무기징크 도장 위 에폭시 재도장 시 부착불량 원인｜경화·백청·Mist Coat 관리방법

산업용 강재 보호도장에서는 높은 방식성능을 확보하기 위해 무기징크 실리케이트 프라이머(Inorganic Zinc Silicate Primer)를 하도로 사용하고 그 위에 에폭시 중도 등을 적용하는 시스템이 많이 사용됩니다.

하지만 무기징크 위에 에폭시를 적용하는 과정에서는 일반 에폭시 프라이머 위에 재도장할 때와 다른 특성을 고려해야 합니다.

무기징크 도막이 충분히 경화되지 않았거나 표면에 아연염이 형성되어 있는 경우, 또는 다공성 무기징크 위에 에폭시를 한 번에 두껍게 적용한 경우에는 층간 부착문제뿐 아니라 Popping, Pinhole과 같은 도막결함이 발생할 수 있습니다.

이번 글에서는 무기징크 위 에폭시 재도장에서 문제가 발생하는 주요 원인과 경화 확인, 표면청소, Mist Coat 적용 및 현장 점검방법을 알아보겠습니다.

무기징크 실리케이트 프라이머란 무엇인가

무기징크 실리케이트 프라이머는 다량의 금속 아연과 무기질 실리케이트 바인더를 이용하는 방식도료입니다.

적절하게 준비된 탄소강 표면에 적용하면 아연을 이용한 전기화학적 보호와 도막 자체의 보호효과를 통해 강재의 부식을 억제하는 데 사용됩니다.

특히 해양구조물, 정유·화학 플랜트, 교량과 각종 산업용 철골 구조물의 보호도장 시스템에서 사용될 수 있습니다.

하지만 모든 징크 프라이머가 무기징크인 것은 아닙니다.

구분	기본적인 특징
무기징크 실리케이트	무기질 실리케이트 바인더와 아연분말을 사용
징크 에폭시	에폭시 수지에 아연분말을 포함

두 제품은 경화방식과 재도장 특성이 다를 수 있으므로 단순히 ‘징크 프라이머’라는 이유로 같은 방법을 적용해서는 안 됩니다.

무기징크는 왜 일반적인 에폭시와 경화방식이 다른가

대표적인 에틸 실리케이트계 무기징크 제품은 공기 중의 수분이 경화과정에 관여하는 Moisture Curing 방식을 사용합니다.

따라서 무기징크는 “습도가 높을수록 무조건 경화가 늦어진다”고 설명해서는 안 됩니다.

일부 제품은 오히려 상대습도가 낮을 때 경화가 늦어지고 일정 수준의 습도가 확보되면 경화가 빨라질 수 있습니다.

실제 제품별 요구조건은 다르기 때문에 온도와 상대습도만 보고 임의로 판단하지 말고 해당 무기징크의 최신 PDS/TDS와 Application Guide를 확인해야 합니다.

에폭시를 올리기 전에 무기징크가 충분히 경화돼야 한다

무기징크 표면이 손에 묻어나지 않는다고 해서 바로 후속 에폭시를 적용할 수 있는 상태라고 판단해서는 안 됩니다.

표면건조와 완전한 경화는 서로 다른 상태이기 때문입니다.

충분히 경화되지 않은 무기징크 위에 후속 도료를 적용하면 전체 도장시스템의 성능과 층간 상태에 영향을 줄 수 있습니다.

따라서 최소 재도장 시간뿐 아니라 제조사가 요구하는 경화조건을 확인해야 합니다.

무기징크의 경화상태는 어떻게 확인할까

현장에서는 제품과 프로젝트 사양에 따라 무기징크의 경화상태를 확인하기 위한 별도의 시험을 사용할 수 있습니다.

예를 들어 일부 무기징크 제품에서는 ASTM D4752에 따른 Solvent Rub Test를 이용하여 경화 정도를 확인하도록 요구하기도 합니다.

하지만 모든 무기징크 제품에 동일한 시험과 동일한 합격등급을 임의로 적용해서는 안 됩니다.

해당 도료의 PDS/TDS와 프로젝트 도장절차에서 요구하는 경화 확인방법을 따라야 합니다.

낮은 습도에서는 왜 경화가 늦어질 수 있을까

수분경화형 무기징크 실리케이트에서는 공기 중 수분이 경화과정에 필요할 수 있습니다.

따라서 건조하고 상대습도가 매우 낮은 환경에서는 겉보기에는 도막이 건조해 보여도 실제 경화가 예상보다 늦게 진행될 수 있습니다.

일부 제조사는 저습도에서 경화를 촉진하기 위한 별도의 방법이나 제품을 제시하기도 합니다.

그러나 작업자가 임의로 물을 뿌리거나 경화조건을 변경해서는 안 되며 사용하는 제품의 Application Guide에서 허용하는 방법인지 먼저 확인해야 합니다.

무기징크 표면의 백청과 아연염이란 무엇인가

무기징크가 대기 중에 노출되면 환경에 따라 표면에 흰색 또는 회백색의 아연 부식생성물이 나타날 수 있습니다.

현장에서는 이를 White Rust, Zinc Salts 또는 백청 등으로 표현하기도 합니다.

표면에 느슨한 아연염과 오염물질이 남은 상태에서 에폭시를 적용하면 에폭시가 건전한 무기징크 표면이 아니라 약한 오염층 위에 부착될 수 있기 때문에 층간 부착력이 저하될 수 있습니다.

따라서 후속 도장 전에 아연염과 다른 표면오염을 제거하고 표면이 깨끗하고 건조한 상태인지 확인해야 합니다.

아연염을 신나로 닦으면 되는가

무조건 그렇다고 할 수 없습니다.

아연염은 수용성 성분을 포함할 수 있기 때문에 단순히 유기용제나 신나로 닦는 방식이 가장 적절한 제거방법이라고 볼 수 없습니다.

도료 제조사에서는 제품과 오염정도에 따라 청수세척, 세제세척 또는 추가적인 기계적 표면처리 등을 지정할 수 있습니다.

따라서 신나로 한 번 닦았으니 아연염이 제거됐다고 판단하지 말고 해당 제품의 표면준비 지침을 따라야 합니다.

무기징크 위 에폭시에서 Pinhole과 Popping이 발생하는 이유

무기징크 실리케이트 도막은 일반적으로 어느 정도의 다공성(Porosity)을 가지고 있습니다.

이 표면에 점도가 있는 에폭시 도료를 처음부터 두껍게 적용하면 무기징크의 미세한 기공 속에 있던 공기가 새 에폭시 도막을 통해 빠져나오면서 작은 기포가 형성될 수 있습니다.

기포가 터지고 작은 구멍이 남는 현상을 Popping 또는 Pinhole 형태로 관찰할 수 있습니다.

이 현상은 반드시 ‘에폭시의 부착력이 약해서’ 발생하는 것은 아닙니다.

즉 무기징크 위에서 발생한 핀홀과 실제 층간 부착불량은 서로 구분해서 원인을 조사해야 합니다.

Mist Coat란 무엇인가

무기징크의 다공성 때문에 발생하는 Popping 위험을 줄이기 위해 많이 사용하는 방법이 Mist Coat 또는 Flash Coat입니다.

후속 에폭시를 처음부터 최종 요구두께로 한 번에 적용하지 않고, 제품에서 허용하는 방법에 따라 매우 얇은 첫 번째 Coat를 적용하여 무기징크 표면의 기공을 먼저 적셔주는 방식입니다.

이후 일정한 Flash-off 시간을 준 뒤 정상적인 Full Coat를 적용합니다.

단계	목적
Mist Coat	무기징크의 다공성 표면을 먼저 적셔 공기가 빠져나갈 시간을 확보
Flash-off	공기와 용제가 빠져나갈 시간을 확보
Full Coat	지정된 최종 도막두께를 확보

단, Mist Coat의 희석률과 대기시간을 모든 제품에 동일하게 적용해서는 안 됩니다.

에폭시 제품과 무기징크 조합에 따라 제조사가 지정한 희석제·희석량·Flash-off 시간을 사용해야 합니다.

Mist Coat는 접착 프라이머와 같은 것인가

반드시 그렇지는 않습니다.

Mist Coat의 주된 목적 중 하나는 무기징크의 다공성 때문에 발생하는 Popping을 줄이기 위해 표면을 먼저 Seal하는 것입니다.

별도의 Tie Coat 또는 Sealer Coat가 도장시스템에 포함되는 경우도 있지만 모든 무기징크와 에폭시 조합에서 중간 프라이머가 필수인 것은 아닙니다.

따라서 작업자가 임의로 별도의 프라이머를 추가하면 오히려 승인된 도장시스템과 달라질 수 있습니다.

프로젝트의 승인된 도장사양과 도료 제조사의 시스템 조합을 따라야 합니다.

무기징크 표면은 반드시 샌딩해야 할까

모든 경우에 반드시 샌딩해야 하는 것은 아닙니다.

정상적으로 경화되고 오염되지 않은 무기징크가 제조사에서 허용하는 재도장 조건을 만족한다면 별도의 강한 샌딩 없이 후속 도료를 적용하도록 설계된 시스템도 있습니다.

반대로 장기간 노출되어 표면에 아연염, 먼지, Chalking 또는 기타 오염이 존재하거나 최대 재도장 조건을 초과한 경우에는 세척이나 연마 등의 추가 표면처리가 요구될 수 있습니다.

지나친 그라인딩이나 연마는 건전한 무기징크 도막을 손상시킬 수 있으므로 “무기징크는 무조건 거칠게 갈아야 한다”는 방식으로 작업해서는 안 됩니다.

무기징크의 DFT도 확인해야 한다

무기징크는 요구된 건조도막두께(DFT) 범위 안에서 적용하는 것이 중요합니다.

도막이 너무 얇으면 요구되는 방식성능을 확보하지 못할 수 있고, 지나치게 두껍게 적용하면 제품에 따라 Mud Cracking과 같은 균열결함이 발생할 수 있습니다.

Mud Cracking이 발생한 무기징크 위에 그대로 에폭시를 덮는다고 해서 결함이 없어지는 것은 아닙니다.

후속 도장 전에 하도 자체가 건전한 상태인지 확인해야 합니다.

Mud Cracking이란 무엇인가

무기징크 실리케이트를 과도한 도막두께로 적용하면 표면이 마른 진흙처럼 갈라지는 형태의 균열이 나타날 수 있습니다.

이를 흔히 Mud Cracking이라고 부릅니다.

이 상태에서 후속 에폭시를 도장하면 아래 무기징크층 자체가 건전하지 않기 때문에 전체 도장시스템의 품질에 영향을 줄 수 있습니다.

따라서 도장 중 WFT와 건조 후 DFT를 확인하여 제품의 허용 도막두께를 지키는 것이 중요합니다.

재도장 간격도 제품자료를 따라야 한다

무기징크 위 에폭시 재도장에는 제품별로 최소 재도장 조건이 지정될 수 있습니다.

여기서 단순히 시간이 몇 시간 지났는지만 보는 것은 충분하지 않을 수 있습니다.

특히 수분경화형 무기징크에서는 실제 경화상태가 온도와 상대습도의 영향을 받을 수 있기 때문입니다.

또 장기간 대기에 노출된 경우에는 표면에 아연염이나 다른 오염이 형성될 수 있으므로 후속 Coat를 적용하기 전에 실제 표면상태를 다시 확인해야 합니다.

상대습도 80%가 넘으면 무조건 작업하면 안 될까

그렇게 단정할 수 없습니다.

무기징크의 경화와 에폭시의 적용환경은 서로 구분해서 봐야 합니다.

무기징크 실리케이트 중에는 수분경화형 제품이 있어 낮은 상대습도에서 오히려 경화가 늦어질 수 있습니다.

반면 그 위에 적용하는 에폭시는 별도의 최대 상대습도와 표면온도·이슬점 조건을 가질 수 있습니다.

따라서 하도인 무기징크의 경화조건과 후속 에폭시의 적용조건을 각각 확인해야 합니다.

에폭시를 올리기 전 이슬점도 확인해야 한다

무기징크가 정상적으로 경화됐더라도 표면에 실제 결로나 수분이 존재하는 상태에서 에폭시를 적용해서는 안 됩니다.

도장 전에 대기온도, 상대습도, 표면온도와 이슬점을 확인하고 사용하는 에폭시의 환경조건을 만족하는지 확인해야 합니다.

무기징크의 경화에는 습도가 도움이 될 수 있다는 것과 에폭시 도장 직전 표면에 물이 존재해도 된다는 것은 전혀 다른 이야기입니다.

층간 부착불량이 발생했을 때 어디에서 떨어졌는지 확인한다

에폭시가 벗겨졌다면 단순히 “무기징크와 에폭시가 맞지 않았다”고 바로 결론 내리지 않는 것이 중요합니다.

먼저 어느 위치에서 파괴됐는지 확인해야 합니다.

파괴 위치	확인할 주요 사항
강재와 무기징크 사이	강재 표면처리, 오염, 무기징크 적용상태
무기징크 내부	과도한 DFT, Mud Cracking, 경화상태
무기징크와 에폭시 사이	아연염, 오염, 경화, 재도장 조건과 호환성
에폭시 내부	에폭시의 혼합·경화와 자체 도막상태

필요한 경우 Pull-off Strength 시험 등을 이용하여 부착강도와 파괴위치를 함께 확인할 수 있습니다.

현장 사례 1. 에폭시 도장 직후 작은 기포가 계속 올라온다

무기징크가 다공성인 상태에서 고형분이 높은 에폭시를 한 번에 두껍게 적용하면 기공 속 공기가 빠져나오면서 Popping이 발생할 가능성을 검토할 수 있습니다.

이 경우 사용한 도장시스템에서 Mist Coat 방식이 요구되는지 확인합니다.

단순히 에폭시를 더 두껍게 덮어 결함을 숨기려고 하면 문제가 악화될 수 있습니다.

현장 사례 2. 무기징크 위에 흰 가루가 있는데 바로 에폭시를 칠했다

흰 가루가 아연염 또는 다른 오염물이라면 층간 부착에 영향을 줄 수 있습니다.

도료 제조사에서 지정한 방법으로 표면을 세척하고 완전히 건조시킨 뒤 실제 재도장 가능상태인지 확인해야 합니다.

단순히 압축공기로 가루만 날린 뒤 도장하는 것으로 충분하다고 판단해서는 안 됩니다.

현장 사례 3. 무기징크가 손에 묻지 않아 바로 에폭시를 올렸다

손에 묻지 않는 상태는 표면건조 여부를 참고하는 정도일 뿐 완전한 경화를 보장하지 않습니다.

제품에서 지정한 경화시간과 환경조건을 확인하고 필요한 경우 규정된 경화시험을 실시해야 합니다.

현장 사례 4. 무기징크가 심하게 갈라졌는데 에폭시로 덮었다

무기징크에 Mud Cracking이 발생했다면 후속 도료로 균열을 덮는 것만으로 하도 자체의 문제가 해결되지 않습니다.

손상범위와 도막두께를 확인하고 제조사와 프로젝트의 승인된 보수절차에 따라 불량도막 제거와 재도장 여부를 결정해야 합니다.

무기징크 위 에폭시 도장 전 현장 체크리스트

• 사용한 무기징크 제품명과 Batch를 확인한다.
• 승인된 무기징크·에폭시 도장시스템인지 확인한다.
• 무기징크 DFT가 요구범위인지 확인한다.
• Mud Cracking이나 기타 하도 결함이 없는지 확인한다.
• 제품에서 요구하는 경화시간을 충족했는지 확인한다.
• 필요한 경우 지정된 경화시험을 실시한다.
• 표면에 아연염·먼지·유분 등의 오염이 없는지 확인한다.
• 표면이 깨끗하고 건조한지 확인한다.
• 최대 재도장 조건을 초과하지 않았는지 확인한다.
• Mist Coat 또는 Tie Coat가 요구되는 시스템인지 확인한다.
• 에폭시 적용 전 상대습도·표면온도·이슬점을 확인한다.
• 에폭시의 WFT와 DFT를 지정범위에서 관리한다.

무기징크 위 에폭시 재도장에서 흔히 하는 실수

• 무기징크가 손에 묻지 않으면 완전히 경화됐다고 판단하는 것
• 습도가 높으면 무기징크 경화가 무조건 늦어진다고 생각하는 것
• 아연염을 신나로 한 번 닦으면 충분하다고 판단하는 것
• 무기징크 표면은 무조건 강하게 샌딩해야 한다고 생각하는 것
• Mist Coat 없이 고도막 에폭시를 한 번에 적용하는 것
• 제품자료에 없는 Tie Coat를 임의로 추가하는 것
• Mud Cracking이 발생한 하도를 에폭시로 덮어버리는 것
• 재도장 시간만 확인하고 실제 경화상태를 확인하지 않는 것
• 파괴위치를 확인하지 않고 도료 호환성 문제로 단정하는 것

자주 묻는 질문

무기징크 위에 에폭시를 직접 칠할 수 있나요?

가능하도록 설계된 도장시스템이 많습니다. 다만 무기징크가 충분히 경화되고 표면이 깨끗해야 하며, 제품에 따라 Mist Coat나 별도의 Tie Coat가 요구될 수 있습니다. 승인된 도장사양과 제조사 기술자료를 확인해야 합니다.

무기징크 위 에폭시에는 항상 Mist Coat를 해야 하나요?

모든 제품에서 절대적으로 동일한 것은 아닙니다. 하지만 무기징크 실리케이트의 다공성으로 인한 Popping을 줄이기 위해 제조사가 Mist Coat 또는 Flash Coat 방식을 권장하는 경우가 많습니다.

무기징크는 습도가 높으면 경화가 늦어지나요?

일반적인 수분경화형 무기징크 실리케이트는 오히려 낮은 상대습도에서 경화가 늦어질 수 있습니다. 정확한 경화조건은 해당 제품의 PDS/TDS를 확인해야 합니다.

무기징크에 하얀 가루가 있으면 신나로 닦으면 되나요?

임의로 신나만 사용하는 것은 권장할 수 없습니다. 아연염과 오염물의 종류에 따라 제조사가 지정한 청수세척, 세제세척 또는 추가적인 표면처리를 적용해야 합니다.

무기징크 표면은 에폭시 전에 반드시 샌딩해야 하나요?

항상 그런 것은 아닙니다. 정상적으로 경화되고 재도장 조건을 만족하는 경우 별도의 강한 연마가 필요하지 않을 수 있습니다. 장기 노출이나 오염이 있다면 제조사가 요구하는 추가 표면처리가 필요할 수 있습니다.

에폭시가 벗겨지면 무조건 무기징크와 에폭시 호환성 문제인가요?

아닙니다. 무기징크의 경화불량, 아연염, 과도한 DFT, 층간 오염, 재도장 조건 또는 후속 에폭시의 작업조건 등 여러 원인이 있을 수 있으므로 실제 파괴위치를 확인해야 합니다.

마무리

무기징크 위 에폭시 재도장에서 가장 중요한 것은 단순히 두 도료의 화학적 성질이 다르다는 점이 아닙니다.

무기징크의 충분한 경화, 깨끗한 표면, 적절한 DFT, 아연염 제거, 승인된 재도장 조건과 다공성을 고려한 에폭시 적용방법을 함께 관리해야 합니다.

특히 무기징크 실리케이트는 다공성이 있기 때문에 에폭시를 바로 두껍게 적용하면 Popping이나 Pinhole이 발생할 수 있으며 제품에 따라 Mist Coat가 중요한 시공방법이 될 수 있습니다.

또 수분경화형 무기징크는 낮은 습도에서 경화가 지연될 수 있으므로 일반 에폭시와 동일한 습도 개념으로 판단하지 않는 것이 중요합니다.

최종적으로는 사용 중인 무기징크와 에폭시 제품의 최신 PDS/TDS, Application Guide와 프로젝트에서 승인된 도장시스템을 기준으로 재도장 여부와 표면처리방법을 결정해야 합니다.