이 글의 결론
- 네 축 — 극한 환경 요구는 온도·방사선·진공·화학으로 나눠야 검토가 시작됩니다. 한 단어로 묶으면 답이 나오지 않습니다.
- 수치의 조건 — 감마 1,000 kGy는 진공에서 얻은 값이고, 같은 자료가 공기 중 노출은 빠르게 취화된다고 적습니다(참고자료 1).
- 축이 겹칠 때 — 축이 겹치면 Parylene 선택은 네 축 중 가장 먼저 닿는 한계가 정합니다.
- 자사 범위 — (주)와인은 Parylene C·N을 상시 운영합니다. D·HT가 필요한 조건은 사양 협의 대상입니다(참고자료 4).
"극한 환경에서 쓸 부품입니다"라는 한 줄로는 코팅 조건이 정해지지 않습니다. 같은 말이 우주의 진공을 뜻하기도 하고, 플랜트의 산성 가스나 원자로 주변의 방사선을 뜻하기도 합니다. Parylene(파릴렌)의 공개 물성 자료도 축마다 다른 시험 조건에서 나온 값을 싣습니다.
이 글은 특수 환경 부품에 코팅을 검토하는 설계·품질 담당자를 대상으로 씁니다. 네 축을 각각 정의하고, 축마다 공개된 수치와 그 수치에 붙은 조건을 함께 싣습니다. 이어서 축이 겹칠 때 무엇이 Parylene 선택을 정하는지, 산업별로는 어느 글을 먼저 보면 되는지, 발주 전에 무엇을 적어야 하는지 정리합니다.
"극한 환경"은 사양서에서 무엇을 뜻하는가?
"극한 환경"은 온도·방사선·진공·화학 네 가지 부하 중 하나이거나 그 조합입니다. 온도는 재료의 사용 온도를, 방사선은 흡수 선량(Absorbed dose)과 조사 분위기를, 진공은 재료가 내놓는 기체의 양을, 화학은 접촉 물질의 종류와 농도를 묻습니다. 네 축은 서로 대체되지 않아, 온도를 견디는 재료가 방사선에도 강하다는 보장이 없습니다. 그래서 사양서에는 어느 축이 해당하는지부터 적어야 합니다. 축을 특정하지 않으면 네 축을 모두 만족하는 조건을 가정하게 됩니다.
| 축 | 사양서에 적을 값 | 검토가 나뉘는 지점 |
|---|---|---|
| 온도 | 상시 표면 온도와 피크 온도 | 산소가 있는 환경인지 |
| 방사선 | 흡수 선량 · 선량률(Dose rate) · 조사 분위기 | 대기 중 조사인지 |
| 진공 | 압력과 온도, 요구 TML·CVCM | 합격선을 어느 문서가 정하는지 |
| 화학 | 화학종 · 농도 · 상시 온도 · 접촉 시간 | 그 화학종이 공개 표에 있는지 |
오른쪽 칸은 같은 축 안에서도 답이 달라지는 분기점입니다.
온도축에서는 어느 값을 봐야 하는가?
연속 사용 온도(Continuous service temperature)와 단기 사용 온도(Short-term service temperature)를 나눠 보고, 산소 유무를 함께 적어야 합니다. 제조사 기술자료는 Arrhenius 외삽에 근거한 값을 싣습니다. 자료는 Parylene N·ParyFree·C가 공기 중 각각 60 °C·60 °C·80 °C에서 10년을 견딜 것으로 봅니다(참고자료 1). 제조사 자료 표 4의 연속 사용 온도는 N 60 · C 80 · D 100 · HT 350 °C, 단기 사용 온도는 N 80 · C 100 · D 120 · HT 450 °C입니다. 두 값은 쓰임이 다르므로 사양서에도 나눠 적어야 합니다.
산소가 없으면 숫자가 달라집니다. 같은 자료는 산소가 없는 분위기나 우주의 진공을 따로 적고, 그 조건에서는 220 °C 연속 노출에도 비슷하게 견딜 것으로 봅니다(참고자료 1). 공기 중 80 °C와 무산소 220 °C의 차이가 곧 산화의 몫입니다. 동료심사 문헌에도 산소가 있는 환경에서 125 °C를 넘으면 열산화 열화가 진행된다는 서술이 있습니다(참고자료 3).
온도 관련 숫자가 각각 무엇을 뜻하는지는 Parylene C의 열적 한계에 따로 정리했습니다. 저온 쪽 자료도 있습니다. 두께 50.8 µm의 Parylene C 자유 필름(Free film)은 −200 °C에서 180° 굽힘을 여섯 번 견딘 뒤 파괴됐습니다. 액체질소 −196 °C에서 냉각한 코팅 강판은 11.3 N·m 이상의 낙구 충격을 견뎠고, 상온 값은 약 28.2 N·m입니다(참고자료 1).
방사선 데이터는 어떤 조건에서 나온 값인가?
제조사 자료의 방사선 값은 진공에서 나온 값입니다. 방사선 저항 항목은 Parylene N·C·D와 HT가 진공 중 감마선 열화를 잘 견딘다고 적습니다. 선량률 16 kGy/hr로 1,000 kGy를 조사한 뒤에도 인장·전기 물성이 변하지 않았다고 밝힙니다(참고자료 1). 인용이 여기서 끊기면 어떤 환경에서나 통하는 수치로 읽힙니다. 그런데 바로 다음 문장이 조건을 뒤집습니다.
같은 문단은 공기 중에 노출되면 빠르게 취화된다고 적습니다(참고자료 1). 대기 중에서 조사하는 공정이라면 진공 값을 그대로 옮겨 쓸 근거가 없습니다. 자료는 공기 중 조건에서 어느 선량부터 취화가 시작되는지 적지 않으며, 자사에도 확인한 값이 없습니다.
자외선도 같은 축에서 봅니다. 자료는 Parylene N·C·D와 ParyFree가 실내에서는 안정하지만 직사광선에 노출되는 장기 사용에는 권장하지 않는다고 적습니다. Parylene HT에 대해서는 공기 중 2,000시간까지의 가속 노출에서 물성 저하가 없었다고 밝힙니다(참고자료 1).
진공축에서는 무엇을 재는가?
진공축에서는 재료가 진공에서 내놓는 기체의 양을 잽니다. 아웃가싱 지표는 총질량손실(TML)과 응축성 휘발물질(CVCM) 두 가지이고, ASTM E595가 측정 방법을 정합니다. NASA 제트추진연구소(JPL)가 49.4 °C·10⁻⁶ torr에서 시험한 Parylene N의 TML은 0.30 %입니다. NASA 고다드우주비행센터(GSFC)는 ASTM E595로 Parylene C와 HT를 시험했습니다. TML은 각각 0.07 %와 0.03 %, 대응하는 CVCM은 0.0003 %와 0.0017 %입니다(참고자료 1).
| 재료 | TML | CVCM | 시험 |
|---|---|---|---|
| Parylene N | 0.30 % | — | NASA JPL, 49.4 °C · 10⁻⁶ torr |
| Parylene C | 0.07 % | 0.0003 % | NASA GSFC, ASTM E595 |
| Parylene HT | 0.03 % | 0.0017 % | NASA GSFC, ASTM E595 |
Parylene N 줄은 시험 조건이 달라 아래 두 줄과 같은 자로 비교할 수 없습니다.
합격선은 이 숫자들이 정하지 않습니다. ASTM E595는 측정 방법을 정할 뿐이고, 통과 기준은 해당 프로그램이나 기관 사양서가 따로 정합니다. 그 구조는 방산·항공 전자장비 코팅에 규격 원문을 근거로 정리했습니다.
화학축은 왜 표 하나로 끝나지 않는가?
요구받은 화학종이 공개 표에 없는 경우가 많기 때문입니다. 내화학성 근거로 인용되는 제조사 기술 문헌은 시험한 시약을 명시합니다. 시험한 유기 용제는 알코올·에스터·케톤·지방족과 방향족 탄화수소·염소계·헤테로고리 염기·불소계이고, 무기 시약은 수산화나트륨·수산화암모늄과 염산·황산·질산·크롬산입니다(참고자료 2). 목록 밖의 화학종을 만나면 표에서 답이 나오지 않습니다. 표에 없다는 것은 견디지 못한다는 뜻이 아니라 시험된 적이 없다는 뜻입니다.
표를 읽는 방법은 내화학성 표 읽는 법에, 표에 없는 화학종을 요구받았을 때의 절차는 2차전지 공정 부품 코팅에 있습니다. 배터리 전해질의 카보네이트 용매와 HF(불화수소)가 그런 경우로, 둘 다 시험 시약으로 실려 있지 않습니다.
같은 원문이 스스로 밝힌 한계도 함께 읽어야 합니다. 원문은 그 자료를 "보증이나 진술로 받아들이지 말고 사용자의 검토·조사·확인을 위한 것"으로 규정합니다(참고자료 2). 재료 공급사가 발행한 이해관계 있는 1차 자료라는 점은 참고자료 1과 같습니다.
네 축이 겹치면 무엇이 지배하는가?
네 축 중 가장 먼저 닿는 한계가 Parylene 선택을 정합니다. 축마다 여유가 달라도 부품은 하나이므로, 여유가 가장 작은 축에서 판단이 끝납니다. 진공 챔버 안에서 250 °C로 가열되는 부품이라면 아웃가싱 값이 좋아도 무산소 220 °C를 넘어 온도축 한계에 먼저 닿습니다. 상온이지만 대기 중에서 감마 조사를 받는 부품이라면 방사선축이 결정합니다. 축별 여유를 계산하기 전에 어느 축이 가장 빠듯한지부터 찾으십시오.
마지막 판단 기준은 제조사 자료가 스스로 내놓은 권고입니다. 자료는 요구 조건이 제시된 시간·온도·분위기에 가깝거나 넘는 경우에는 실제 사용 조건에 더 가까운 조건에서 완성 구조를 시험하라고 적습니다(참고자료 1). 재료 물성표가 아니라 그 부품으로 확인하라는 뜻입니다.
(주)와인이 상시 운영하는 Parylene 종류는 Parylene C와 N입니다. 공개 자료에서 HT는 연속 사용 온도가 350 °C로 온도축 여유가 큽니다(참고자료 1). 다만 자사에서는 상시 운영 품목이 아니라 사양 협의 대상입니다(참고자료 4). 네 축을 알려 주시면 C·N으로 감당되는 조건인지부터 회신드립니다.
산업별로는 어디부터 보면 되는가?
축이 실제로 제약이 된 사례를 산업별로 나눠 두었습니다. 아래 글은 각 산업에서 어느 축이 판단을 지배했는지를 규격과 데이터로 다룹니다. 산업마다 제약이 되는 축이 다르고, 같은 산업 안에서도 부품이 놓이는 위치에 따라 달라집니다. 축을 먼저 정하고 산업을 보는 순서가 반대보다 낫습니다.
| 지배한 축 | 산업·부품 | 글 |
|---|---|---|
| 화학 | 2차전지 제조 설비 부품 | 전해질 조성·접촉 조건·시편 침지 세 가지 확인 |
| 화학(염분) | 조선·해양 전자장비 | 설치 등급·염무 시험·코팅 자리 세 가지 확인 |
| 진공(아웃가싱) | 방산·항공 전자장비 | IPC-CC-830C가 보증하지 않는 것 |
| 기재 | 고무·엘라스토머 부품 | Parylene 선택에서 연신율이 먼저인 이유 |
| 네 축 밖(무게) | 드론·UAV | Parylene이 더하는 무게 12.9 g/m² |
아래 두 줄은 네 축 어디에도 들어가지 않는 제약이 판단을 정한 경우입니다.
고무 부품에서 결정적인 값은 기재의 연신율이었고, 드론에서는 온도도 화학도 아니라 무게였습니다. 네 축은 극한 환경을 나누는 틀이지 부품 검토의 전부가 아닙니다. 축 밖의 제약에 먼저 닿는 부품이 실제로 있습니다.
발주 전에 무엇을 적어야 하는가?
해당하는 축과 그 축의 조건을 적으면 검토가 시작됩니다. "극한 환경"이라는 표현만으로는 가장 보수적인 가정으로 답하게 됩니다. 축을 하나만 적고 나머지를 비워 두면 빠진 축이 뒤늦게 나타나 조건을 처음부터 다시 잡아야 합니다. 해당 없는 축은 "해당 없음"으로 적어 주셔도 됩니다.
- 온도 — 상시 표면 온도와 피크 온도, 산소가 있는 환경인지.
- 방사선 — 흡수 선량과 선량률, 대기 중 조사인지 진공 중인지.
- 진공 — 압력과 온도, 요구되는 TML·CVCM 값과 그 값을 정한 문서.
- 화학 — 화학종과 농도, 상시 온도, 접촉 시간.
- 축 밖의 제약 — 무게, 치수 공차, 재작업 가능성처럼 네 축에 들어가지 않는 요구.
| 항목 | 내용 |
|---|---|
| 두께 운영 범위 | 0.5–50 µm |
| 마스킹 경계 정밀도 | 약 100 µm |
| 운영 Parylene 종류 | Parylene C · N 상시 (D · HT는 사양 협의) |
| 챔버 | 60L · 300L · 1100L |
| 제공하지 않는 것 | 축별 한계값 보증, 방사선·아웃가싱·화학 시험 수행, 시험 성적서 발행 |
위 값은 자사 운영 기준(참고자료 4)이며 규격이 정한 값이 아닙니다. 환경 시험은 고객사 또는 공인 시험기관에서 수행합니다.
핵심 요약
- 극한 환경 요구는 온도·방사선·진공·화학 네 축으로 나눠야 답이 나옵니다. 네 축은 서로 대체되지 않습니다.
- 온도는 산소 유무로 달라집니다. 공기 중 연속 80 °C(Parylene C)와 무산소 220 °C가 같은 자료에 함께 실려 있습니다(참고자료 1).
- 감마 1,000 kGy 불변은 진공 조건의 값입니다. 같은 문단이 공기 중에 노출되면 빠르게 취화된다고 적습니다(참고자료 1).
- 아웃가싱 값으로는 Parylene C의 TML 0.07 % · CVCM 0.0003 %가 공개되어 있습니다. 합격선은 프로그램 사양이 정합니다(참고자료 1).
- 화학축은 요구받은 화학종이 공개 시험 시약 목록에 있는지부터 봅니다. 표에 없다는 것은 시험된 적이 없다는 뜻입니다(참고자료 2).
- 축이 겹치면 가장 먼저 닿는 한계가 Parylene 종류를 정합니다. (주)와인은 C·N을 상시 운영하며 D·HT는 사양 협의 대상입니다.
- 고무의 연신율, 드론의 무게처럼 네 축 밖의 제약이 판단을 정하는 부품도 있습니다.
- 발주 전에는 해당하는 축과 그 조건, 해당 없는 축, 축 밖의 제약을 함께 적어 주십시오.
이 글의 운영 범위는 (주)와인의 자사 운영 기준(참고자료 4)이며, 축별 수치는 참고자료의 문헌을 따릅니다.
이 글의 용어 풀이 (5)
아웃가싱(Outgassing) — 진공에서 재료가 안에 품고 있던 기체를 내놓는 것. 나온 기체가 렌즈나 센서에 다시 앉으면 문제가 됩니다.
Arrhenius 외삽 — 높은 온도에서 빠르게 진행시킨 열화를 식에 넣어 낮은 온도의 수명을 추정하는 방법. 10년 같은 값이 이렇게 나옵니다.
취화(Embrittlement) — 재료가 딱딱해지며 잘 깨지게 바뀌는 것. 휘거나 늘어나던 막이 금이 가기 시작합니다.
총질량손실(TML) / 응축성 휘발물질(CVCM) — 진공에서 시편이 잃은 전체 질량의 비율과, 그중 차가운 면에 다시 응축된 양의 비율입니다.
열산화 열화(Thermo-oxidative degradation) — 산소가 있는 상태에서 열을 받아 고분자 사슬이 끊기는 것. 산소가 없으면 같은 온도에서도 훨씬 늦게 진행됩니다.
부품 도면과 함께 해당하는 축, 각 축의 조건, 축 밖의 제약을 알려 주시면 C·N으로 감당되는 조건인지부터 회신드립니다. 일반 준비 사항은 견적 요청 체크리스트에 정리했습니다. 산업용 적용 사례 보기 · 상담 문의
참고자료
번호는 성격별로 묶어 매겼습니다(제조사 기술자료 → 학술 문헌 → 자사 데이터). 본문 괄호 안의 번호가 아래 목록의 번호와 같습니다. 이 글의 수치는 공개된 대표값이며 (주)와인이 보증하는 계약 사양이 아닙니다. 축마다 시험 조건이 다르므로 값을 서로 견줄 때는 조건을 함께 보셔야 합니다.
제조사 기술자료
- 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 1항(열): Arrhenius 외삽으로 N·ParyFree·C가 공기 중 각각 60 °C·60 °C·80 °C에 10년 연속 노출을 견딜 것으로 보며, 산소가 없는 분위기나 우주의 진공에서는 220 °C 연속 노출에도 비슷하게 견딜 것으로 서술. "모든 경우에 온도가 높을수록 수명이 짧아지며, 요구 조건이 이 시간·온도·분위기 조건에 가깝거나 넘으면 실제 사용 조건에 더 가까운 조건에서 완성 구조를 시험할 것을 권한다"는 문장. 표 4(열 특성): 연속 사용 온도 N 60 · C 80 · D 100 · HT 350 °C, 단기 사용 온도 N 80 · C 100 · D 120 · HT 450 °C. C절 2항(극저온): 50.8 µm Parylene C 자유 필름이 −200 °C에서 180° 6회 굴곡 후 파괴, 액체질소 −196 °C에서 냉각한 Parylene C 코팅 강판이 11.3 N·m 이상의 낙구 충격을 견딤(상온 약 28.2 N·m), 지지된 Parylene N 막이 상온에서 −269 °C까지 열사이클에도 균열·박리·전기 물성 저하 없음. C절 3항(진공 안정성): NASA JPL 49.4 °C·10⁻⁶ torr에서 Parylene N TML 0.30 %, NASA GSFC의 ASTM E595 시험에서 Parylene C·HT의 TML 0.07 %·0.03 %, 대응 CVCM 0.0003 %·0.0017 %. E절 2항(방사선 저항): N·C·D·HT가 진공 중 감마선 열화에 높은 저항을 보이며 선량률 16 kGy/hr로 1,000 kGy 조사 후 인장·전기 물성 불변, 공기 중 노출은 빠른 취화로 이어짐. 실내에서는 안정하나 직사광선 장기 노출에는 N·C·D·ParyFree를 권장하지 않으며, HT는 공기 중 2,000시간 가속 노출까지 물성 저하 없음. 재료 공급사가 발행한 이해관계 있는 1차 자료입니다.
- Solvent Resistance of Parylenes C, N, D, Technology Letter #10, Revised 05-85. https://vp-sci.com/wp-content/uploads/Solvent_Resistance-of-Parylenes-C-N-D.pdf (2026-08-29 확인) — 시험 시약 목록: 유기 용제 쪽은 알코올·에스터·케톤·지방족 탄화수소·방향족 탄화수소·염소계 올레핀·염소계 방향족·헤테로고리 염기·불소계 용제. 무기 시약 쪽은 수산화나트륨·수산화암모늄, 비산화성 산(염산·황산)과 산화성 산(질산·크롬산)의 농축·10 % 용액. 원문 면책 문구: 보증이나 진술이 아니며 사용자의 검토·조사·확인을 위한 자료. 1985년 개정판입니다.
학술 문헌
- Kim, B. J. & Meng, E., "Micromachining of Parylene C for bioMEMS", Polymers for Advanced Technologies 27(5), 564–576, 2016. https://doi.org/10.1002/pat.3729 — 산소가 있는 환경에서 125 °C를 넘으면 열산화 열화가 진행된다는 서술. 제조사 자료의 공기 중 사용 온도 값과 자릿수가 부합하는 독립 출처로 인용했습니다.
자사 데이터
- (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), 60L·300L·1100L 3-Tier 챔버 운영, 화학 내성 요구 접수 시 화학종·농도·상시 온도·접촉 시간·기재 재질을 함께 수령. 자사 설비 운영 기준이며 외부 시험기관 성적서가 아닙니다. 축별 한계값을 보증하지 않으며, 방사선·아웃가싱·화학 시험을 수행하지 않고 시험 성적서를 발행하지 않습니다.
