사출성형 품질은 설비와 금형뿐 아니라 사용하는 수지의 특성과 가공 조건에 따라서도 달라진다. 이에 (주)한국하이티엔은 현장 실무자의 소재 이해를 높이기 위한 전문 교육을 마련하고, 고분자공학 분야 전문가인 진인주 교수를 초청해 사출성형 재료와 소재 특성에 대한 이해를 높일 수 있는 시간을 마련했다.

한국바이오플라스틱협회 진인주 회장(前인하대학교 대외부총장) / 사진. 여기에

실무자 소재 전문성 함양 위한 특강

(주)한국하이티엔(이하 한국하이티엔)이 사출성형 현장 실무자의 소재 이해와 가공 전문성 향상을 위한 교육 프로그램을 마련했다.

한국하이티엔은 지난 10월 20일(화)부터 22일(목)까지 충북 제천시 소재 한국하이티엔 제천 테크센터에서 사출성형 재료를 주제로 한 교육을 진행했다. 이번 교육에는 사출업체 입사 1년 이내 생산근무자와 품질·관리 등 비생산직 근무자, 금형 제작 업무 종사자 등이 참여했다. 특히 10월 21일(수)에는 진인주 교수를 특별 초빙해 사출성형 재료에 관한 강연을 진행했다.

진인주 교수는 2013년 3월부터 2022년 2월까지 인하공업전문대학 총장을 역임했으며, 인하대학교 대외부총장을 지냈다. 2008년부터 한국바이오플라스틱협회 회장을 맡아왔으며, 고분자공학과 고분자 신소재 분야의 전문성을 바탕으로 관련 산업 발전에 기여해 왔다. 이번 강연에서는 고분자와 플라스틱의 기본 개념부터 수지의 분자 구조와 물성, 가공 특성, 컴파운딩, 바이오플라스틱까지 폭넓은 내용을 다뤘다.

고분자 구조와 분자량, 수지 특성의 이해

진인주 교수는 플라스틱의 특성을 이해하려면 고분자의 분자량과 분자 구조부터 살펴봐야 한다고 설명했다. 고분자는 사슬 길이와 구조에 따라 물성이 달라지며, 분자량 분포와 분자 사슬의 뒤엉킴 역시 소재의 특성에 영향을 미친다. 또한 결정성 수지와 무정형 수지의 차이, 열가소성과 열경화성 플라스틱의 특성을 소개하며 소재별 차이가 실제 가공과 제품 품질에 미치는 영향을 설명했다.

사출성형 과정에서 중요한 온도와 유동 특성도 주요 내용으로 다뤘다. 수지는 적절한 온도에서 충분한 유동성을 확보해야 하지만, 지나친 고온은 열화와 변형을 일으킬 수 있다. 유동지수와 유동길이, 유동점도 측정법을 통해 수지의 흐름 특성을 파악하는 방법도 소개했다. 아울러 인장강도와 항복강도, 충격강도, 인성 등 기계적 물성의 개념을 설명하고, 동일한 소재라도 사용 환경의 온도에 따라 기계적 거동이 달라질 수 있다는 점을 강조했다.

수지에 첨가제와 보강재 등을 혼합해 필요한 물성을 구현하는 컴파운딩 또한 이번 특강의 주요 내용 중 하나였다. 컴파운딩은 착색이나 자외선 저항성 향상, 기계적 물성 보완 등 제품의 요구 특성에 맞춰 소재를 조정하는 과정이다.

한편 진인주 교수는 “같은 소재라도 사용 환경의 온도에 따라 기계적 변형이 달라질 수 있다. 실제 제품을 설계하거나 사출할 때는 소재 자체의 물성뿐 아니라 제품이 사용될 지역과 환경, 요구되는 내구성까지 고려해야 한다”라고 전했다.

한국하이티엔이 진인주 회장 초청 소재 특강을 진행했다. / 사진. 여기에

바이오플라스틱의 지속가능성에 주목

진인주 교수는 강연 후반에 바이오플라스틱의 개념과 활용 가능성을 소개했다. 바이오플라스틱은 식물 등 바이오매스를 원료로 사용하는 플라스틱과 생분해 특성을 갖는 플라스틱을 포괄하는 개념으로, 두 특성이 반드시 함께 나타나는 것은 아니다. 옥수수와 사탕수수 등에서 얻은 원료를 활용해 기존 석유화학 원료를 대체할 수 있으며, 생분해성 소재는 적절한 환경과 시설이 갖춰졌을 때 미생물에 의해 분해될 수 있다.

진 교수는 바이오플라스틱이 원료의 지속가능성과 탄소 배출 저감 측면에서 주목받고 있지만, 기존 플라스틱보다 높은 가격과 제한적인 보급 규모 등 해결해야 할 과제도 있다고 설명했다. 생분해성 소재 역시 아무 환경에서나 빠르게 분해되는 것은 아니므로, 소재의 특성과 처리 조건을 정확하게 이해해야 한다는 점을 짚었다.

아울러 플라스틱이 환경오염의 원인으로 지목되는 현실을 언급하며, 소재 자체에 대한 평가를 넘어 제품의 품질과 내구성을 높이는 제조 현장의 역할도 강조했다. 값싸고 편리하다는 이유로 플라스틱을 단기간 사용하고 폐기하는 관행에서 벗어나, 용도에 맞는 양질의 제품을 생산하는 것이 중요하다는 취지다.

한편 이번 진인주 교수 특강은 사출성형 현장에서 경험적으로 활용해 온 소재와 가공 조건을 고분자 구조와 물성의 관점에서 이해하도록 돕는 데 의미를 뒀다. 한국하이티엔은 현장 실무자가 재료의 특성을 보다 체계적으로 파악하고, 이를 실제 성형 조건 설정과 품질 관리에 적용할 수 있도록 전문 교육을 추진했다.

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