건프라를 만드는 입장에서 숙명적으로 마주칠 수 밖에 없는 문제, 프라 재질에 대해 얘기를 해보고 싶습니다.
초보자나 라이트 유저분들께 유익한 정보가 되라고 써보는 것이니 배경지식을 늘릴 수 있는 기회가 된다면 좋겠군요.
문제 원인을 알고 나서 문제를 겪는게 모르고 겪는 것보다는 덜 억울하잖아요?
혹시라도 본문에 잘못된 부분이 있다거나 하면 지적 환영합니다.
그럼, 프라에서 가장 친숙한 재질인 PS에 대해 먼저 얘기해봅시다.
PS는 폴리스타이렌의 약자이고, 프라모델에서 가장 많이 쓰이는 재질입니다.
값도 싸고, 금형을 통해 사출해서 찍어내기 좋은 재료라서 건프라 포함, 프라모델계에서는 거의 필수적인 재료라고 보시면 됩니다.
다만 강도가 떨어지고 내화학성도 약합니다. 제 경우는 장식장에 3년동안 놓아둔 HG 유니콘이 노랗게 변했어요.ㅜ.,ㅡ
ABS는 위의 PS에다가 2가지 다른 물질을 섞은 겁니다. 첫째는 아크릴로나이트릴 - 내열,내화학성을 좋게 해주는 역할, 둘째는 부타다이엔 - 연성및 탄성을 좋게 해주는 역할을 더해준 겁니다.
섞인 비율은 다양하지만, 대체로 아크릴로나이트릴: 부타다이엔: 폴리스타이렌 = 1:3:6 정도된다고 보심 됩니다.
엔하위키를 보니깐 ABS에는 벤젠이 포함되어 있어서 환경호르몬이 나오고 어쩌고 하는 얘기가 있는데, 틀린말은 아닙니다만..
다분히 정보가 왜곡될 소지가 있게 써놨네요.
벤젠은 원래 PS 안에 포함되어 있는겁니다. 그렇게 따지면 순수 100% PS가 제일 위험하죠.
오른쪽에 polystrene(폴리스타이렌)밑에 달려있는 육각형 고리들 보이시죠? 그게 다 벤젠고리입니다.
애초에 우리는 벤젠이 무수하게 포함된 PS를 가지고 놀고 있는겁니다. 뭐 그렇다고 딱히 걱정하실 필요는 없습니다. 분자결합이 생각보다 강하기 때문에 가열하거나 방사선을 쏘는 등의 에너지를 가하지 않는 이상 벤젠이 따로 떨어져나올 일은 드뭅니다. 기본이 되는 스타이렌이 잠재적 발암물질이긴 하지만, PS만큼 실생활에서 널리 쓰이는 고분자물질도 드물거든요. 요구르트병이나, 각종 1회용 식기류, 포장재 등등에도 쓰이니.
그럼 재질 설명은 이쯤 하고, 이슈가 되는 부분에 대해 얘기해보도록 합니다.
1. ABS가 PS보다 더 강한데 그럼 왜 그렇게 잘 뽀개지는가?
ABS가 쓰이던 시절(이렇게 말하니 엄청 옛날 같은..) 고관절이나, 허리축의 축을 보시면 십자형태로 되어있는 걸 보실 수 있습니다. 회전을 하는 부분이기 때문에 회전하면서 쓸리는 힘(전공용어로 sheer stress란 말이 있어요. 혹은 잘 안쓰지만 옛날 분들은 전단응력으로 알고 계시는 말)에 잘 견디기 위해 십자형으로 설계가 된겁니다. 이렇게 하면 통짜로 하는 것보다 더 강한 버팀력을 가질 수 있죠. 문제는 ABS가 PS보다 훨씬 단단하기 때문에 공차계산이 아주 정확하지 않은 경우에 ABS끼리 맞닿은 부분에 걸리는 마찰이 커지는 정도가 버팀력보다 급격하게 커져서 부러지게 되는 겁니다.
ABS가 잘 부서진다라고 알고 계시는 부분은 이런 데에 기인하는 경우가 많습니다. 아무래도 물리적인 힘이 가해지는 관절부에 많이 쓰이다보니, 그런 마찰을 겪을 일이 별로 없는 PS보다 약하다고 느껴지실 텐데, 실질적인 강도는 PS보다 훨씬 좋습니다. 만약에 일반 PS를 ABS로 쓰던 관절에 쓴다고 하면 마모로 헐거워진다거나, 지나친 결합력에 부러진다거나 하는 현상이 훨씬 더 많이 일어날 겁니다.
즉, 강도문제는 재질상의 문제라기보다는 부품간 적정 마찰을 유지하는 설계쪽에 더 큰 문제가 있다고 봐야합니다. 그래도 건프라 몇십년동안 만들어오던 반다인데, 얘네들이 이정도로 삽질할 정도면 ABS라는 게 건프라 관절용으로 그리 다루기 쉬운 물질은 아닌 거 같군요. (그럼 ABS로 레고블럭 만드는 애들은 뭐지..=_=;)
2. ABS끼리 들러붙는다?
이건 제가 직접 경험해본 적은 없는데 여기저기서 많이 관찰되는 것 같네요.
ABS에 포함된 물질들의 물성에 기초해서 제 나름의 추측을 해보자면, ABS에서 B에 해당하는 부타다이엔은 원래 타이어같은 합성고무의 원료입니다. 어린시절에 플라스틱 지우개가 플라스틱 필통에 달라붙어버린 거 기억하실 분이 계시려는지 모르겠습니다. 비슷한 원리입니다.
부타다이엔이 고분자화된 폴리부타다이엔 자체가 점성이 높은 끈적거리는 성질이 있기 때문에 ABS 부품간 장기간 접촉시에는 비슷한 문제가 생길 수 있습니다. 고분자의 특성상 degradation을 피할 수는 없거든요.
3. 신너에 바스라진다...
저도 도색 좀 해본 경험이 있습니다만, 프라이머를 먼저 뿌리고 군제 락카와 신너만 써서 도색했을 경우에 락카에 ABS가 깨진 적은 한 번도 없었습니다. 하지만 실제로 매뉴얼상에서 보면 ABS 프레임은 가급적 도색을 하지 말 것을 권장하고 있기도 하고, 스프레이 뿌리거나 마커질하다가 깨뜨려먹었다는 분들이 하도 많은 거 보면 이것은 역시 1번에서 제가 지적했던대로 자체적인 버팀력 이상의 스트레스가 가해지는 부분이기 때문에 도색시 신너 자체가 내부로 침투할 가능성 또한 높아진다고 봐야합니다. 가동때문에 생긴 눈에 보이지 않는 미세 균열을 통해 신너가 들어가면 ABS라도 견디지 못합니다. 무엇보다도, 근본적으로 PS든 ABS든 모든 수지는 유기용매를 기반으로 하는 도색용 신너에 취약합니다.
그 다음으로..요즘 반다이가 새로 밀고 있는 PS 프레임에 관한 건데요. 다들 아시다시피 일반 외장장갑과 재질 차이가 확연합니다. 추측해보자면 연성을 띤 성분(아마도 부타다이엔 계열?)을 좀 추가하지 않았을까 하는 생각입니다.
이 새로운 재질도 단점이 없는 건 아닙니다. 일단 ABS에 비해 턱없이 부족한 강도 때문에 부품이 얇아질 수록 문제가 발생할 확률이 높습니다.
위에도 예를 들었습니다만, 뉴버카 핀판넬이 그렇게 욕을 먹는 이유는 고정용 부품때문이죠.
부품간 결합력을 결정하는 공차계산이 어이없게 된 탓도 있겠지만 재질이 기본적으로 약합니다. 조금만 힘을 주면 휘어지고 부러지죠.
이 강도부분만 보완된다면 아주 좋은 대체 재료가 될 거라 생각합니다.
마지막으로, ABS는 PS보다 대략 2배정도 비쌉니다. 저는 이것도 PS프레임이 개발된 배경에 영향을 주었을 거라 보고 있습니다.
사실 기술 개발 이런 거 안하고 관절강도 확보할 수 있는 방법 많습니다. ABS나 PS말고도 더 물성 좋은 플라스틱들 많이 있어요.
하지만 문제는 가격이 비싸다는 거..나는 비싸도 좋은 관절강도만 갖는다면 사겠다!! 는 분들도 계시겠지만,
요즘같은 경제상황에 그런 소수 구매자들을 위해 단가를 올리는 건 큰 모험이겠죠.
길어서 귀찮아서 안 읽으셨을 분들 위해 또 요약해봅니다.
1. ABS는 사실 욕먹는 만큼 나쁜 재질은 아니다.
2. ABS를 건프라 관절용으로 잘 설계하는 게 어려워 보임.
3. PS 프레임도 개선의 여지가 남아 있음.
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