재료의 발전으로 씰이 개선되고 개스킷 사용 수명이 늘어난 방법

Jun 10, 2024

아론 라슨

대부분의 사람들은 개스킷에 대해 자주 생각하지 않을 것입니다. 하지만 그들은 일상생활에서 개스킷이 제공하는 이점을 누리고 있습니다. 문자 그대로 수천 개의 개스킷이 설치된 발전소에서 생산되는 사용하는 전기부터 운전하는 자동차, 마시고 목욕하는 흐르는 물에 이르기까지 개스킷은 현대 생활의 거의 모든 측면을 지원합니다.

개스킷이라는 용어는 밸브나 파이프 플랜지와 같은 기계적 조인트의 분리 가능한 두 부분 사이에 고정된 재료 또는 재료의 조합으로 정의될 수 있습니다. 그 기능은 조각 사이에 밀봉을 생성하고 장기간 밀봉을 유지하는 것입니다. 솔직히 개스킷이 없으면 대부분의 장비는 적어도 오랫동안은 작동할 수 없습니다. 액체 또는 가스를 포함하는 모든 시스템에는 씰이 필요하며 개스킷은 유체를 유지하고 오염 물질을 차단하는 데 사용되는 주요 제품 중 하나입니다.

John H. Bickford가 편집하고 CRC Press(Taylor & Francis Group의 출판사)에서 1998년 출판한 Gaskets and Gasketed Joints라는 책에서 Daniel E. Czernik은 개스킷의 간략한 역사를 제공했습니다. 그는 다음과 같이 썼습니다. “개스킷은 산업 혁명의 도래부터 증기 기관 시대를 거쳐 내연 기관의 진화 초기부터 활용되었습니다. 내연기관이 등장한 이후 극도로 단단한 것부터 극도로 부드러운 것까지 상상할 수 있는 거의 모든 재료가 가죽, 종이, 금속, 코르크, 고무, 스펀지, 플라스틱 등 개스킷에 활용되고 있습니다.”

1800년대 중반, 가황 기술의 발달로 고무가 일반적인 가스켓 재료가 되었습니다. 1900년대 초반(그림 1)에 이르러 모든 유형의 제품에 석면 사용이 확산되면서 개스킷까지 확장되었습니다. 석면은 열, 마모, 알칼리 및 산에 대한 저항성이 뛰어나고 유연성도 뛰어났기 때문입니다. 오래 지속되는 씰링 시스템에 바람직한 특성입니다.

Czernik은 개스킷의 역사에서 흥미로운 일화를 이야기했습니다. 그는 개스킷 고장, 특히 엔진 헤드 개스킷의 고장이 경주용 자동차가 1920년대와 1930년대에 인디애나폴리스 500을 완주하지 못한 원인이었던 경우가 많다고 설명했습니다. “몇백 마일을 주행한 후, 기름 누출로 인해 선로가 너무 미끄러워져서 운전자들은 얼음 위에서 운전하고 있는 듯한 느낌을 받았습니다.”라고 그는 썼습니다.

오늘날 엔진 개스킷은 매우 안정적입니다. 많은 자동차 소유자는 수십 년 동안 운전하면서 헤드 개스킷 고장을 경험한 적이 없습니다. 실제로 세미 트랙터의 대형 디젤 엔진이 헤드 개스킷 교체가 필요하기 전에 백만 마일 이상을 주행하는 것은 드문 일이 아닙니다. 이와 같은 인상적인 작동을 바탕으로 수년간의 연구 개발이 훨씬 더 나은 개스킷으로 성과를 거두었다는 것은 분명합니다.

Czernik은 코르크가 개스킷에 사용된 최초의 재료 중 하나라고 언급했습니다. 수년에 걸쳐 코르크는 폴리머와 결합되어 더 나은 밀봉 기능을 제공하는 복합재를 만들었습니다. 종이는 개스킷에 사용되는 또 다른 일반적인 재료였습니다. 종이 개스킷에 사용되는 섬유는 일반적으로 셀룰로오스입니다. 시간이 지남에 따라 제조업체는 섬유를 글리세린과 동물성 접착제로 포화시키고 혼합물을 포름알데히드로 처리한 다음 오븐에서 건조시켜 종이 개스킷을 개선했습니다. "처리된 섬유"로 알려진 이 제품은 오늘날에도 여전히 광범위하게 사용되고 있습니다.

Gaskets and Gasketed Joints의 또 다른 기고자인 Jörg Latte는 책에서 다음과 같이 썼습니다. “현대적 의미의 산업용 플랫 개스킷은 석면과 고무를 기반으로 약 100년 전 오스트리아 엔지니어 Richard Klinger에 의해 [사이드바 참조] 발명되었습니다. 그들의 성공으로 인해 이 첫 번째 제품은 수많은 모방자들을 끌어 모았으며 곧 다양한 품질의 많은 재료를 사용할 수 있게 되었습니다.”

Latte는 사용 가능한 옵션이 너무 많아 혼란을 야기하여 일부 발명가가 "모든 응용 분야에 적합한 범용 개스킷"을 검색하게 되었다고 제안했습니다. 하지만 라떼 측은 “이런 개스킷은 존재할 수도 없고 존재할 수도 없다”고 설명했다. 오히려 범용 개스킷 개발이라는 목표는 개스킷 소재의 적용 범위를 늘려야 소극적으로만 접근할 수 있다고 제시했다.