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단순해 보이는 테이프가 모든 것을 결합한다
놀라울 정도로 강력하지만, 눈에 잘 보이지 않는 것은 무엇일까요?
슈퍼히어로에 대한 이야기가 아닙니다. <3M™ VHB™ 테이프>를 말하려는 겁니다. 얼핏 봐서는 너무나도 단순해 보이는 이 테이프는 부품들을 결합하는 혁명적인 방법을 제공했습니다.
빌딩의 극한 환경 조건을 견딜 수 있는 과학
1980년대에 접어 들면서 3M의 과학자들은 아주 강력한 양면 아크릴 폼 테이프인 3M™ VHB™ 테이프를 개발했습니다. 3M은 개발 과정에서테이프의 성능을 향상시킬 방법을 찾아냈습니다. 그 결과 VHB™ 테이프는더 높은 온도를 포함한 가혹한 내외부 환경을 버틸 수 있게 되었습니다.
3M의 과학자 테드 스테이너는 이 테이프가 가진 큰 잠재력을 이해했다고 전합니다.
VHB™ 양면 폼 테이프의 잠재력을 이해한 3M은 이 테이프를 다양한 분야에서 어떻게 활용할 수 있을지 가능성을 모색했고, 가전제품, 표지판, 건축, 기차, 심지어는 휴대폰의 내부에 이르기까지 모든 것을 결합하는데 사용할 수 있게 되었습니다.
“이 테이프는 많은 사람들에게 도움을 줍니다. 사람마다 특정한 용도가 있을 거에요. 니즈는 강도가 될 수도 있고, 밀봉이나 접합이 될 수도 있고, 새지 않도록 막는 것이나, 깔끔한 외관이 될 수도 있습니다. 혹은 금속이나 유리처럼 다양한 재료를 접착시키는 것일 수도 있어요.”라고 테드는 설명합니다.
테드는 주로 전자제품용 접착제를 최적화하는 일을 하고 있는데요, 그는 사람들이 스마트폰처럼 작은 기기에 사용되는 접착제가 볼트와 용접이 필요할 것 같은 건물, 비행기, 트럭의 금속판, 도로표지판 등 다양한 제품에 사용될 수 있다는 사실을 알고 놀라곤 한다고 말합니다.
리벳, 볼트, 혹은 용접 대신에 테이프를 사용하는 이유는?
그렇다면 테이프를 사용하는 이유는 무엇일까요? 테이프는 전통적인 기계식 체결 방식에는 없는 점탄성이란 독특한 특성을 갖고 있습니다. 즉, 테이프는 점성이 있어서 응력과 변형력에 버틸 수 있는 것이지요. 또한 테이프는 탄성이 있어서 외부의 충격이 있어도 본래의 형태와 크기로 돌아올 수 있습니다. 따라서 아크릴 폼 테이프로 두 부품을 붙이면 각 부품은 상대적으로 움직일 수 있고, 폼은 결합을 유지한 채 늘어나면서 에너지를 흡수합니다.
흔히 쓰는 리벳이나 볼트를 사용해 기계적으로 체결하면 체결 부위에만 집중적으로 결합이 생기는데 반해 테이프를 사용하면 테이프가 붙어 있는 모든 영역에 걸쳐 결합이 생깁니다. 화물을 운송하는 트레일러를 고속도로 주행 속도로 테스트한 결과, 3M™ VHB™ 테이프로 조립한 트레일러는 기계적으로 조립한 트레일러 대비 진동이 30% 적었고, 소음 역시 소음 41%나 적었습니다.
미래의 전망은?
기술의 발전 추세는 다양한 용도로 활용되는 테이프의 사용량에 영향을 줍니다. 예를 들면, 스마트폰과 자동차 기술이 변화함에 따라 테이프와 접착제를 더욱 많이 사용하게 된 것처럼 말이지요.
테드는 “이런 종류의 접착제를 더 많이 사용하는 경향은 계속될 것 같습니다. 사람들이 테이프를 사용하는 이유, 즉 강도와 시간의 흐름에 버티는 내구성에 대한 니즈는 바뀌지 않을 테니까요.”라고 덧붙여 설명합니다.
