무기징크 Inorganic Zinc의 역할

Paint 도장에서 부식방지역할은 총 3가지로 나뉩니다. 

페인트 부식방지 역할 3가지

위 중에서 zinc나 Aluminum은 일반 강철인 Carbon Steel에 비해 ignoble한 metal로써, 반응성이 상대적으로 carbon steel에 비해 좋기 때문에 먼저 부식이 발생하게 되며, 자신을 희생해 모제인 carbon steel을 보호하게 됩니다. 즉, Cathodic effect를 통해 모제를 지켜줍니다. 이러한 zinc의 역할을 활용한 도료로 inorganic zinc 혹은 epoxy zinc가 있습니다.

 

통상, 무기징크라 불리는 inorganic zinc silicate 도료는 습기경화형 도료로써, 습기와 반응하여 경화가 이뤄집니다. 간혹 block공장에서 "물을 준다"는 표현을 들을 수 있는데, 한국의 기후상 겨울철에 건조하기 때문에 수분을 강제로 주입함으로써 경화를 촉진하기 위한 업무라고 볼 수 있습니다. 

 

Painting Specification에서 무기징크를 언급하는 다양한 표현이 있는데, 전부 동일한 종류를 나타냅니다.

• Inorganic zinc-rich (primer)
• Inorganic zinc silicate (primer)
• Ethyl silicate (primer)
• Moisture-curing zinc ethyl silicate (primer)
• 무기징크

 

다만, 징크리치 프라이머라고만 언급되었을 경우, inorganic type 인지 organic type인지 반드시 구분하여야 합니다.
Organic 타입의 경우, 에폭시징크를 언급하기 때문에 인오가닉 징크와는 전혀 다른 종류의 제품입니다.

 

하지만 위에서 언급했다시피 무기징크는 습기와 민감하게 결합하는 특성이 있기 때문에 immersion구역, 물에 잠기는 침수구역에서 blistering에 취약하다는 단점이 있습니다. 또한 습기와 만나면 zinc salt가 형성되기 때문에 반투막인 페인트 표면이 지속적으로 침수부위에 노출된다면 부착력이 저하되므로 immersion구역에는 내수성 및 내마모성이 강한 glass flaked epoxy가 추천됩니다. 

 

다시 말해, 선박에서는 inorganic zinc를 적용할 구간이 많지 않을뿐더러, 경제적인 이유로 무기징크가 잘 사용되지 않습니다. 반면 Onshore 육상 Plant에서는 무기징크가 많이 사용되는데, ISO 12944-5라는 국제규격을 적용하기 때문이며, 간혹 Norsok M-501을 적용하게 되면 zinc 함량이 최소 85%인 징크제품만이 규격에 적합하게 됩니다. ISO 12944-5의 경우는 zinc 함량이 80% 이상을 사용하도록 규정하고 있습니다. 

ISO 12944-5 zinc-rich 정의

실제로 IPK나 Jotun의 무기징크 제품을 보면 다음과 같은 문구들을 확인할 수 있습니다. (Interzinc 2280의 경우 80%)

IPK Interzinc 22HS, zinc contents 82%

Jotun Resist 78, SSPC Paint 20 준수

SSPC Paint 20, Level 2와 같은 zinc contents규정도 있으며, ASTM D520과 같은 zinc dust purity에 대한 규정도 있으나, 추후 소개하도록 하겠습니다. 

 

참고로 국내 MAKER인 KCC의 경우 IZ180(N) 이라는 제품이름에 총 3가지 종류가 나눠져 있습니다.

• IZ180(N)-(P) : 징크함량 80%, ISO 12944-5 준수
• IZ180(N)-(HS): 징크함량 미규정
• IZ180(N): 징크함량 85%, SSPC PAINT 20 LEVEL 1준수

 

[참고문헌]

▶ ISO 12944-5: Paints and Varnishes - Corrosion protection of steel structures by protective paint systems - Part 5: Protective Paint Systems

▶ SSPC Paint 20: The society of protective coatings, PAINT SPECIFICATION NO. 20: Zinc-Rich Primers (Type I, "Inorganic", and Type II, "Organic")

▶ ASTM D520: Standard specification for Zinc Dust pigment