야 되는가? 의 해답은 바로 부식을 막는 기술을 가지고 있는사람들 즉 습식 표면처리 기술자가 해야 됩니다. 왜 건식 표면처리는 해당이 되지 않는가? 라고 물으신다면 이유는 이렇습니다. 부식은 양극과 음극의 전하 이동에 의해서 일어 나는데 그 분위기가 습한 곳과 건조한 곳의 부식 전위 차이에 의해 발생되는 즉 진공이나 이런 환경이 아니라 습한 환경에서 발생되는 현상이기 때문입니다. 그래서 습식 표면처리 하는 사람들은 필수적으로 전기화학을 공부해야 합니다.
지금도 우리 주위에 엄청난 대형사고가 일어날 가능성이 있는 곳이 많습니다. 어디냐구요? 땅속에 묻혀있는 엄청난 숫자의 가스관들의 부식, 반도체 공장의 유독가스 저장소와 배관들, 노후된 화학 공장들의 저장조와 배관들(이미 20년 넘은 공장이 많습니다), 원자력 발전소의 열 부식 반응조와 배관들, 대형 바다 위 다리의 연결부와 지지부의 부식 등이 있습니다. 습식 표면처리 기술이 바로 이러한 문제들을 해결해 줄 수가 있습니다. 부식 진단과 방식 분야도 습식 표면처리 기술에 포함됩니다. 우리나라도 이러한 습식 표면처리 기술을 가지고 있는 사람들을 활용하여 노후화된 기관 산업을 미리 보호하여 대형사고를 막는 대책을 마련해야 될 것으로 생각합니다.
