전기아연도금 내식성 개선, 기존 라인을 활용하는 켐프 ELPANG 실러

도금 두께와 설비를 바꾸기 전에, 후처리에서 내식성을 높이는 방법을 검토합니다.

볼트·너트·와셔·브래킷의 표면처리는 내식성만으로 결정되지 않습니다. 도금 후 치수와 체결 품질을 맞추면서, 고객이 요구하는 부식시험 기준을 일정한 생산비 안에서 충족해야 합니다. 도금을 두껍게 하면 아연 사용량과 처리 시간이 늘고, 다른 도금 방식으로 전환하면 설비와 공정 조건을 다시 검토해야 합니다.

켐프의 ELPANG은 기존 전기아연도금 설비를 활용해 후처리 성능을 높이는 실러 시스템입니다. 3가 크로메이트 이후 프리실러와 메인실러를 적용해 아연도금 표면을 보호합니다. 기존 라인의 활용도를 높이면서 부품의 내식 사양을 개선하려는 도금업체와 부품 제조사가 검토할 수 있는 방식입니다.

체결부품 시장의 성장과 함께 높아지는 품질 부담

세계 산업용 체결부품 시장은 2025년 905.7억 달러에서 2029년 1,041.2억 달러로 연평균 3.5% 성장할 것으로 전망됩니다. 2024년 기준 가장 큰 수요처는 자동차입니다. 부품 공급사는 늘어나는 수요에 대응하는 동시에 납품 규격, 생산성, 공정 비용을 함께 관리해야 합니다. MarketsandMarkets 시장 전망

자동차 부품에는 유해물질 관리도 요구됩니다. 현대자동차·기아의 2025년 부품·재료 유해물질 규격 해설집은 6가크롬 사용 제한을 다루고 있습니다. 이런 요구에 대응하는 표면처리에서는 3가 크로메이트와 실러의 조합으로 내식성을 확보하는 사양이 쓰입니다. 현대자동차·기아 규격 해설집

실제로 산업용 장비 제조사 Kalmar의 KGS 50523은 두꺼운 피막의 부동태 처리와 실러를 적용한 아연도금에 대해 최소 두께 8㎛를 요구합니다. 이 규격의 염수분무시험 경로에서는 백청 120시간, 소지 부식 240시간이 기준으로 제시됩니다. 고객사가 관리하는 것은 도금 두께 하나가 아니라, 도금층과 후처리를 결합한 완성 사양의 성능입니다. KGS 50523

도금 두께와 후처리를 함께 설계해야 하는 이유

아연층은 철 모재를 보호하는 기반입니다. 다만 나사산과 끼워맞춤부가 있는 부품은 도금 두께를 높일 때 치수 여유도 함께 확인해야 합니다. 같은 전류밀도와 전류효율이라면 필요한 도금 시간은 두께에 비례하므로, 두께 증가는 아연 투입량과 라인 처리량에도 영향을 줍니다.

실러는 이 기본 도금층 위에서 부식 인자의 침투를 억제하는 역할을 합니다. 따라서 목표 내식성을 맞추는 과정에서는 아연층의 두께와 균일도, 크로메이트 상태, 실러의 보호 성능을 함께 검토하는 것이 합리적입니다.

체결용 볼트는 실러 변경 후에도 게이지 검사와 마찰계수·체결 특성을 확인해야 합니다. 또한 고객 규격의 최소 도금 두께는 그대로 적용하며, 두께 변경이 필요한 경우에는 부품 시험과 사양 승인을 거칩니다. ELPANG의 도입은 이러한 품질 기준 안에서 후처리의 성능을 높이는 방향으로 진행합니다.

ELPANG은 기존 라인의 어디에 적용하나

기존 도금·크로메이트 설비를 활용하고, 그 뒤 수세와 실러 구간에 약품을 적용합니다. 알칼리 아연도금 라인은 도금욕 첨가제 AKL을 함께 사용합니다.

프리실러 UP-A는 3가 크로메이트 이후 세 번째 수세조에 적용합니다. 메인실러 UP-B는 기존 실러를 교체하거나 신규 실러 공정에 적용합니다. 이후 탈액과 건조를 거쳐 보호 피막을 형성합니다.

예를 들어 Upgrade 500 산성 라인 카탈로그의 희석비는 프리실러 원액:물 1:100, 메인실러 랙 1:10·배럴 1:5–7입니다. 등급과 처리 방식에 따라 약품 구성과 배합비가 달라지므로, 실제 라인은 해당 제품의 현행 TDS를 기준으로 조건을 정합니다. Upgrade 500 산성 라인 카탈로그

기존 설비를 활용하려면 크로메이트 이후 수세조, 실러조, 탈액·건조 설비의 구성을 먼저 확인합니다. 특히 프리실러가 들어가는 수세조를 독립적으로 관리하고, 앞 공정에서 넘어오는 오염과 약품 반출량을 제어하는 것이 중요합니다. 실러조나 건조 설비가 없는 라인은 해당 구간의 추가 구성을 검토합니다.

실제 희석과 적용 과정

영상에서는 약품을 물에 희석하고 교반한 뒤 금속 시편에 적용하는 과정을 볼 수 있습니다. 도금욕 전체를 바꾸는 공정 전환과 달리, ELPANG은 기존 도금의 품질을 유지하면서 후처리 조건을 맞추는 데 초점을 둡니다.

ELPANG은 기존 전기아연도금의 외관을 살리면서 무기 피막을 형성합니다. 다음 시험 전 사진에서도 처리 구간과 기존 구간의 색상 차이가 크지 않습니다.

기존 실러 적용 사양과 비교한 내식성

ELPANG Upgrade 300·500은 기존 실러 적용 사양보다 낮은 도금 두께 범위에서 개선된 내식성 참고값을 제시합니다. 다음은 켐프 홈페이지에 공개된 비교값 중 일부입니다.

등급	기존 사양	ELPANG 적용
Upgrade 100	약 1㎛·실러 없음 백청 5시간 / 적청 24시간	약 1㎛ 백청 15시간 / 적청 96시간
Upgrade 300	5–6㎛·실러 적용 백청 48시간 / 적청 120시간	3–4㎛ 백청 72시간 / 적청 240시간
Upgrade 500	6–8㎛·실러 적용 백청 72시간 / 적청 240시간	3–5㎛ 백청 72–96시간 / 적청 300시간
Upgrade 500	8–10㎛·실러 적용 백청 72시간 / 적청 240시간	6–8㎛ 백청 72–120시간 / 적청 400시간

켐프 공개 참고값이며 행별 도금 두께 조건이 다릅니다. 특정 경쟁 실러와의 동일 조건 시험값이나 현장 수명 환산값은 아닙니다. 전체 비교표와 적용 범위

Upgrade 300의 예를 보면 기존 실러 적용 사양은 5–6㎛에서 적청 120시간, ELPANG은 3–4㎛에서 적청 240시간입니다. Upgrade 500은 6–8㎛의 기존 사양이 적청 240시간인 데 비해 3–5㎛에서 300시간의 참고값을 제시합니다.

고객사 입장에서는 목표 내식성을 맞추기 위해 도금 두께를 계속 높이기 전에, 후처리 변경으로 성능 여유를 확보할 수 있는지 비교할 근거가 됩니다. 실제 도입 평가에서는 같은 부품과 도금 조건에 현재 실러와 ELPANG을 각각 적용해 고객 판정 기준으로 비교합니다.

같은 볼트의 두 구간에서 확인한 부식 진행 차이

실제 스터드 볼트 시험에서는 한쪽에만 ELPANG을 적용하고, 나머지 기존 전기아연도금 구간과 외관 변화를 비교했습니다. 도금 두께는 3–5㎛로 추정된 시편이며, 12시간부터 300시간까지 22개 시점에서 관찰했습니다.

Upgrade 300 시편은 UP300-A 1:100 처리와 탈액 후 UP300-B 1:10을 적용했습니다. Upgrade 500 시편은 UP500-A 1:100과 UP500-B 1:7을 적용했습니다. 두 시편의 초기 도금 상태가 달라, 결과는 각 볼트 안의 처리·미처리 구간을 기준으로 읽습니다.

Upgrade 300: 250시간까지 양호한 산화 억제

기존 구간은 초기 흑색 부식 이후 백청이 확대됐으며, 204·213시간 관찰에서는 전체 구간에 백청이 축적됐습니다. ELPANG 처리 구간은 250시간까지 산화 억제가 양호했고, 260·274시간에는 일부 백청과 변색이 관찰됐습니다.

Upgrade 500: 백청 확대를 늦춘 처리 구간

기존 구간은 38·48시간 관찰에서 백청이 크게 번졌습니다. ELPANG 처리 구간은 72시간에 백청 없이 양호했으며, 110·142시간에는 미세 흑점, 181·189시간에는 일부 변색이 기록됐습니다. 250시간 관찰에서도 백청 발생은 제한적이었습니다.

두 시편 모두 300시간 사진에서 처리 구간에 흰 부식생성물이 상대적으로 적게 쌓인 모습을 볼 수 있습니다. 이 시험은 ELPANG 미처리 구간과 비교한 부식 진행 관찰이며, 앞의 홈페이지 실러 비교표와는 별도의 자료입니다. 최종 300시간 사진을 무적청 합격 판정으로 확대하지 않고, 백청의 발생과 확대를 늦춘 결과로 해석합니다.

박막 사양과 생산라인에서도 적용을 평가했습니다

Upgrade 100은 약 1㎛의 박막 전기아연도금 사양을 대상으로 합니다. 공개 카탈로그에는 전산볼트의 처리 구간과 실러 미적용 구간을 시험 전부터 96시간까지 비교한 사진이 실려 있습니다.

사진에서 실러 미적용 구간은 시간 경과에 따라 적갈색 부식이 확대되는 반면, Upgrade 100 구간은 상대적으로 금속 표면의 외관이 유지됩니다. 박막 도금에서 후처리가 보호 성능에 미치는 차이를 보여 주는 사례입니다. Upgrade 100 공개 카탈로그

이 공개 전산볼트 사례와 별도로, 중국 전기아연도금 생산라인에서는 도금 두께 0.7–1.3㎛의 너트에 Upgrade 100 메인실러를 적용해 평가했습니다. 프리실러를 넣기 전, UP100-B/BW를 1:10으로 적용한 조건입니다. 24시간에는 처리품의 아연 부식 억제가 양호했고, 96시간에는 미처리품보다 산화와 적청 확대가 늦어졌습니다.

라인 평가에서는 전류가 집중돼 도금이 거칠어진 부위와 손상 부위에 흑화도 관찰됐습니다. 이는 실러 적용과 함께 기본 도금의 품질을 관리해야 하는 이유입니다. 실제 생산에서는 다음 항목을 함께 관리합니다.

• 부위별 도금 두께와 표면 상태
• 배럴 장입량과 약품 접촉의 균일성
• 수세수 오염, 크로메이트와 실러의 농도
• 탈액량, 건조 상태, 보충·교체 주기

켐프는 전용 약품 공급과 함께 공정 조건·품질 성능·생산 데이터를 관리하는 ELPANG 운영 프로그램을 안내하고 있습니다.

경제성은 기존 설비 활용과 합격품당 처리비에서 봅니다

ELPANG의 경제적 장점은 기존 도금 설비를 활용해 공정 전환에 필요한 투자 범위를 줄이는 방향으로 적용할 수 있다는 데 있습니다. 도금욕과 전처리 설비를 유지하고 후처리 구간을 중심으로 검토하므로, 새로운 도금 방식으로 전환할 때와는 투자 항목이 달라집니다.

약품은 구입 단가와 희석비를 함께 보되, 최종 비교 기준은 목표 품질을 만족한 제품 1kg 또는 1개를 만드는 데 드는 비용으로 잡습니다. 프리실러가 추가되면 그 비용을 포함하고, 메인실러의 건욕·보충·교체와 탈액에 따른 반출량까지 합산합니다.

비교 항목	실제로 확인할 비용
설비	기존 수세·실러·탈액·건조 설비 활용 범위와 추가 구성비
약품	A·B제의 초기 투입, 생산량당 보충, 교체 시 폐기량
생산	고객 규격 내 도금 시간, 처리량, 에너지 사용량
품질	백청으로 인한 선별, 재도금, 반품·재작업 비용

실러의 성능이 충분하면 고객 규격 안에서 도금 두께와 시간을 조정할 여지가 생깁니다. 백청 때문에 발생하던 선별·재작업이 줄어드는지도 함께 확인하면, 약품 단가만으로는 보이지 않는 경제성을 비교할 수 있습니다.

켐프 홈페이지의 ELPANG 경제성 계산기는 약품 소모원가를 비교하는 출발점으로 사용할 수 있습니다. 중국 기준 가격 시나리오를 사용하는 참고 도구이며, 실제 총원가는 고객 라인의 약품 사용량·인건비·에너지·수율을 반영해 산정합니다.

성능 개선을 자원·에너지 관리로 연결하려면

도금 두께를 조정할 수 있는 부품은 아연 사용량과 통전량을 함께 비교할 수 있습니다. 같은 전류효율과 운전 조건에서 필요한 아연 석출량이 줄면 그에 필요한 전하량도 줄어듭니다. 생산량당 아연 보충량과 실제 전력량을 기록하면 변화가 수치로 드러납니다.

백청 불량으로 재도금하던 물량이 줄면 재작업에 들어가던 약품·전력·수세수 사용도 줄어듭니다. 반대로 프리실러와 메인실러의 보충·교체, 회수되지 않는 반출액, 건조 공정에서 생기는 부담은 함께 계산해야 합니다.

따라서 환경성은 “수성 약품을 쓴다”는 설명에서 끝내지 않고, 합격품 생산량을 기준으로 아연·전력·약품·수세수·폐수 처리량의 적용 전후를 비교하는 것이 실무적입니다. 성능과 경제성을 평가할 때 같은 데이터를 활용할 수 있습니다.

우리 부품에 적용하려면

설계 담당자는 도금 두께와 치수 조건을 지키면서 내식 사양을 높일 수 있는지 검토합니다. 품질 담당자는 백청·적청 기준뿐 아니라 체결 특성, 외관과 반복 생산의 편차를 확인합니다. 구매 담당자는 기존 도금 협력사와 후처리 변경을 검토하고, 합격품 단위 처리비를 기준으로 비교할 수 있습니다.

적용 검토는 현재 사양을 기준으로 시작합니다.

1. 공정 확인 — 산성·알칼리 욕종, 랙·배럴 방식, 도금 두께, 크로메이트와 실러, 수세·탈액·건조 구성을 확인합니다.
2. 실제 부품 비교 — 현재 사양과 ELPANG 적용품을 같은 부품으로 준비해 고객의 내식성·외관·치수 기준으로 평가합니다.
3. 양산 조건 확정 — 제품별 TDS와 라인 시험 결과를 바탕으로 희석비, 건조, 보충·교체 조건을 정합니다.
4. 비용과 품질 추적 — 합격률, 약품 소모량, 생산량, 재작업을 함께 기록해 도입 효과를 확인합니다.

상담 시 부품 사진·도면, 현재 도금 사양, 백청·적청 요구 시간, 월 생산량과 주요 품질 문제를 보내 주시면 적용 등급과 시험 방법을 검토하는 데 도움이 됩니다.

ELPANG 적용 상담 · 등급별 특성 · Upgrade 300 · Upgrade 500

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