콘크리트 마감재는 청동에서 아연 기반 수공구로 전환하면 이점을 얻을 수 있습니다. 두 소재는 경도, 내구성, 고품질 구조, 전문적인 마감 측면에서 서로 경쟁하지만, 아연은 몇 가지 추가적인 이점을 제공합니다.
청동 공구는 콘크리트의 곡면 모서리와 직선 조인트를 만드는 데 신뢰할 수 있는 방법입니다. 견고한 구조는 최적의 무게 배분을 제공하여 전문가 수준의 결과물을 제공합니다. 이러한 이유로 청동 공구는 많은 콘크리트 마감 기계의 기본으로 사용됩니다. 하지만 이러한 선호에는 대가가 따릅니다. 청동 생산에 드는 비용과 인건비가 업계에 손실을 초래하고 있지만, 반드시 그럴 필요는 없습니다. 아연이라는 대체 재료가 있습니다.
청동과 아연은 구성 성분은 다르지만 유사한 특성을 가지고 있습니다. 경도, 내구성, 고품질 구조, 그리고 전문적인 표면 처리 결과 측면에서 서로 경쟁합니다. 하지만 아연은 몇 가지 추가적인 이점을 가지고 있습니다.
아연 생산은 계약업체와 제조업체의 부담을 줄여줍니다. 청동 공구 1개를 생산할 때마다 아연 공구 2개로 대체할 수 있습니다. 이는 동일한 결과를 제공하는 공구에 낭비되는 비용을 줄여줍니다. 또한, 제조업체의 생산 안전성도 향상됩니다. 아연으로 시장 선호도를 전환함으로써 계약업체와 제조업체 모두 이익을 얻을 수 있습니다.
청동의 구성을 자세히 살펴보면 청동은 5,000년 이상 사용되어 온 구리 합금임을 알 수 있습니다. 청동기 시대의 중요한 시기에 청동은 인류에게 알려진 가장 단단하고 다재다능한 금속이었으며, 인류 생존에 필요한 더 나은 도구, 무기, 갑옷, 그리고 기타 재료들을 생산하는 데 사용되었습니다.
일반적으로 구리와 주석, 알루미늄 또는 니켈 등의 합금입니다. 대부분의 콘크리트 공구는 구리 88~90%, 주석 10~12%로 구성됩니다. 강도, 경도, 그리고 매우 높은 연성으로 인해 이 합금은 공구에 매우 적합합니다. 이러한 특성은 또한 높은 하중 지지력, 우수한 내마모성, 그리고 높은 내구성을 제공합니다. 하지만 부식되기 쉽다는 단점도 있습니다.
충분한 공기에 노출되면 청동 도구는 산화되어 녹색으로 변합니다. 이 녹색 층, 즉 파티나(patina)는 일반적으로 마모의 첫 징후입니다. 파티나는 보호막 역할을 할 수 있지만, 염화물(바닷물, 토양 또는 땀에 포함된 염화물)이 존재할 경우 이러한 도구는 "청동병"으로 발전할 수 있습니다. 이는 구리 기반 도구의 수명을 단축시키는 것입니다. 이는 금속을 관통하여 파괴할 수 있는 전염성 질병입니다. 일단 이러한 질병이 발생하면 막을 수 있는 방법은 거의 없습니다.
아연 공급업체가 미국에 위치해 있어 아웃소싱 업무가 제한적입니다. 이로 인해 미국에 기술직 일자리가 더 많이 유입되었을 뿐만 아니라 생산 비용과 소매 가격도 크게 낮아졌습니다. 마샬타운 기업들
아연은 구리를 함유하지 않기 때문에 "청동병"을 예방할 수 있습니다. 오히려 주기율표에서 정사각형을 이루고 육방 조밀(hcp) 결정 구조를 가진 금속 원소입니다. 또한 적당한 경도를 가지고 있으며, 주변 온도보다 약간 높은 온도에서 전성 및 가공이 용이합니다.
동시에 청동과 아연은 도구에 매우 적합한 경도를 가지고 있습니다(금속의 모스 경도 척도에서 아연은 2.5, 청동은 3).
콘크리트 마감재의 경우, 이는 청동과 아연의 구성 성분 차이가 미미함을 의미합니다. 두 소재 모두 콘크리트 공구에 높은 하중 지지력과 우수한 내마모성을 제공하며, 거의 동일한 마감 결과를 얻을 수 있습니다. 아연은 가볍고, 사용하기 쉬우며, 청동 얼룩에 강하고, 비용 효율적이라는 점에서 아연과 같은 단점을 모두 가지고 있지 않습니다.
청동 생산에는 모래 주조와 다이캐스팅이라는 두 가지 생산 방식이 사용되지만, 두 방식 모두 제조업체에 비용 효율적이지 않습니다. 결과적으로 제조업체는 이러한 재정적 어려움을 계약업체에 전가할 수 있습니다.
모래 주조는 이름에서 알 수 있듯이 용융 청동을 모래로 인쇄된 일회용 주형에 부어 만드는 방식입니다. 주형은 일회용이기 때문에 제조업체는 각 공구마다 주형을 교체하거나 수정해야 합니다. 이 과정에는 시간이 소요되어 공구 생산량이 줄어들고, 공급이 수요를 따라가지 못해 청동 공구의 가격이 상승하게 됩니다.
반면, 다이캐스팅은 일회성 공정이 아닙니다. 액체 금속을 금형에 붓고 응고시킨 후 꺼내면 금형은 다시 즉시 사용할 수 있습니다. 제조업체 입장에서 이 방법의 유일한 단점은 단일 다이캐스팅 금형의 비용이 수십만 달러에 달할 수 있다는 것입니다.
제조업체가 어떤 주조 방법을 선택하든 연삭과 디버링 작업이 필요합니다. 이를 통해 청동 도구는 매끄럽고, 선반에 보관 가능하며, 바로 사용할 수 있는 표면 처리가 됩니다. 하지만 이 과정에는 인건비가 발생합니다.
연삭과 디버링은 청동 도구 생산의 중요한 부분이며, 이 과정에서 먼지가 발생하여 즉각적인 여과 또는 환기가 필요합니다. 이러한 작업이 없으면 작업자는 폐에 흉터 조직이 축적되어 심각한 만성 폐 질환을 유발할 수 있는 진폐증(또는 "진폐증")에 걸릴 수 있습니다.
이러한 건강 문제는 대개 폐에 집중되어 있지만, 다른 장기들도 위험에 처해 있습니다. 일부 입자는 혈액에 용해되어 온몸으로 퍼져 간, 신장, 심지어 뇌까지 영향을 미칠 수 있습니다. 이러한 위험한 상황 때문에 일부 미국 제조업체들은 더 이상 근로자들을 위험에 빠뜨리고 싶지 않습니다. 대신 이러한 작업을 외주화하고 있습니다. 하지만 외주 제조업체들조차도 청동 생산과 관련된 제분 작업을 중단할 것을 요구해 왔습니다.
국내외에서 청동을 생산하는 업체가 점점 줄어들면서 청동을 구하기가 어려워지고, 그 결과 가격이 터무니없게 책정되게 되었습니다.
콘크리트 마감재의 경우, 청동과 아연의 차이는 미미합니다. 두 소재 모두 콘크리트 공구에 높은 하중 지지력과 우수한 내마모성을 제공하며, 거의 동일한 마감 결과를 얻을 수 있습니다. 아연은 가볍고, 사용하기 쉬우며, 청동 질병에 강하고, 비용 효율적이라는 단점이 모두 없습니다. 마샬타운 기업
반면, 아연 생산에는 이와 같은 비용이 들지 않습니다. 이는 부분적으로 1960년대에 개발된 급속 급냉식 아연-납 고로 덕분인데, 이 고로는 충돌 냉각과 증기 흡수 방식을 사용하여 아연을 생산합니다. 그 결과 제조업체와 소비자는 다음과 같은 많은 이점을 얻었습니다.
아연은 모든 면에서 청동과 유사합니다. 두 재료 모두 높은 하중 지지력과 우수한 내마모성을 갖추고 있어 콘크리트 엔지니어링에 이상적입니다. 아연은 한 단계 더 나아가 청동 질병에 대한 내성을 갖추고 있으며, 더 가볍고 사용하기 쉬운 외관으로 시공업체에 유사한 결과를 제공할 수 있습니다.
이는 청동 도구 비용의 일부에 불과합니다. 아연은 미국산을 기반으로 하는데, 이는 더 정밀하고 연삭이나 디버링이 필요 없어 생산 비용이 절감됩니다.
이를 통해 근로자들이 먼지로 인한 폐 질환이나 기타 심각한 건강 문제로부터 보호받을 수 있을 뿐만 아니라, 제조업체 또한 더 적은 비용으로 더 많은 제품을 생산할 수 있습니다. 이러한 절감액은 계약업체에 전달되어 고품질 공구 구매 비용을 절감하는 데 도움이 됩니다.
이러한 모든 이점을 고려할 때, 업계가 콘크리트 도구의 청동기 시대를 벗어나 아연의 미래를 받아들여야 할 때가 왔을지도 모릅니다.
메건 라추이는 다양한 산업용 수공구 및 건설 장비 제조 분야의 세계적인 선두 기업인 마샬타운(MARSHALLTOWN)의 콘텐츠 작가 겸 편집자입니다. 그녀는 마샬타운 DIY 워크숍 블로그에 DIY 및 전문가 관련 콘텐츠를 기고하는 상주 작가입니다.
게시 시간: 2021년 9월 6일