방수, 발수, 방수. 각각 무엇이 다른가?

방수와 발수의 차이를 제대로 설명할 수 있는 사람은 의외로 많지 않다.

등산용품이나 홈센터에서도 발수 효과만 있는 제품을 방수제로 판매하거나 웹사이트에서도 잘못된 설명을 하는 경우가 많습니다.
그래서 잘못 알고 있는 사람들이 많은 것 같습니다.

예를 들어 한 사이트에서는 내수성→발수성→방수 순으로 강도가 높다고 설명되어 있었습니다.
이것은 완전히 잘못된 설명입니다.
단어의 정의적인 부분도 있지만, 애초에 물리적인 현상으로서 다른 것을 가리키는 것입니다.

이번 글에서는 방수와 발수의 차이점, 그리고 내수에 대해서도 설명해드리겠습니다.

발수란?

물을 튕겨내는 현상입니다. 기름의 경우 발유(撥油)라고도 표현합니다. 일반적으로 액체를 튕겨내는 현상을 발수라고 표현하는 경우가 많습니다.

현상이라고 표현한 점이 포인트입니다. 현상이란 어떤 사물이 형태를 띠고 나타나는 것이라고 할 수 있습니다. '신기한 현상이 일어났다'라고 표현하듯이 눈에 보이는 어떤 형태가 일어났을 때 표현하죠.

예를 들어 테이블에 물을 엎질렀다고 가정해 봅시다. 이때 테이블 위에 물이 퍼져나가는 광경이 왠지 모르게 눈에 들어올 것입니다. 이를 '물을 튕겨내고 있다'라고 표현하는 사람은 많지 않을 것입니다.

이제 막 구입한 레인웨어나 우산에 비가 내렸다고 가정해 봅시다. 물은 구체가 되어 굴러 떨어질 것입니다. 이 상태를 보고 '발수성이 있다'라고 표현하는 것은 납득할 수 있을 것입니다.

위와 무엇이 다를까요? 물은 물체에 닿았을 때, 닿은 물체가 스펀지처럼 흡수되는 것이 아니라면 접촉각이라는 것을 가지고 있습니다. 접촉각은 0°~180°까지 취할 수 있습니다.

위키피디아에서 보기 쉬운 그림이 있어서 참고용으로 기재합니다. 이 때 C나 S의 그림은 45° 이하로 되어 있어 그다지 발수성이 좋다고 할 수 없네요. 몇 도의 각도를 가지면 발수성이라고 하는 것은 조금 어려운데, 어떤 문헌에서는 90°보다 큰 것은 발수성, 그 이하는 습윤(친수성)으로 표현한다고 하는데, 그렇다면 B가 90°에 해당하는데, 이것은 많은 사람들이 발수성이라고 표현할 것입니다. 이처럼 각도가 몇 도부터 발수라는 정의에 대해서는 명확하게 말하기는 어렵지만, 어느 정도 접촉각을 가졌을 때 발수라고 표현한다.

참고로 접촉각이 150°를 넘는 것을 초발수라고 합니다.

방수란?

방수란 물이 들어가지 않도록 하는 기능을 말합니다.

물이 들어가지 않는 현상을 방수라고 하면 되지 않을까? 라고 생각할 수도 있습니다. 그러나 많은 경우 원래 물이 들어가지 않는 것, 예를 들어 철 덩어리를 방수라고 부르지 않는 것처럼, 본래 물이 들어갈 수 있는 것을 어떤工夫를 통해 물이 들어가지 않도록, 통과하지 못하도록 하는 것을 방수라고 하는 것이 기본이라고 생각합니다. 그래서 방수는 물이 들어가지 않도록 하는 기능이라고 생각합니다.

원단에 대한 방수라면 어느 정도 압력이 가해져도 물이 들어가지 않도록 되어 있는 원단을 방수 원단이라고 합니다. 예를 들어 이 원단은 1000mm의 방수 성능을 가지고 있다고 표현합니다. 숫자가 높을수록 방수 성능이 높은 원단이라고 할 수 있다.

이것이 기계라면 물이 튀거나 물속에 떨어뜨려도 그 기계가 고장나지 않도록 가공한 것을 방수 장비라고 합니다. 기계의 경우 IPX라는 방수 기획이 있는데, IPX7과 같이 표현됩니다. 숫자가 올라갈수록 방수 성능이 높아져 최대치인 IPX8이 됩니다.

방수와 발수는 현상과 기능의 차이인가요?

발수는 물을 튕겨내는 현상이고, 방수는 물을 통과시키지 않는 기능이라고 말씀드렸지만, 단순히 현상과 기능의 차이로 방수와 발수가 나뉘는 것이 아닙니다. 각각 물리적인 현상으로 전혀 다른 것입니다.

여기서는 원단을 기준으로 설명하겠습니다.

방수 원단이라는 것은 원단에 멤브레인을 라미네이트하거나 멤브레인을 코팅하여 물이 스며들지 않도록 하는 것입니다. 막이나 코팅의 성능에 따라 얼마나 많은 압력을 가해도 물이 통과하지 못하는지는 결정되지만, 모두 물 분자가 통과할 수 있는 틈새를 막아 물이 통과하지 못하도록 하는 것입니다.

반면 발수성은 이와는 다릅니다. 발수는 물 자체의 힘입니다. 물은 아무런 힘이 가해지지 않으면 둥글어지려고 합니다. 우주 공간에 떠 있는 물방울을 영상으로 본 적이 있을 것입니다. 물은 둥근 덩어리가 되려고 합니다. 사실 이것이 발수성의 근원입니다.

발수성을 설명할 때 접촉각에 대해 설명했는데요, 물은 무언가에 닿았을 때 물과 닿은 물체가 서로 끌어당기는 힘이 작용합니다. 테이블이든 자동차의 차체든 유리든 비닐이든 마찬가지입니다. 이때 접촉하는 물체에 따라 물과 접촉하는 힘이 달라집니다. 물과 끌어당기는 힘이 강하면 물은 퍼지려고 하고, 물과 끌어당기는 힘이 약하고, 더 나아가 물이 둥글어지려는 힘보다 약하면 물은 닿은 물체 위에 물방울이 되려고 합니다. 이때 우리는 발수성이라고 부릅니다. 즉, 발수는 물 자체의 힘인 것입니다.

따라서 방수와 발수는 서로 다른 물리 현상이며, 같은 현상을 가리키는 것이 아닙니다. 결코 방수가 약한 것을 발수라고 부르지 않습니다.

그렇다면 내수성이란?

또 하나의 비슷한 단어로 내수성이 있습니다. 어느 웹사이트에서 내수성 → 발수성 → 방수 순으로 강해진다고 설명되어 있는데, 결코 그런 것이 아닙니다.

예를 들어 원단에 대해 내수성 원단이라는 기준은 없습니다. 방수와 발수에 대해서는 ISO나 JIS 등에서 정한 시험이 있고, 거기서 측정된 원단을 방수 원단 또는 발수 원단이라고 부릅니다. 반면 내수성 직물에 해당하는 시험 기준은 없습니다.

말 그대로 내수성이란 물에 견딜 수 있는 것을 의미하므로 방수뿐만 아니라 좀 더 폭넓은 상태를 의미한다고 할 수 있습니다. 예를 들어 의류의 경우, 방수 재킷의 경우 이음새까지 물이 들어가지 않도록 솔기 테이프를 붙이고 있습니다. 반면, 방수 성능을 크게 요구하지 않아 방수 원단을 사용하지만 봉제선에 방수 테이프를 붙이지 않은 재킷도 있습니다. 이런 재킷은 방수 재킷이라고 할 수는 없지만, 방수 재킷이라고 해도 무방하다. 물에 젖어도 기능을 잃지 않는 것을 폭넓게 방수라고 할 수 있습니다.

또한 방수 성능을 측정하는 시험 중 하나로 내수압 시험이 있습니다. 물에 견디는 것 전반을 내수로 표현할 수 있기 때문에 방수 성능을 측정하는 시험도 어느 정도의 압력을 견딜 수 있느냐의 관점에서 측정하며, 이를 내수압이라고 부릅니다.

기기에 관한 방수-방수 기준

직물과 달리 기기에 대해서는 방수 기준에 해당하는 규격이 있습니다. IP는 Ingress Protection(침입에 대한 보호)의 약자로, 모래나 먼지 등의 고체 물체에 대한 침입인지 물의 침입인지에 따라 규격이 나뉘어져 있습니다. 물에 대해서는 IPX00~IPX08까지 있으며, 높을수록 방수성과 내수성이 높다고 할 수 있습니다. 이것은 어디까지나 침입 보호 규격이므로 방수나 방수라고 표현할 수 없습니다.

그 외 방수에 사용되는 규격

예를 들어 화장품 등에서는 ISO에서 정한 내수성 시험이 있습니다. 물이 닿아도 그 화장품의 기능을 유지할 수 있는지를 테스트하는 것으로, 방수라는 표현만 해당되며 방수나 발수라는 표현은 해당되지 않습니다.

정리하자면

이번에는 방수와 발수의 차이를 물리적인 측면에서 설명했습니다. 또한 내수성과의 차이점도 언어적으로 설명해 드렸습니다.

방수=발수가 아니라는 것을 이해하셨으리라 생각합니다.

따라서 방수이지만 발수가 되지 않는 경우도 있고, 발수가 되지만 방수가 되지 않는 경우도 있습니다.

각각 다른 물리현상이기 때문에 어느 한 쪽이 일어날 수 있다는 것을 기억해주시기 바랍니다.