언더코팅 | 소리를 전달하는 물질인 '매질'과 언더코팅제의 물리적 성질에 대하여

오늘은 그 동안 의도적으로 설명을 미뤄 왔던 언더코팅제의 물리적 성질에 관해 말씀 드리겠습니다.


1. 매질이란 무엇인가?


  - 매질이란 소리를 전달하는 매개가 되는 물질을 말합니다. 우리는 상식적으로 공기 중에서 소리는 약 340m/초의 속도로 이동한다는 것을 알고 있습니다. 그렇다면 공기가 아닌 다른 물질에서는 얼마 만한 속도로 전달될까요?
매질에 따른 소리의 전달 속도는 다음과 같습니다.(m/sec)

가. 기체
  공기(0℃) - 331.5
  질소(0℃) - 337
  수소(0℃) - 1,270

나. 액체
  물 - 1,500

다. 고체
  고무(경도 30) - 35
  코르크 - 500
  석고보드 - 1,500
  콘크리트 - 3,100
  목재(합판) - 3,200~4,200
  유리 - 4,100
  철 - 5,300
  납 - 1,220

위에서 매질별 속도차이가 나는 기준은 무엇일까요? 그것은 분자 구조와 관계가 있습니다. 즉, 분자구조가 조밀하면 소리는 더 잘 전달되는데, 이를 소리의 전도성이 크다라고 합니다. 위 예시된 매질 중 철이 가장 빠른 속도를 보이는 것은 철이 그만큼 분자 구조가 조밀하고 그만큼 경도도 높기 때문입니다.

실험을 한 가지 하겠습니다. 약 10m 길이의 철근과 목재를 준비하여 양쪽에 한 사람씩 섭니다. 한 사람은 끝에 귀를 대고 한 사람은 쇠막대기 등으로 끝을 친다면 두 매질 중 당연히 철근이 훨씬 빠르고 선명하게 들립니다. 이것이 바로 매질의 분자구조 및 경도차에 의한 결과입니다.

위의 매질이란 용어를 이해하시고 아래에 언급할 언더코팅제의 특성 설명을 보시면 쉽게 이해하실 수 있습니다.



2. 언더코팅제의 물리적 특성

가. 언더코팅으로 얻을 수 있는 효과

  - 차량 하부는 노면과 가장 직접적으로 접하는 곳이기 때문에 각종 오염물질과 부식을 유발하는 물질(염화칼슘 등)에 의해 철판이 부식하여 진동에 취약해지거나, 접합 부위가 벌어져 그 틈을 통해 날카로운 소음이 실내로 유입되는 데, 언더코팅으로 이러한 현상을 예방할 수 있습니다.

- 정상적인 언더코팅제는 소리의 진행을 막거나 전달되는 것을 둔화시키는(전도성을 떨어뜨리는) 역할을 합니다.

나. 언더코팅제의 물성은 어떠해야 하는가?

  - 차량은 시동을 거는 순간부터 수많은 진동과 소음이 발생합니다. 더구나 고속 주행을 하게 되면 그 수치는 기하급수적으로 커집니다. 이러한 지속적인 진동을 견딜 수 있어야 합니다.

  - 그러기 위해서는 무엇보다 완전 건조 후에 지나치게 경도가 높으면 안됩니다. 경도가 높으면 균열이 생기고 결국에는 떨어져 나가게 됩니다. 건조 후에도 적당한 탄력과 연성을 지녀야만 철판의 진동에 의해 균열이 발생하지 않고 나아가 휘게 되더라도 변형에 대해 융통성을 발휘하게 됩니다. 국내에 출시되는 모든 차량의 하부를 보면 생산 공장에서 약간의 언더코팅제가 분사되어 있습니다. 그것을 만져 보면 딱딱하게 굳어 있지 않고 탄력이 있으며, 눌렀다 놓으면 다시 복원되는 것을 확인할 수 있습니다. 차돌이가 처음 언더코팅을 시작한 8년 전엔 뷔르트가 아닌 생산라인에서 시공된 제품과 같은 물성을 가진 제품을 사용했었습니다만, 국내 수급이 불안정해지면서 거의 동일한 수준인 지금의 뷔르트 제품을 사용해오고 있습니다.

- 위에서 매질에 관해 언급했습니다. 매질은 구성 분자가 조밀할수록 대부분 경도가 높으며, 경도가 높을수록 소리를 더 잘 전달하게 됩니다. 철이나 목재 등은 초당 수 천 미터의 속도로 소리를 옮기지만 고무는 겨우 35m에 불과 합니다. 이 말은 곧 경도가 낮고 탄력이 있을수록 진동에 의한 균열 방지 뿐만 아니라 소리의 전도성까지 떨어뜨린 다는 뜻입니다.

- 언더코팅제를 하체에 분사 후 별도의 안착제를 분사하기는 쉽지 않습니다. 이 말은 언더코팅제 자체가 더 이상의 아무런 도움 없이 진동에 견뎌야 하며, 소리의 전도성을 떨어뜨리는 역할을 동시에 지속적으로 유지해야 한다는 뜻입니다.

- 이 때문에 언더코팅제 제조 업체들은 건조 후에 완전 경화되지 않는, 탄성과 연성을 동시에 가진 제품을 개발하기 위해 노력하고 있습니다.


- 최종 결론을 말씀드리면, 외부에 노출된 차량의 하부에 시공되어야 하는 언더코팅제의 물성은, 딱딱하게 굳지 않아야 향후 균열이 생기지 않고, 도포면의 변형이 생겨도 떨어져 나가지 않습니다. 또한 소리의 전도성이 떨어지기 때문에 철판이 직접 소음원에 노출될 때보다 실내로 전달되는 소리의 양이 줄어들 게 됩니다.

- 여러분께서 기존에 타업체를 통해 알게 되어 상식처럼 고정된 그것이 여러분을 함정에 빠뜨릴 수도 있습니다. 아리스토텔레스는 현명함이란 위기를 피할 수 있는 능력이라 하였습니다! 이 글을 읽으신 당신은 현명한 선택을 위한 열쇠를 얻으셨습니다.