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극저온·LNG 환경 코팅 — 온도가 아니라 수축 차이가 문제를 만듭니다

14분 읽기#극저온 코팅#LNG 부품#열수축

1분 요약 (Executive Summary)

  • LNG 운전 온도 — ISO 16903에 따르면 LNG(액화천연가스)는 대기압에서 조성에 따라 약 −160 °C에서 끓습니다(참고자료 1).
  • 문제는 온도가 아니라 수축 차이 — 극저온에서 코팅이 상하는 것은 낮은 온도 자체 때문이 아닙니다. 막과 기재의 선팽창 계수가 달라 서로 다른 비율로 줄어들고, 그 차이가 계면에 응력으로 쌓이기 때문입니다.
  • 데이터의 한계 — 제조사가 공개한 극저온 값은 −196·−200·−269 °C 세 온도뿐이고, LNG 운전 온도(−160 °C 부근)의 값은 없습니다(참고자료 2). 그 부근 온도로는, Parylene C를 입힌 결정을 100 K(약 −173 °C)까지 한 번 식혔더니 일부 영역에서 밀착이 사라진 것으로 보였다는 연구가 하나 있을 뿐입니다(참고자료 5).
  • 코팅이 맡는 자리 — Parylene 코팅은 LNG가 직접 닿는 배관·탱크 안쪽이 아니라 그 주변의 계장·전장 부품에 씁니다. ISO 16903도 LNG에 직접 닿는 재료와 닿지 않는 재료를 따로 다룹니다(참고자료 1).

극저온 부품에 Parylene(파릴렌) 코팅을 검토할 때 가장 먼저 나오는 질문은 "이 코팅은 영하 몇 도까지 견딥니까?"일 것입니다. 그러나 공개된 극저온 데이터를 살펴보면 이 질문에 온도 하나로 답하기 어렵습니다. 제조사가 공개한 극저온 자료는 세 온도의 값뿐이고, 그마저도 시편과 시험 방법이 제각각이기 때문입니다.

이 글은 LNG·극저온 설비 부품에 코팅을 검토하는 설계·품질 담당자를 위해 썼습니다. 먼저 규격으로 LNG 운전 온도를 확인하고, 극저온에서 코팅을 상하게 하는 원인이 무엇인지 살펴봅니다.

이어서 공개 데이터로 알 수 있는 것과 알 수 없는 것을 나누고, 저온에서 충격 저항이 얼마나 떨어지는지, 한 번의 냉각과 반복되는 냉각·가열을 왜 따로 봐야 하는지 다룹니다. 마지막으로 설비에서 Parylene 코팅이 들어가는 자리와 발주 전에 정해야 할 항목을 정리합니다.

염분까지 닿는 해양 플랜트라면 조선·해양 전자장비 염분 부식도 함께 참고하십시오.

극저온 배관이 지나가는 플랜트 설비를 낮은 사선에서 가까이 찍은 사진 — 왼쪽에서 뻗어 온 굵은 배관은 흰 보온재로 감싸이고 금속 밴드로 조여져 있으며, 그 끝을 금속 마감 링이 감싼다. 보온재가 끝나는 지점부터는 드러난 금속 배관이 이어지는데, 표면 전체에 깃털 같은 흰 서리 결정이 두껍게 맺혀 있고 오른쪽으로 갈수록 결정이 얇아지며 젖은 금속 면이 드러난다. 마감 링 아래로는 차가운 수증기가 흘러내려 아래쪽 격자 강판 바닥 위로 퍼진다. 앞쪽 오른쪽에는 원형 덮개가 달린 스테인리스 계장 기기가 브래킷과 기둥에 볼트로 고정돼 있고, 표면에는 물방울이 맺혀 있으며 옆면 커넥터에서 금속 자바라 케이블 두 가닥이 고리를 그리며 빠져나간다. 뒤로는 플랜트의 배관과 노란 사다리·난간이 초점이 흐려진 채 보인다. 파릴렌 코팅이 들어가는 자리는 극저온 유체가 직접 닿는 배관이 아니라 그 주변에 놓인 이런 계장·전장 부품이다
보온재가 끝나는 자리부터 서리가 맺힙니다. 코팅이 맡는 것은 이 배관이 아니라 앞쪽 계장 기기처럼 그 주변에서 냉기와 결로에 함께 노출되는 부품입니다. (이해를 돕기 위한 이미지)

LNG 환경의 온도는 어디까지 내려가는가?

LNG(액화천연가스)는 대기압에서 약 −160 °C까지 내려가며, 정확한 값은 조성에 따라 달라집니다. LNG의 특성과 재료 선택을 다루는 ISO 16903:2015는 LNG를 다룰 때의 위험 가운데 이 극저온을 가장 먼저 꼽습니다.

규격 원문은 "LNG는 대기압에서 조성에 따라 약 −160 °C에서 끓는다"고 밝히고, 그 온도의 증기가 주변 공기보다 무겁다는 점도 함께 설명합니다(참고자료 1). 현장에서 흔히 쓰는 −162 °C는 순수 메탄에 가까운 조성의 값입니다. 실제로 취급하는 LNG는 산지와 액화 공정에 따라 가스 조성이 달라지므로, 부품 설계 사양서에도 온도 하나보다 조성에 따른 범위로 적는 편이 낫습니다.

다만 Parylene 코팅 검토는 "영하 몇 도를 견디는가"라는 질문만으로 끝나지 않습니다. 제조사가 공개한 극저온 자료는 시편과 시험 방법이 제각각인 세 온도의 값뿐이고, 정작 LNG 운전 온도 부근의 값은 비어 있기 때문입니다.

온도축 위에 파릴렌의 공개 극저온 데이터 세 개와 LNG 비등 온도를 함께 놓은 도식 — 영하 269도에서 기재에 입힌 막 열사이클, 영하 200도에서 단독 필름 굴곡, 영하 196도에서 공 낙하 충격 값이 있고, 규격이 적은 LNG 비등 온도 약 영하 160도 부근에는 제조사가 공개한 값이 없다
세 온도의 값은 서로 다른 시편과 시험에서 나온 제조사 자료의 값입니다. LNG 운전 온도 부근은 비어 있습니다.

덧붙여 ISO 16903은 LNG가 기화하면 부피가 약 600배로 늘고, 상온에서 공기 중 농도가 부피 기준 약 5–15 %이면 불이 붙는다는 점도 명시합니다(참고자료 1). 그래서 극저온 부품의 코팅을 검토할 때는 온도 한계만 확인하고 끝낼 수 없고, 새어 나온 LNG가 크게 팽창하고 불이 붙을 수 있는 환경이라는 점까지 함께 봐야 합니다.

극저온에서 새로 생기는 문제는 무엇인가?

막(코팅)과 기재(바탕 재료)가 서로 다른 비율로 줄어드는 것입니다. 온도가 낮아지면 어느 재료나 줄어들지만, 줄어드는 비율은 선팽창 계수에 따라 재료마다 다릅니다. 그래서 막과 기재가 맞닿는 계면에 응력(열응력)이 쌓입니다.

주요 재료의 선팽창 계수는 표 1에 정리했습니다.

표 1. 주요 재료의 선팽창 계수 (출처: 참고자료 2·3·4·6)
재료선팽창 계수기준 온도출처
Parylene C35 ppm/°C상온 부근참고자료 2·3
알루미늄23.0 ppm/K293 K참고자료 6
304 스테인리스15.9 ppm/K293 K참고자료 6
실리콘약 2.6 ppm/K300 K참고자료 4

상온 값으로만 비교해도 같은 폭으로 식힐 때 Parylene C는 실리콘보다 10배 넘게 수축하고, LNG 설비 부품에 많이 쓰이는 금속은 그 사이에 듭니다. 극저온이 가혹한 이유는 온도가 낮아서가 아니라, 이 계수 차이가 내려가는 온도 폭만큼 곱해져 수축 차이가 커지기 때문입니다.

상온에서 LNG 끓는점 부근인 −160 °C까지 식히면 온도가 약 185 K 내려갑니다. 실측값으로는 293 K(상온)에서 100 K까지 식히면 304 스테인리스는 0.261 %, 알루미늄은 0.370 % 줄어들고, 120 K까지면 각각 0.241 %, 0.343 %입니다(참고자료 6). LNG 끓는점은 이 두 온도 사이에 있습니다.

Parylene C의 상온 선팽창 계수(35 ppm/°C)가 극저온 구간까지 그대로 유지된다고 가정하면 막은 약 0.65 % 줄어듭니다. 그러면 스테인리스보다 약 0.4 %, 알루미늄보다 약 0.3 % 더 줄어드는 셈입니다.

다만 이 값은 상온 계수로 계산한 추정치여서, 차이가 어느 정도 규모인지 보여 줄 뿐 그대로 쓸 수 있는 값은 아닙니다. 선팽창 계수는 고분자든 금속이든 온도에 따라 달라집니다. 금속만 봐도 100 K 부근에서는 304 스테인리스 9.6 ppm/K, 알루미늄 12.2 ppm/K로 상온의 절반 남짓입니다(참고자료 6). 극저온에서 Parylene C의 선팽창 계수가 얼마인지는 공개 자료에서 확인하지 못했으므로, 설계값은 시편으로 확인해야 합니다.

상온에서 LNG 끓는점 부근까지 냉각할 때 줄어드는 길이를 비교한 막대그래프와 막·기재 단면 모식도 — 파릴렌 C는 상온 선팽창 계수가 유지된다고 가정하면 약 0.65퍼센트, 알루미늄은 실측 0.343에서 0.370퍼센트, 304 스테인리스는 0.241에서 0.261퍼센트 줄어들어 막이 기재보다 더 줄어들고, 그 차이가 계면 가장자리에 응력으로 쌓인다
금속 막대는 실측값(참고자료 6), Parylene C 막대는 상온 계수로 계산한 추정치(참고자료 2 · 3)입니다. 막이 기재보다 더 줄어드는 만큼 계면 가장자리에 응력이 쌓이며, 그 크기는 기재 재질이 정합니다.

그래서 극저온용 코팅을 검토할 때는 막 두께보다 기재의 재질과 형상을 먼저 확인합니다. 같은 두께라도 기재 재질에 따라 계면에 생기는 열응력의 크기가 달라지기 때문입니다. 극저온 코팅을 의뢰하실 때는 기재의 재질과 형상을 먼저 알려 주십시오.

공개된 극저온 데이터는 무엇을 보여 주는가?

제조사가 공개한 Parylene의 극저온 데이터는 세 온도의 값뿐이며, 시편 형태와 시험 방법이 제각각입니다.

표 2. 공개된 극저온 시험 데이터 (출처: 참고자료 2)
온도시편 형태시험 종류주요 결과
−196 °CParylene C 코팅 강판공 낙하 충격 시험11.3 N·m 초과 충격 견딤
−200 °C50.8 µm(2 mil) Parylene C 단독 필름180° 굴곡 시험6회 굽힘 후 파괴 (같은 조건에서 폴리에틸렌 3회·PET 2회·PTFE 1회)
−269 °C기재에 입힌 Parylene N 막열사이클 시험균열·박리·전기 물성 저하 없음

데이터를 해석할 때 유의할 점

  1. 세 값은 서로 비교하기 어려움 — 세 값은 시편과 평가 항목이 모두 달라 한 기준으로 비교할 수 없습니다. 예를 들어 같은 자료의 25 °C 선팽창 계수는 Parylene N 69 ppm/°C, C 35 ppm/°C로 N이 약 두 배 커서, 기재와의 수축 차이도 대개 N 쪽이 더 큽니다(참고자료 2). 그런데도 −269 °C 열사이클을 견딘 것은 N 막이었습니다. 막이 열응력을 견디는지는 수축 차이 하나로 정해지지 않고 막 두께, 기재 재질, 열사이클 조건이 함께 작용한다는 뜻입니다. 다만 제조사 자료에는 그 시험의 막 두께, 기재, 반복 횟수가 공개돼 있지 않습니다.
  2. 시험마다 보는 파괴 방식이 다름 — 굴곡 시험은 유연성, 공 낙하 충격은 인성, 열사이클은 계면 밀착과 열응력을 봅니다. 서로 다른 파괴 방식을 다루므로, 한 시험을 통과했다고 다른 조건까지 견딘다고 볼 수는 없습니다.
  3. 실부품 데이터 없음 — 공개된 데이터는 모두 단독 필름, 시험용 강판, 기재에 입힌 막 같은 단순 시편에서 얻은 결과입니다. 복잡한 형상과 여러 재질이 얽힌 실제 부품에서 같은 결과가 나올지는 따로 확인해야 합니다. 시편 결과가 부품에서 어떻게 달라지는지는 신뢰성 시험의 범위에 정리했습니다.

저온에서 충격 저항은 얼마나 떨어지는가?

공개 자료만으로는 알 수 없습니다. −196 °C 값은 "11.3 N·m를 넘었다"는 최솟값뿐이기 때문입니다. 액체질소 −196 °C에서 냉각한 Parylene C 코팅 강판이 견딘 공 낙하 충격은 11.3 N·m가 넘었습니다. 상온에서는 25.4 µm Parylene C 코팅 강판이 같은 시험에서 약 28.2 N·m를 견딥니다(참고자료 2). 숫자만 보면 최솟값이 상온 값의 절반에 못 미치지만, 실제 값이 얼마인지는 자료에 없습니다. 시험 조건의 차이는 아래에 따로 적었습니다.

이 숫자가 실무에서 뜻하는 것은 취급 조건입니다. 극저온 상태의 부품은 상온보다 작은 충격에도 손상될 수 있습니다. 설비를 식힌 뒤에는 공구가 스치거나 부품끼리 부딪히는 정도의 충격도 상온에서보다 큰 손상을 남길 수 있습니다. 코팅만의 문제가 아니라 극저온 부품 전반의 취급 문제이며, 코팅도 그 조건 안에 있습니다.

또한 두 값은 조건이 같지 않습니다. 상온 값에는 25.4 µm 코팅 강판이라고 두께가 적혀 있지만, 극저온 값에는 두께가 없습니다. 두 값이 같은 두께에서 나왔는지는 이 글에서 확인하지 못했습니다.

반복 냉각과 가열은 왜 따로 봐야 하는가?

한 번의 냉각과 반복되는 냉각·가열은 막에 주는 부담이 다르기 때문입니다. LNG 설비는 운전과 정지에 따라 온도가 오르내리고, 그때마다 막과 기재가 서로 다른 비율로 줄고 늘기를 반복해 계면에 응력이 쌓입니다. 반복 조건을 다룬 공개 자료는 표 2의 −269 °C 열사이클 결과뿐입니다. 다만 그 값은 Parylene C가 아닌 Parylene N을 기재에 입힌 막의 결과이고, 반복 횟수와 냉각·가열 속도는 자료에 적혀 있지 않습니다(참고자료 2).

제조사 자료 외에도, LNG 온도 부근에서 Parylene C 코팅을 살펴본 연구가 하나 있습니다. Coron 등은 습기에 약한 NaI(Tl) 섬광 결정을 Parylene C 2–5 µm로 코팅하고 냉각 뒤의 상태를 봤습니다. 액체질소로 식힌 냉각판에 붙여 100 K(약 −173 °C)까지 한 번 냉각한 결정은 겉으로는 손상이 없었지만, 일부 영역에서 Parylene의 밀착이 사라진 것으로 보였고 광출력이 7 % 줄었습니다. 약 80 mK에서 1주일을 둔 다른 결정은 광출력이 약 35 % 줄고 표면에 흰 얼룩이 생겼습니다(참고자료 5). 다만 기재가 금속이 아니라 습기에 녹는 이온 결정이었고, 80 mK에 둔 결정은 설치하는 1주일 동안 상대습도 30–50 % 공기에 노출됐습니다. 그래서 이 결과를 LNG 설비의 금속 부품에 그대로 적용할 수는 없습니다. 그래도 기재와 조건이 바뀌면 단 한 번의 냉각으로도 밀착이 약해질 수 있다는 사례이며, 제조사 자료의 "균열·박리 없음"을 모든 부품에 그대로 적용할 수 없는 이유입니다.

열사이클이 반복될 때 코팅에 금이 가는 원리는 코팅 크랙과 두께의 함정에 따로 정리했습니다. 요점만 옮기면, 두꺼운 막이 항상 안전한 것은 아닙니다. 극저온 부품이라고 두께를 올려 잡는 판단은 근거를 확인한 뒤에 하셔야 합니다.

사양서에는 최저 온도만이 아니라 반복 횟수와 냉각·가열 속도를 함께 적어 주십시오. 세 값이 있어야 조건이 정해집니다. 최저 온도 한 줄만으로는 같은 −160 °C라도 연 2회 오르내리는 설비와 하루 여러 번 오르내리는 설비를 구분할 수 없습니다.

LNG 설비에서 코팅이 들어가는 자리는 어디인가?

코팅이 들어가는 자리는 LNG에 직접 닿는 면이 아니라 그 주변의 계장·전장 부품입니다.

ISO 16903도 재료를 같은 기준으로 나눕니다. 7장은 LNG에 직접 닿는 재료와 정상 운전에서 직접 닿지 않는 재료를 따로 다루고, 열응력은 별도 항목으로 떼어 둡니다(참고자료 1, 목차 기준). 코팅을 검토하는 대상은 대부분 직접 닿지 않는 쪽입니다. LNG 접촉부는 코팅이 아니라 규격에 맞는 재질과 용접으로 안전을 지키는 부분이기 때문입니다.

표 3. LNG 설비 주요 부위별 코팅 적용 구분 (출처: 이 글의 정리)
부위코팅 적용 여부주요 이유
LNG 접촉부·탱크 내면제외재질 선택과 용접으로 해결하는 영역
계장·센서 하우징 안쪽 보드적용결로·염분 환경에서 표면 누설 전류 억제
배선·커넥터 주변조건부 적용전기 접점은 마스킹으로 제외하고 주변부에 적용
단열재 바깥 전장 부품적용상온에 가까운 환경이라 부담이 비교적 적음
저온 밸브 구동부 접촉면제외마찰면·조립 치수를 지켜야 하는 부위

실제 경계는 도면과 단열 설계에 따라 달라집니다.

단열재 안쪽이냐 바깥쪽이냐에 따라 코팅이 막아야 할 위험이 달라집니다.

같은 LNG 설비라도 단열재 바깥 부품은 상온에 가까운 온도에서 작동하므로, 극저온 열응력보다 결로와 염분이 일으키는 부식·절연 저하를 먼저 막아야 합니다. 반면 단열재 안쪽 부품은 극저온과 그에 따른 열수축을 견뎌야 합니다.

그래서 LNG 설비용 코팅은 부품이 어디에 설치되는지, 단열 경계의 안과 밖 중 어느 쪽인지부터 확인해야 평가 기준을 정할 수 있습니다. 환경 조건을 축별로 나눠 보는 방법은 극한 환경 코팅 선택 가이드에 정리했습니다.

발주 전에 무엇을 정해야 하는가?

최저 온도, 열사이클 조건, 기재 재질, 설치 위치, 마스킹 제외 영역 다섯 가지입니다.

제조사가 공개한 극저온 데이터는 세 온도의 값뿐이고, LNG 운전 온도 부근에는 Parylene C 코팅을 살펴본 연구 한 건뿐입니다. 조건이 정해지지 않으면 가장 낮은 온도와 가장 많은 반복 횟수를 가정해 검토할 수밖에 없고, 그만큼 시편 검증의 범위와 비용이 늘어납니다.

발주 전 확정할 다섯 항목

  1. 최저 온도와 노출 시간 — 가장 낮은 온도가 몇 도인지, 그 온도가 계속 유지되는지 잠깐 지나가는지
  2. 열사이클 조건 — 예상되는 냉각·가열 반복 횟수와 그 속도
  3. 기재 재질 — 스테인리스·알루미늄·수지 등. 기재 재질이 막과의 수축 차이를 정합니다.
  4. 부품 설치 위치 — 단열재 안쪽(극저온 노출)인지, 바깥쪽(상온에 가까운 결로·염분 환경)인지
  5. 마스킹 제외 영역 — 전기 접점, 마찰면, 조립 치수를 지켜야 하는 면 등

(주)와인이 대응할 수 있는 범위와 한계는 표 4에 정리했습니다. 규격값이 아니라 자사 공정 운영 기준입니다.

표 4. (주)와인의 공정 대응 범위와 한계 (출처: 자사 운영 기준, 참고자료 7)
구분공정 사양 및 항목
코팅 두께 운영 범위0.5–50 µm
마스킹 경계 정밀도약 100 µm 수준
상시 대응 Parylene 종류Parylene C · N (D · HT는 사양 협의 필요)
제공 가능 항목코팅 두께·외관·밀착 측정 데이터, 배치별 공정 조건 기록, 동반 시편
제공 불가능 항목극저온 시험 수행, 극저온 물성 보증, LNG 접촉부 적용 여부 판단

(주)와인은 극저온 시험 설비가 없으며, 극저온 물성을 보증하지 않습니다. 고객사에서 위 다섯 가지 조건과 코팅 경계를 정해 주시면, 그에 맞춰 코팅하고 공정 데이터를 드립니다.

핵심 요약

  • LNG 운전 온도 — ISO 16903에 따르면 LNG는 대기압에서 조성에 따라 약 −160 °C에서 끓습니다. 흔히 쓰는 −162 °C는 순수 메탄에 가까운 조성의 값입니다(참고자료 1).
  • 극저온 열응력의 원인 — 극저온에서 문제를 일으키는 요인은 낮은 온도 자체가 아니라, 막과 기재 사이의 수축 비율(선팽창 계수) 차이입니다. 상온 부근 Parylene C의 선팽창 계수는 35 ppm/°C로 보고됩니다(참고자료 3).
  • 공개 데이터의 한계 — 제조사가 공개한 극저온 시험 데이터는 −196·−200·−269 °C 세 온도뿐이며, 시편과 시험 방법이 모두 다릅니다. LNG 운전 온도 부근 값은 없습니다(참고자료 2).
  • 막과 금속의 수축 차이 — 금속 기재는 293 K(상온)에서 100 K까지 냉각하면 304 스테인리스 0.261 %, 알루미늄 0.370 % 줄어듭니다. 상온 계수로 계산한 Parylene C의 수축(약 0.65 %, 추정치)과 비교하면 0.3–0.4 % 안팎의 차이가 납니다(참고자료 3·6).
  • 극저온 충격 값 — −196 °C 값은 "11.3 N·m를 넘었다"는 최솟값만 공개돼 있어(상온 약 28.2 N·m), 실제로 얼마나 줄었는지는 알 수 없습니다(참고자료 2).
  • 한 번 냉각과 열사이클의 차이 — 한 번의 냉각과 반복되는 냉각·가열은 막에 주는 부담이 다릅니다. 공개된 −269 °C 열사이클 결과는 반복 횟수와 냉각·가열 속도가 적혀 있지 않고, Parylene C를 입힌 결정을 100 K까지 한 번 식힌 연구에서는 일부 영역에서 밀착이 사라진 것으로 보였습니다(참고자료 2·5).
  • 코팅 자리와 자사 범위 — 코팅이 들어가는 자리는 LNG에 직접 닿는 부분이 아니라 주변 계장·전장 부품입니다. (주)와인은 극저온 시험을 하지 않으며, 극저온 물성을 보증하지 않습니다.
  • 발주 전 확정 항목 — 검토를 시작하려면 ① 최저 온도, ② 열사이클 조건, ③ 기재 재질, ④ 부품 설치 위치, ⑤ 마스킹 제외 영역 다섯 가지를 먼저 정해 주십시오.

이 글에 적은 공정 운영 범위는 (주)와인 자사 운영 기준(참고자료 7)이고, 극저온 데이터와 LNG 온도는 참고자료의 문헌을 따릅니다.

이 글의 용어 풀이 (5)

선팽창 계수(CTE) — 온도가 1도 오를 때 길이가 늘어나는 비율. 막과 기재의 값이 다르면 온도가 바뀔 때 계면에 응력이 쌓입니다.

단독 필름(Free film) — 기재 없이 막만 떼어 낸 시편. 제조사 자료는 "Unsupported film"으로 표기합니다. 기재에 붙어 있을 때와 받는 응력이 달라 결과도 달라집니다.

공 낙하 충격 시험(Falling ball impact test) — 정해진 높이에서 공을 떨어뜨려 표면이 견디는 에너지를 재는 시험. 제조사 자료는 변형 가드너(Gardner) 방식으로 시험했고, N·m로 나타냅니다.

열사이클 — 온도를 올렸다 내리기를 반복하는 것. 한 번 내려가는 것과 달리 계면에 피로가 쌓입니다.

LNG 접촉부(Wetted part) — 운전 중 LNG가 직접 닿는 부분. LNG 설비에서는 재료 선택을 규격과 용접이 정하는 영역입니다.


발주 전 최저 온도·열사이클 조건·기재 재질·부품 설치 위치·마스킹 제외 영역 다섯 항목을 보내 주시면 코팅 범위와 확인 계획을 검토해 회신드립니다. 일반 준비 사항은 견적 요청 체크리스트에 정리했습니다. 산업용 적용 사례 보기 · 상담 문의

참고자료

번호는 성격별로 묶어 매겼습니다(규격 → 제조사 기술자료 → 학술 문헌 → 기관 문서 → 자사 데이터). 본문 괄호 안의 번호가 아래 목록의 번호와 같습니다. 이 글은 극저온 코팅 성능을 수치로 보증하지 않습니다. 공개 자료로 알 수 있는 것과 알 수 없는 것을 나누는 것이 이 글의 목적입니다.

규격

  1. ISO 16903:2015 (1판, 2015-06-15), Petroleum and natural gas industries — Characteristics of LNG, influencing the design, and material selection, International Organization for Standardization. https://www.iso.org/standard/57891.html · 본문 확인은 발행 기관이 공개한 미리보기 PDF(표지·목차·머리말·본문 앞부분)에서 했습니다 (2026-08-29 확인) — 1절: LNG의 특성과 LNG 산업에서 쓰이는 극저온 재료에 대한 지침을 제공하며 LNG 설비를 설계하거나 운전하는 사람을 위한 참조 문서. 5.1절 a: "대기압에서 조성에 따라 LNG는 약 −160 °C에서 끓는다", 그 온도에서 증기는 주변 공기보다 무겁다. 같은 절 b·c: LNG 한 부피가 기체로 약 600부피가 되며, 상온 조건에서 공기와의 가연 범위는 부피 기준 약 5 %–15 %. 목차: 7장 Materials of construction 이 7.1.2 직접 접촉하는 재료와 7.1.3 정상 운전에서 직접 접촉하지 않는 재료를 나누고 7.2에 열응력을 따로 둡니다. 7장 본문은 미리보기 범위 밖이며 이 글이 확인한 것은 목차 구조까지입니다.

제조사 기술자료

  1. Specialty Coating Systems, SCS Parylene Properties, 2018. https://scscoatings.com/parylene-coatings/properties/ · 본문 확인은 공개 미러본 https://nrf.aux.eng.ufl.edu/_files/documents/176.pdf (2026-08-29 확인) — C절 2항(극저온): 두께 50.8 µm(2 mil)의 Parylene C 단독 필름이 −200 °C에서 180° 굴곡 6회를 견딘 뒤 파괴(폴리에틸렌 3회·PET 2회·PTFE 1회), 액체질소 −196 °C에서 냉각한 Parylene C 코팅 강판이 11.3 N·m를 넘는 공 낙하 충격을 견딤, 기재에 입힌 Parylene N 막이 상온에서 −269 °C까지 열사이클에도 균열·박리·전기 물성 저하 없음. D절: 25.4 µm Parylene C 코팅 강판의 상온 공 낙하 충격 값 약 28.2 N·m. 표 4: 25 °C 선팽창 계수 N 69 · C 35 · D 38 · HT 36 ppm(2026-10-08 재확인). 세 극저온 값은 시편 형태와 시험이 서로 다르고, 반복 횟수, 냉각·가열 속도, 극저온 충격 시험의 두께는 적혀 있지 않습니다. 재료 공급사가 발행한 이해관계 있는 1차 자료입니다.

학술 문헌

  1. Coelho, B. J., et al., "Parylene C as a Multipurpose Material for Electronics and Microfluidics", Polymers 15(10), 2277, 2023. https://doi.org/10.3390/polym15102277 — Parylene C 선팽창 계수 35 ppm/°C. 상온 부근의 값이며 극저온 구간의 값이 아닙니다.
  2. Okada, Y. & Tokumaru, Y., "Precise determination of lattice parameter and thermal expansion coefficient of silicon between 300 and 1500 K", Journal of Applied Physics 56(2), 314–320, 1984. https://doi.org/10.1063/1.333965 — 실리콘의 선팽창 계수 300 K 기준 약 2.6 ppm/K. 기재와 막의 계수 차이를 견주는 기준으로 인용했습니다.
  3. Coron, N., Cuesta, C., García, E., et al., "Response of parylene-coated NaI(Tl) scintillators at low temperature", EPJ Web of Conferences 65, 02001, 2014, CC BY 2.0. https://doi.org/10.1051/epjconf/20136502001 (사라고사 대학 저장소의 공개 본문 PDF로 2026-10-08 원문 확인) — 2절: 원통형 NaI 결정에 Parylene C를 두 번 증착해 윗면·아랫면 약 2 µm, 옆면 약 5 µm. 5절: Tl 도핑 결정을 액체질소 냉각판으로 100 K까지 냉각한 뒤 광출력 7 % 감소, 육안상 표면 손상은 없었으나 일부 영역에서 Parylene 밀착이 사라진 것으로 보임. 순수 결정은 희석 냉동기에서 약 80 mK로 1주일 유지 후 서서히 가열, 광출력 약 35 % 감소와 표면 흰 얼룩(설치 중 1주일간 상대습도 30–50 % 노출). 기재가 흡습성 이온 결정이며 금속 부품이 아니고, 냉각은 각 시료 한 번이며 밀착 평가는 정성적 관찰입니다.

기관 문서

  1. Corruccini, R. J. & Gniewek, J. J., Thermal Expansion of Technical Solids at Low Temperatures: A Compilation from the Literature, NBS Monograph 29, National Bureau of Standards, 1961. https://doi.org/10.6028/nbs.mono.29 (NIST 공개 원문 PDF로 2026-10-08 확인) — 293 K 기준 선형 수축 (L₂₉₃ − L_T)/L₂₉₃와 선팽창 계수를 0–300 K 범위에서 정리. 표 2.1 알루미늄: 100 K 370 × 10⁻⁵, 120 K 343 × 10⁻⁵, 선팽창 계수 293 K 23.0 × 10⁻⁶ K⁻¹·100 K 12.2 × 10⁻⁶ K⁻¹. 표 2.2 AISI 304 스테인리스: 100 K 261 × 10⁻⁵, 120 K 241 × 10⁻⁵, 선팽창 계수 293 K 15.9 × 10⁻⁶ K⁻¹·100 K 9.6 × 10⁻⁶ K⁻¹. 문헌 값을 모은 편찬 자료이며 Parylene은 실려 있지 않습니다.

자사 데이터

  1. (주)와인 자사 운영 기준 (2026-08) — 두께 운영 범위 0.5–50 µm, 마스킹 경계 정밀도 약 100 µm, Parylene C·N 상시 운영(D·HT는 사양 협의), 배치별 공정 조건 기록과 제출, 요청 시 동반 시편 투입. 자사 설비 운영 기준이며 외부 시험기관 성적서가 아닙니다. 극저온 시험 설비를 보유하지 않고, 극저온 물성과 사이클 내구를 보증하지 않으며, LNG 접촉부 적용 여부를 판단하지 않습니다.
산업별 적용 › 산업·특수
15분

극한 환경 Parylene 코팅 선택 가이드 — 온도·방사선·진공·화학 네 축

극한 환경 요구는 온도·방사선·진공·화학 네 축으로 나눠야 답이 나옵니다. 감마 1,000 kGy는 진공에서 나온 값이고, Parylene C의 아웃가싱 TML은 같은 ASTM E595 조건에서도 자료에 따라 0.07 %에서 0.75 %까지 보고됩니다. Parylene(파릴렌)의 축별 수치와 각 수치에 붙은 조건, 축이 겹칠 때 무엇이 지배하는지 정리했습니다.

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산업별 적용 › 산업·특수
13분

2차전지 공정 부품 코팅 세 가지 확인 — 전해질 조성·접촉 조건·시편 침지

배터리 제조 설비 부품에 전해액 내성을 요구받으면 공개 내화학성 표로는 답하지 못합니다. 카보네이트 용매도 불화수소도 그 표의 시약 목록에 없기 때문입니다. Parylene(파릴렌) 코팅에서 표면이 실제로 만나는 화학종이 무엇인지, 시편 침지로 확인하는 절차까지 출처와 함께 정리했습니다.

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