자동차 유리막 코팅을 하게 되면 표면 물이 맺혀 잘 흐르게 되는데 원리는 무엇인가요?

Question

안녕하세요

최근에 자동차 유리막 코팅을 하게 되었는데, 비가 와도 표면에 물이 동그랗게 맺혀 잘 흐르는

것을 보았습니다.

코팅만 했을 뿐인데, 이렇게 물이 동그랗게 되는 이유가 뭔가요?

Answer 1

안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.

자동차 유리막 코팅은 대개 수소기반 실리콘, 플루오로카본, 세라믹 또는 다른 화학 물질로 이루어진 특수한 코팅을 유리막에 바른 것입니다. 이 코팅은 유리막 표면에 나선형 분자 구조를 형성하며, 이 구조는 물방울이 표면에서 미끄러지는 것을 방지합니다.

이러한 나선형 분자 구조는 물방울이 유리막 표면에 맺히는 것을 어렵게 만들어, 물방울이 떨어지거나 흐르는 것을 촉진합니다. 이 과정에서 물방울은 작은 구슬 모양을 형성하며, 유리막 표면을 따라 움직이는 것이 용이해집니다. 따라서, 비나 눈물, 이슬 등의 물방울이 유리막 표면에서 떨어지거나 쉽게 제거될 수 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

유리막코팅제에는 유기성분을 포함하지 않는 무기폴리머가 사용됩니다. 이 무기폴리머는 규소, 질소, 수소로 구성된 화합물입니다. 이 화합물은 수분과 반응하여 표면에서 물이 흐르지 않고 튕겨내는 작용을 합니다 이러한 이유로 코팅을 한부위에서 물이 바로 흘러내리지 않고 방울져 흘러내리는 겁니다

Answer 3

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

코팅에 사용되는 물질은 물을 싫어하는 소수성 성질의 물질이기때문에 물방울이 표면장력을 크게 이루어 달라붙지못하고 흘러가버립니다.

Answer 4

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 자동차 유리막 코팅을 하게 되면 표면에 수분이 머무르지 않고 잘 흐르게 됩니다. 이러한 현상은 "저막 효과" 또는 "하이드로포빌리티(Hydrophobicity)" 라고 불립니다. 이 효과는 주로 코팅재료로 사용되는 실리카(Silica)와 같은 나노 입자가 표면에 부착되어 생기게 됩니다.

저막 효과는 다음과 같은 원리로 작용합니다. 일반적으로 물은 표면에 맺히는 힘이 높아서 표면에 머무르게 됩니다. 그러나 나노 입자가 표면에 부착되면, 표면의 균일성이 향상되어 표면 전체적으로 물이 스며들기 어렵게 됩니다. 또한, 실리카와 같은 나노 입자는 표면 전체에 걸쳐 물방울이 모이는 것이 아니라, 물방울의 크기를 줄이는 효과도 있습니다. 이러한 작용으로 인해, 물이 유리 표면을 따라 빠르게 흐르게 되는 것입니다.

저막 효과를 강화시키기 위해서는 코팅재료의 농도와 표면처리 과정에 큰 영향을 미칩니다. 또한, 코팅 이후에도 정기적인 관리가 필요합니다. 이러한 조치를 취하면, 자동차 유리막 코팅을 통해 더욱 쾌적하고 안전한 운전환경을 만들어낼 수 있습니다.

Answer 5

안녕하세요. 정우재 과학전문가입니다.

말배추님께서 질문해주신 내용은 유리막코팅 표면 위에 물이 동그랗게 맺히는 이유인데요.

답변을 요약하여 말씀드리면, 물방물의 표면장력과 유리막 코팅 표면에 존재하는 나노입자의 힘의 상호작용이라고 말씀드릴수 있겠습니다.

유리막 코팅은 표면에 나노 미세한 입자를 형성하여 물방울이 표면에 붙지 않고 구슬 모양으로 떨어지도록 하는 효과가 있습니다. 이것은 물방울의 표면장력과 유리막 코팅의 표면에 있는 나노 입자의 힘과의 상호 작용에 의해 발생합니다.

비가 내리면 유리막 코팅된 표면은 물방울이 동그랗게 모이는 것을 볼 수 있습니다. 이것은 물방울이 유리막 코팅된 표면 위에서 미세한 공기 주둥이로 떨어지는 것을 방지하며, 물방울의 표면과 유리막 코팅 사이의 상호 작용에 의해 물방울이 모여서 동그랗게 모이는 것입니다.

따라서 유리막 코팅은 물방울이 표면에 고스란히 머무르지 않고 쉽게 떨어지도록 하는 효과가 있으며, 이는 유리막 코팅된 표면의 물기를 줄이고, 청소를 쉽게 만들어줍니다.

질문자님의 궁금증 해소에 조금이나마 도움이 되었으면 좋겠네요.

감사합니다.

Answer 6

안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.

자동차 유리막 코팅은 일반적으로 플라즈마나 나노 기술을 사용하여 유리 표면에 특수한 코팅을 적용하는 것입니다. 이러한 코팅은 수소 결합력 또는 자외선을 차단하여 유리 표면을 보호하고 오염물질이나 물방울이 달라붙지 않도록 방지하는 역할을 합니다.

따라서, 비가 오면 물방울이 유리 표면 위에 떨어지면서 이전보다 적은 접촉 면적으로 닿게 되고, 물방울의 형태가 둥글게 유지됩니다. 또한, 이러한 코팅은 물방울을 보다 쉽게 떨어뜨릴 수 있도록 하기 때문에 빠른 수거나 스스로 건조되도록 돕습니다.

이러한 코팅은 자동차 유리막뿐만 아니라 건축물, 항공기, 보안 카메라 등 다양한 분야에서 사용되며, 안전과 보호 기능을 향상시키는 데 큰 역할을 합니다.

Answer 7

안녕하세요. 한도리 과학전문가입니다.

코팅제가 유리 표면에 첨가되어 있어서 표면에 있는 에너지를 줄여주는 역할을 합니다. 유리 표면에 에너지가 적용되면, 물방울이 생성되기 시작하고, 그들은 서로 결합하여 더 큰 물방울을 만듭니다. 하지만, 코팅제는 이러한 에너지를 감소시키는 역할을 하기 때문에 물방울이 생성되는 것을 방지하고, 표면에 더 빠르게 스며들도록 합니다.

Answer 8

안녕하세요. 박병윤 과학전문가입니다.

발수코팅은 유리표면에 물이 스며들지 못하고 맺히게 하여 물들 흘려보내는 역할을 합니다.

쉽게말하면 물방울이 유리에 넓게 퍼져 있지 못하게 만들어 (소수성 뛰는원료에 의해) 물방울이 뭉쳐 있는 상태로 무게에 의해 밑으로 내려가도록 하는 원리입니다.

Answer 9

안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.

자동차 유리막 코팅으로 인해 물이 동그랗게 맺히는 현상은 수소 결합과 관련이 있습니다. 일반적으로, 물은 분자 내부의 수소 결합으로 인해 표면장력이 발생합니다. 이러한 표면장력은 물이 유리나 금속과 같은 표면에 닿았을 때 물방울 모양을 만들게 됩니다.

하지만, 자동차 유리막 코팅은 특정 화학물질로 이루어진 코팅으로, 이 코팅은 물방울을 동그랗게 만드는 표면장력을 줄여줍니다. 이는 유리막 표면에 물방울이 남아있는 경우 물방울이 곧바로 떨어지지 않고, 작은 구체 모양으로 유지되는 현상을 보여줍니다.

이러한 효과는 물방울의 표면적을 줄여서 표면에서 물이 빠르게 흐르도록 만들어줍니다. 따라서 비가 내리거나 자동차가 물에 노출되어도, 유리막 표면에 물이 더 빨리 흐르기 때문에 운전 시 시야가 개선되고, 안전성도 높아집니다.