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이글은 Bob Flexner가 PWW에 기고한 "The 7 Myths of Polyurethane"을 번역한 내용입니다. 원문은 이 링크로...폴리우레탄이란 무엇인가?
유성 폴리우레탄은 일반적인 바니쉬의 한 종류입니다. 보통 알키드 바니쉬에 약간의 폴리우레탄 수지를 섞어서 만들어지며, 알키드 수지는 거의 모든 바니쉬와 유성페인트에 사용됩니다. 폴리우레탄 수지는 알키드 바니쉬에 스크래치와 열, 용제와 물에 대한 저항성을 보강하기 위해 첨가됩니다.
알키드 수지가 없는 순수한 폴리우레탄은 항상 두개의 물질을 섞어야 경화되는 이액형(two-part) 타입입니다. 고릴라 우레탄 본드처럼 물을 섞는 타입도 있고, 일반적인 플라스틱처럼 열을 가하는 타입도 있고, 에폭시 접착제처럼 두개의 물질을 섞으면 경화가 시작되는 타입도 있습니다.
이액형 폴리우레탄은 성능도 좋고 도막도 두꺼우며 용제를 적게 사용해 환경규제를 피할 수 있어 가구 공장에서 많이 사용됩니다.
섞지 않아도 되는 알키드 폴리우레탄(유랄키드, uralkyd라고 urethane과 alkyd를 합친 조어)은 목수들과 일반 소비자들에게 보편적인 제품이 되었고, 순수 알키드 바니쉬는 구식이 되어 이제 찾아보기가 힘듭니다.
최근 10년간 수성 코팅제가 보급되면서 혼란스러운 점이 없지 않은데, 이들 수성 코팅제는 폴리우레탄과 아크릴 수지를 결합한 형태입니다. 포장에는 단순히 "폴리우레탄"이라고 적혀있지만, 유성 폴리우레탄과 완전히 다른 제품입니다. 그래서 수성 폴리우레탄은 유성에 비해 성능이 다소 떨어지며 다른 특성을 가지고 있습니다.
물론 이런 점이 수성 폴리우레탄을 사용하지 말아야 한다는 걸 의미하지는 않습니다. 단지 수성 제품은 완전히 다른 제품이라는 것만 알고 계세요. 이 글은 순전히 유성 폴리우레탄 만을 다룹니다.
(대충 정리하면 유성 폴리우레탄은 알키드+우레탄 수지이며, 수성 폴리우레탄은 우레탄+아크릴 수지입니다. 순수한 폴리우레탄은 이핵형 타입입니다. 수성 폴리우레탄에 대해서는 다른 글로 상세히 설명 드리겠습니다)
미신들
이런 미신들은 목공 자체보다 마감제에 대한 것들이 많습니다. 왜냐하면 마감제는 화학 제품이기 때문입니다. 화학물질의 이름이나 화학식을 보고 구별해 내거나 이해하는 건 전문가가 아닌 한 힘든 일입니다. 예를 들어 폴리우레탄과 라커는 캔에 들어 있을때나, 나무에 발라져 있을때나 서로 비슷해 보입니다. 하지만 이 둘은 완전히 다른 특성을 가지고 있습니다.
대조적으로 목공은 물리학입니다. 당신은 밴드쏘를 밴드쏘라 하지 테이블쏘라고 하지 않습니다. 둘 다 테이블(정반)을 가지고 있지만요. 그리고 장부결합은 주먹장과 다릅니다.
그래서 전문가들과 생산자들은 공구나 공정에 대한 것보다 마감제에 대한 부정확한 정보를 제공할 가능성이 많습니다. 그게 고의든 아니든 간에요. 그리고 소비자들은 이런 목공 자체보다 마감에 대한 잘못된 정보 혹은 미신에 취약합니다.
잘못된 정보가 인쇄되어 배포되기 시작하면 그것이 널리 읽히고 반복되면서 "진실"이 됩니다. 모든 이들이 틀린 정보를 보고 그렇게 얘기하기 때문이죠. 이런식으로 잘못 알려진 폴리우레탄에 대한 미신을 적어봅니다.
미신#1 : 마감이 잘 스며들게 하기 위해서 결 직각방향으로 붓질해야 한다?
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모든 오일 마감제는 어떤 방향으로 바르든 잘 스며듭니다. 이건 일종의 모세관 현상에 의한 것으로 뿌리에서 흡수된 물과 영양분이 나무의 꼭대기까지 올라갈 수 있는 것과 같은 메카니즘입니다.침투를 잘 시키기 위해서 결직각 방향이나 혹은 대각선 방향으로 발라야 한다면 폴리우레탄을 스프레이로 뿌리는 경우는 아예 침투가 되지 않을까요?
결직각방향으로 먼저 바르고 나중에 결방향으로 바르는 것에 대해 생각해 볼 수 있는 유일한 잇점은 도장의 두께를 균일하게 할 수 있다는 정도입니다. 하지만 이렇게 하지 않는다고 특별한 문제가 생겼던 적은 없습니다.
더 중요한 점은 폴리우레탄의 붓질을 오래할수록 용제가 증발하여 점성이 높아지기 때문에 붓자국이 남을 가능성이 더 높아진다는 겁니다.
미신#2 : 접착력을 높이기 위해 첫번째 도장할 때는 50대 50으로 희석해야 한다?
이것은 오래된 미신으로 주로 페인트의 하도인 프라이머와 바니시와 라커의 하도로 사용될 수 있는 샌딩실러에 대한 오해에서부터 비롯됩니다.
프라이머는 위에 발리는 페인트를 위해 강한 접착력을 제공하며 따라서 안료에 비해 바인더의 비율이 큽니다. 하지만 투명코팅 마감제는 그 자체가 바인더입니다. 그러므로 굳이 하도 프라이머를 바르지 않아도 충분히 잘 표면에 접착이 됩니다.
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샌딩실러는 투명코팅의 첫번째 도장으로 사용되는데 도장 후 오른 결을 샌딩하기 쉽도록 비누와 같은 윤활코팅제가 포함되어 있습니다. (일반적인 바니쉬는 샌딩하면 사포에 껌처럼 달라붙어 사포의 수명이 매우 짧아지는데, 샌딩실러는 윤활성분으로 인해 사포에 달라붙지 않아 편합니다) 그러므로 대량 생산체제에서는 사용할 만 합니다. 하지만 이 윤활성분이 위에 올라갈 투명 도막의 접착력을 떨어뜨릴 수도 있습니다. 그러므로 소규모로 가구를 만드는 곳이라면 샌딩실러를 사용하지 않는 것이 더 낫습니다.특히나 폴리우레탄은 샌딩실러에 잘 접착되지 않습니다. 그래서 많은 폴리우레탄 바니쉬 제조사들이 샌딩실러를 하도로 바르지 말 것을 권합니다. (실제로 몇몇 폴리우레탄 바니쉬 제조사 홈페이지에서 도장방법 설명을 보면 하도로 반드시 자사의 샌딩실러를 쓰라고 되어 있습니다. 다른 회사걸 쓰면 접착에 문제가 생길 수 있다면서요... 뭥미~) 게다가 폴리우레탄은 그다지 많이 떡지지 않고 샌딩이 잘 되는 편이라 더욱 더 샌딩실러를 사용할 필요가 업습니다.
이럼에도 불구하고 폴리우레탄의 하도로 프라이머나 샌딩실러를 바르면 접착이 더 잘될 것이라고 오해하는 경우가 많습니다. (최근에는 Zinsser사로부터 디왁스드 셀락인 SealCoat 제품이 나왔고 이를 샌딩실러로 사용하는 경우에는 폴리우레탄과의 접착에 문제가 없습니다)
이렇게 잘못 알고 있는 사람들이 폴리우레탄의 첫 도장을 희석해야 한다고 믿고 있습니다.
사실은 폴리우레탄을 희석함으로서 얻을 수 있는 잇점은 빨리 마른다는 겁니다. 어떤 도막성 마감이든 얇게 발리면 빨리 마르는 건 자명합니다. 빨리 마르면 샌딩하여 재도장을 빨리 할 수 있습니다. 그러므로 폴리우레탄의 희석이 어떤 잇점이 있긴 하지만 접착력 자체를 높이는 것은 아닙니다.
미신#3 : 캔을 절대로 흔들지 마라. 흔들면 거품이 생긴다?
여기서 추론되는 미신으로 붓을 캔 가장자리에 대고 훑어내면 마감제에 거품을 유발할 수 있다는 것도 있습니다.
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사실 이건 미신이라기 보다는 오해에 가깝습니다. 왜냐하면 이게 사실이기 때문이죠. 하지만 그런다고 해도 문제가 될 건 없습니다. Minwax사나 Olympic사 등의 폴리우레탄 캔에도 이런 식의 캔을 흔들지 말라고 경고 문구가 있습니다.그렇습니다. 캔을 흔들면 마감제 내부에서 거품이 생깁니다. 그리고 이 상태에서 붓으로 나무에 바르면 도장에 거품들이 보입니다. 하지만 캔을 흔들지 않고 붓으로 발라도 거품이 생기기는 마찬가지 입니다. 이건 결국 캔을 흔드는게 도장 표면의 거품이 생기게 하는데 결정적인 원인은 아니라는 걸 의미합니다. 문제는 붓질에 있습니다.
만일 거품이 생기는 이유가 붓의 움직임이 빨라서 발생하는 어떤 난류(turbulence)에 의한 것이라면 붓을 천천히 움직임으로서 거품이 나지 않게 할 수 있을 겁니다.
이런 의견을 자신의 책에서 소개한 어떤 전문가는 8초에 30cm 정도로 천천히 붓을 움직여야 하며 절대로 되돌아가서는 안된다고 주장합니다. 그런데 한번 직접 해보세요. 그렇게 천천히 붓질 한다는게 얼마나 어려운지 금방 깨닫게 될 겁니다. 그리고 절대로 되돌아가서는 안된다는 것도 실제로 해보면... 처음 마감제를 적셔서 시작할 때는 너무 많은 양이 도포되게 되며, 진행할 수록 얇게 도포가 되어 결국에는 붓자국과 흘러내림 그리고 평평하지 않은 도장면을 초래할 뿐입니다.
캔을 흔드는 것과 상관없이 붓질을 할 때 거품이 생긴다면 도장면에 생긴 거품을 마르기 전에 없애는 방법을 알면 됩니다. 보통 거품은 자기 스스로 터져서 평탄하게 됩니다. 하지만 더운 날씨인 경우 거품이 더 두꺼워지면서 그대로 굳어버릴 수도 있습니다. 그래서 결방향으로 바르면서 거품이 생긴것이 보인다면 가벼운 터치로 반대방향으로 살짝 붓질을 하면 대부분의 거품은 사라집니다.
만일 이 방법이 잘 통하지 않는다면 5~10% 정도의 미네랄 스피릿을 덜어쓰는 폴리우레탄에 섞어주면 거품이 스스로 터지는 확률이 더 높아집니다. Minwax사의 폴리우레탄의 경우 유난히 거품이 더 많이 생기는데 이 거품들은 스스로 터지기 때문에 그리 큰 문제가 되지 않더군요.
스스로 터지지 않는 거품에 대해서는 두가지의 대처 방안이 있습니다.
첫번째 방법은 미네랄 스피릿(혹은 나프타나 테레빈유)을 적신 헝겊으로 거품이 생긴 도장 전체를 닦아내는 겁니다. 이것은 도장을 한 뒤에 15~30분 쯤 뒤에 아무 문제없이 할 수 있는 방법입니다. 미네랄 스피릿으로 닦아낸다고 아래에 있던 폴리우레탄 도장에 손상을 주지는 않습니다. 단지 표면이 매끈해지고 거품이 없어질 때까지 닦아내면 됩니다.
두번째 방법은 그냥 거품인 채로 건조되게 놔둔 다음 샌딩으로 깨끗하게 거품 자국을 없앤 뒤에 미네랄 스피릿을 충분히 섞은 희석된 폴리우레탄을 추가로 발라주면 됩니다. 충분히 희석되었다면 거품은 자동으로 터져 평탄하게 될 것입니다.
거품이 안 생기게 하려면 캔을 흔들지 말라는 지침을 잘 지켰는데도 붓질에 의해서 거품이 생기기 때문에 사람들은 혼란스러워하고 자신감을 잃게 됩니다. 차라리 불가피하게 생기는 거품을 어떻게 없애느냐에 촛점을 맞추는 것이 더 현명합니다.
미신#4 : 나프타로 희석하면 더 빨리 마른다?
나프타는 미네랄 스피릿이나 테레빈유에 비해서 훨씬 빨리 증발하는 성질이 있습니다. 이 미신의 논리는 용제가 빨리 증발하니까 코팅 마감도 훨씬 빨리 경화될 것이라는 겁니다.
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폴리우레탄을 사용할 때 알아둘 것은 처음 도장했을 때 잠깐 액체 상태로 표면에 남아있는 동안은 용제가 증발되는 단계이며, 이후 끈적한 상태로 한 시간 정도 유지되는데 이때 산소와의 반응을 통해 크로스링킹이 일어납니다. 그리고 증발 속도가 빠른 용제를 사용한다고 해서 크로스링킹이 빨리 일어나는 것은 아닙니다.
그러므로 증발 속도가 빠른 나프타를 쓴다고 해서 전체적인 폴리우레탄의 경화 속도에는 큰 영향을 주지 않습니다.
(크로스링킹은 폴리우레탄의 분자들이 서로 연결되어서 거대한 분자구조를 만드는 걸 의미합니다. 일반적으로 크로스링킹이 많이 되어 큰 분자구조가 만들어질 수록 더 단단한 물성을 가지게 됩니다. 이에 대한 상세한 설명은 다른 글을 통해서 정리해 보겠습니다)
미신#5 : 페네트롤(Penetrol)로 희석하면 붓자국이 안생긴다?
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날씨가 덥거나 춥거나 직사광선 아래서 유성 페인트 칠을 할 경우 붓자국이 많이 남는 경향이 있습니다. 그래서 페인트 공들은 이를 방지하기 위해 페인트 통에 페네트롤을 첨가해 사용해 왔습니다. 하지만 저는 비교적 안정된 실내 환경에서 사용되는 폴리우레탄에 페네트롤을 첨가하면 좋다는 권고를 들어본 적이 없습니다.페네트롤은 아주 천천히 건조되는 오일로서 유성 페인트나 폴리우레탄이 오랫동안 끈적이는 상태가 되도록 해줍니다. 하지만 이렇게 되면 먼지가 도장면에 들러붙을 확률을 높이게 됩니다. 페인트 공들은 페인트 도장면에 먼지가 붙어도 별 신경을 안씁니다만 목수들은 도장면에 들러붙는 먼지에 아주 민감합니다.
대부분의 목수들은 폴리우레탄 도장면에 먼지가 앉을 새가 없이 빨리 건조되기를 원합니다. 건조시간을 지연시켜 붓자국을 없앨 수 있다는 장점은 먼지가 앉을 확률이 많다는 치명적인 단점에 맥을 추지 못합니다. 빨리 건조시켜 먼지가 앉을 확률을 줄여주려면 폴리우레탄의 마지막 코팅 시 25~50% 정도로 희석하여 발라주면 얇은 도막이 형성되면서 빨리 건조됩니다.
덧붙여 페네트롤은 오일이기 때문에 폴리우레탄의 내구성에 약간이나마 안좋은 영향을 줄 수 있다는 점도 유의하셔야 합니다.
미신#6 : 판재를 기울여서 바르면 붓자국이 안생긴다?
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저는 최근에 이런 주장을 접했는데 아이디어는 이렇습니다. 테이블 상판에 폴리우레탄을 바를 때 한쪽을 10~20cm 정도 올려서 기울인 상태에서 바르면 폴리우레탄이 서서히 흘러내리면서 붓자국을 없애준다는 겁니다.가구의 수직으로 서있는 면에 마감을 해 보았다면 붓자국의 경계에 뭉쳐있던게 흘러내리는 현상(sagging)을 경험해 보셨을 겁니다. 이를 막기 위해서는 아주 얇게 도장하는 기술이 필요합니다. 하지만 생각해 보세요. 그냥 평평하게 둔 상태에서는 대충 발랐다 해도 중력에 의해 저절로 펴질텐데, 판재를 기울임으로서 오히려 이런 흘러내림 현상을 유발하는 건 아닐까요?
제조사마다 자동으로 평이 맞추어지는 정도가 다르지만 어떤 폴리우레탄 바니쉬라도 미네랄 스피릿으로 희석하여 도장할 경우 쉽게 자동으로 평이 맞추어지게 할 수 있습니다. 이렇게 함으로서 붓자국은 자연스레 없어지며 도장면이 경화된 후 샌딩을 하면 더욱 더 매끈하게 표면을 만들 수 있습니다.
어느 정도로 희석해야 하는지는 폴리우레탄의 제조사에 따라 다르지만 저는 대충 25% 정도의 미네랄 스피릿을 넣는 정도로 시작해보라고 권합니다.
미신#7 : 도장 사이에 샌딩을 하면 접착력이 더 좋아진다?
즉 도장면에 샌딩을 하면 미세한 스크래치가 생기게 되는데 이것이 도장간의 접촉 면적을 넓히고 기계적으로 복잡한 모양을 만들어 도장의 접착력이 높아진다는 이론입니다.
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이 미신은 다소 복잡합니다. 먼저 생각해볼 수 있는게 도장간 접착력을 극대화하기 위해서 도장면 전체를 샌딩하기란 거의 불가능하다는 겁니다. 예를 들어 움푹 파인 기공 부분은 샌딩이 되질 않습니다. 어쨌든 이 위에 폴리우레탄을 도장하면 잘 붙어 있습니다. 도장 사이의 시간이 며칠이나 되어 그 사이에 오염이 되거나 하지 않았다면 어떻게든 도막간 접착력은 아주 좋습니다. 폴리우레탄의 도막이 들뜨는 걸 본 적이 있으신가요?유성 폴리우레탄은 마르는데 오래 걸려서 먼지가 앉을 경우가 많습니다. 그래서 어쨌거나 먼지가 앉은 부분 때문에 샌딩을 해야 합니다.
유광 도장을 할 경우에는 소광제(flatting agent)가 포함된 저광이나 반광 도장을 할 때보다 더 샌딩에 신경써서 최소화해야 합니다. 왜냐하면 저광이나 반광에 비해서 유광 도막은 아주 사소한 흠집도 눈에 잘 띄이기 때문입니다. 폴리우레탄은 이전 도막을 녹이면서 접착되는 방식이 아니라는 점을 염두에 두셔야 합니다. 어쨌든 샌딩이 최소화된 아주 매끈한 유광 도막에 덧바른 도막도 들뜸없이 잘 붙어 있습니다.
그러므로 도장간에 샌딩을 할 때는 스크래치를 최소화할 수 있는 아주 고운 P320이나 P400 방의 사포를 사용하기 바랍니다. 물론 큰 흠집이 있다면 거친 사포를 사용해야 겠지만요.
그리고 저는 먼지 알갱이가 느껴지는 좁은 부분을 샌딩할 때 샌딩블럭을 사용하지 않습니다. 샌딩블럭에 붙은 사포가 완벽한 평면이라면 큰 문제가 되지는 않을 겁니다. 하지만 고운 사포일 수록 폴리우레탄 도막을 샌딩하면 사포에 찐득하게 달라붙기 쉬워 평면이 깨집니다. 심지어 어떤 경우는 이것이 뾰족한 모양으로 들러붙기도 해 샌딩을 계속 할 경우 도막에 큰 상처를 내기도 합니다. 그리고 이 깊은 상처는 이전 도막을 녹이지 않는 폴리우레탄의 특성으로 인해 위에 덧바르더라도 사라지지 않고 비쳐 보입니다.
스틸울이나 합성 연마패드를 이용하여 샌딩할 수도 있지만 사포만큼 매끈하게 다듬지는 못합니다.
(저는 이에 대한 실제 경험이 있습니다. 초보 시절에는 폴리우레탄을 도장하고 마르고 나면 P320방 사포로 도장면 전체를 싹 샌딩했습니다. 그런데 엄청 찐득하게 사포에 달라붙어서 사포의 낭비가 심했죠. 그래서 그냥 계속 샌딩을 했더니 엄청난 스크래치가 났더군요. 이 당시 저는 심지어 습식샌딩을 했기 때문에 스크래치가 났는지도 몰랐습니다. 그래서 폴리우레탄 마감을 완전히 망친 적이 있었고 이후 새로 공부를 해서 방법을 바꾸었습니다.
손으로 표면을 만져보면서 먼지 알갱이가 느껴지거나 거품 자국 등으로 이질감이 있는 부분만 고운 사포로 가볍게 샌딩하여 줍니다. 가급적 전체적인 샌딩을 하지 않습니다. 이렇게 하니 사포도 절약되고 시간도 절약되고 마감 품질도 훨씬 좋더군요)
결론
폴리우레탄을 붓으로 바르는 건 그리 복잡하지 않습니다. 어쨌거나 전문가들과 제조사들이 그렇게 보이도록 했습니다. 그들은 잘못된 미신을 설명서에 기재하고 알림으로서 폴리우레탄 도장에 대한 어떤 규칙들을 만들었습니다. 어떤 미신들은 말도 안되는 내용이긴 하지만 그렇다고 해로운 건 아닙니다. 하지만 어떤 미신들은 문제를 해결하고자 하는 취지이기는 하지만 그대로 따라하면 문제만 커질 뿐입니다.
이런 잘못된 미신이 인쇄되어 세상에 뿌려지게 되면 어떤 것도(심지어 저의 이 글도) 그 미신의 확산을 저지할 수는 없는 것 같습니다. 음모론자들은 단지 폭로를 위한 "거짓"을 끊임없이 반복하면, 자신의 추종자들이 더 확고한 믿음을 가지게 된다는 걸 잘 알고 있습니다. (거짓된 정보라도 계속 그럴듯하게 제공해주면 추종자들은 그걸 믿고 따른다는 의미입니다)
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