접착제와 테이프 중 어느 것이 강할까요? | 엘리자베스 콕스(Elizabeth Cox)

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가장 오래된 접착제는 8,000년 이상 된 것이고, 사해 근처의 동굴에서 유래되었습니다. 오늘날, 우리는 많은 종류의 테이프와 접착제로 거의 모든 것을 수리하고 만들 수 있습니다. 하지만 접착제와 테이프를 끈적거리게 만드는 건 무엇일까요? 그리고 이것들보다 더 강한 것이 있을까요? 엘리자베스 콕스는 전 세계의 접착제를 탐구합니다.

강의: 엘리자베스 콕스
애니메이션: 신배드 리차드 손

세상에서 가장 오래된 접착제는
8,000년 이상 된 것으로

사해 근처의 동굴에서 비롯되었습니다.

고대 사람들은 동물의 뼈와 식물 재료가

혼합된 이 접착제를 사용하여

방수 그릇, 식기를 만들었습니다.

그리고 이후 수천 년 동안

식물들이나 동물들은 인간 문명을
하나로 묶는 접착제였습니다.

오늘날 우리는 충분한 종류의 테이프와
접착제로 무엇이든 만들고 수리합니다.

하지만 무엇이 접착제와
테이프를 끈적거리게 할까요?

그리고 다른 것보다 더 강한 걸까요?

접착제는 나무 수지의 테르펜과

우유 단백질 카세인 및

식물성 녹말 덱스트린 같은

합성 분자 또는 천연 단백질과

탄수화물로 만들 수 있습니다.

작업하려면, 접착제나 테이프는 모두
접착제의 결합과 점착성의 결합이 필요합니다.

접착제 결합은 접착제의 분자와
분자에 붙어 있는 것에 상관없이

그 사이에서 발생하게 됩니다.

점착성의 결합은 접착제나
테이프 자체 분자 사이에서

뭉치게 됩니다.

대부분 접착제는
병의 안쪽에 달라붙지 않도록

용제에 용해된 접착성 수지로
구성되어 있습니다.

많은 접착제의 강한 향은
용매로부터 만들어지는데,

그 향은 공기에서
변색할 때 증발합니다.

일부 접착제는 용매로 물을 사용합니다.

하지만 다른 접착제들은 흡입하면
위험할 수 있는 화학 물질을 사용합니다.

건조 대신 화학적인 반응을 하는

두 개 이상의 요소의 접착제들은
더 강한 결합을 만듭니다.

접착제의 접착과 응집력 있는
분자는 강합니다.

하지만 건조 과정은
그것들을 되돌릴 수 없게 만듭니다.

접착제를 건조한 후,
접착된 표면이 갈라지는 게 이 때문인데요.

새로운 접착제 없이는
재부착하기 힘들 것입니다.

대조적으로 테이프는 표면에 부착될 때

형태가 더 약해지고,
가역성 결합을 형성하기 때문에

여러분은 표면에 테이프를 벗겨내거나
다시 사용할 수 있습니다.

판데르 발스라고 불리는
이 약한 결합들은

두 개 이상의 재료에서
접착제를 만들어 냅니다.

하지만 오직 그 물질들이 맨눈으로
보이는 것보다 더 가까이 있어야 합니다.

테이프는 보통 고무의 조합으로
코팅된 받침이나

또는 신축성 있는 부품 같은 고무,

그리고 점착 부여제라는
요소로 구성됩니다.

그것이 "끈적거리는" 요소입니다.

테이프의 끈적임은

플라스틱 부품이나
접착 부여제의 비율이나,

뒷면의 접착제의 두께,

그리고 뒷부분의 재료의 종류에
따라서 결정됩니다.

테이프의 표면에 압력을 받게 될 때,
아무런 화학 반응이 일어나지 않습니다.

대신에 부드러운 접착제는
표면의 균열과 틈으로 흘러 들어갑니다.

균열로 미끄러져 들어가는 능력을
점탄성이라고 부릅니다.

이러한 점탄성 접착제가
미세한 틈을 가득 채우면,

판데르 발스의 힘을
형성할 만큼 근접하게 됩니다.

그렇다면 이 세상에서
어떤 접착제가 가장 강할까요?

글쎄요, 답은 없는 것 같습니다.

접착 결합의 절대적인 강도의 관점에서

접착제는 테이프보다 강하지만

하나의 접착제가 모든 상황에서
잘 붙지는 않습니다.

접착제 중에서,
시아노아크릴레이트나 순간접착제는

가장 강한 결합일 수도 있지만,

두 가지 요소의 에폭시 접착제가
열이나 강도에 저항이 훨씬 높거나

광범위한 표면에 적합합니다.

그렇다면, 만약 여러분이
공기에서 모루에 매달려고 한다면,

순간접착제가 가장
좋은 방법일지도 모릅니다.

하지만 활화산에서 이를 하려고 한다면

에폭시가 대신 필요할 겁니다.

접착이 잘 되기 위해서는,

접착제가 표면에 닿는 곳에
충분한 부동산이 필요합니다.

어떤 이유로 볼링공을
여러 개 연결하려면

강력 접착테이프가 더 낫겠죠.

엔지니어들은 비슷한 요소들을
언제나 가지고 있습니다.

엔진 내부의 열기를 식히기 위해
올바른 접착제를 선택하는 것은

생사가 걸린 문제입니다.

덕트 테이프의 접착력은

에폭시 접착제와
강도를 견줄 수 없지만,

테이프는 응급 상황에서 즉각적인
접착성이 있는 이점을 갖고 있습니다.

우주에 로켓을 설치하려면
접착제가 필요할 지도 모르지만

우주에서 수리할 때는

덕트 테이프를 쓰세요,
무중력 상태에서는 액체접착제가 효과가 없답니다.