유리 섬유 사 핵심 파라미터: 선밀도, 연사 등 전문가 가이드

연속 유리 섬유 필라멘트를 연사해 만든 유리 섬유 사는 다양한 복합 제품의 핵심 원료입니다. 그 성능은 몇 가지 중요한 파라미터에 의해 좌우되며, 각각은 기계적 특성, 가공 거동, 최종 용도 적합성에 영향을 미칩니다. 전 세계 엔지니어와 제조사가 사용하는 가장 중요한 사양을 간결하면서도 권위 있게 정리합니다.

• 선밀도(선형 밀도)
  사의 단위 길이당 질량으로 두께를 직접 반영합니다. 두 가지 시스템이 통용됩니다:
  1. 고정 길이제 – 가장 널리 쓰이는 지표는 텍스(Tex)(g/1000m)입니다. 예: 2400 Tex는 1000m 길이가 2400g임을 의미. Tex 값이 클수록 굵고 무거운 사입니다.
     일부 지역에서는 데니어(Denier, D)를 쓰며, 1 D = 1g/9000m. 환산: Tex = Denier / 9.
  2. 고정 중량제 – β( m/g )로 1g당 사 길이를 나타냅니다. 환산: Tex = 1000 / β.
• 연사(Twist)
  단위 길이당 꼬임 횟수로, 보통 10cm, 1m, 1인치당 회전수로 표현. 방향은 S(반시계) 또는 Z(시계). 연사는 섬유 응집력과 인장 강도를 높여 전자 직물 등 직물 용도에 적합합니다. 반면 대부분의 섬유 강화 폴리머(FRP) 시스템은 수지 함침을 위해 무연사 사를 사용합니다.
• 단일 필라멘트 직경: 로빙 vs. 방적사
  • 방적사 – 단일 필라멘트 직경 ≤ 10µm, 주로 전자·산업용 직물에 사용.
  • 로빙 – 단일 필라멘트 직경 > 10µm, 구조용 복합재에 흔함.
  더 가는 직경은 인장 강도를 높이지만 제조 복잡도와 비용을 증가시킵니다.
• 직사(Direct) vs. 합사(Plied) 사
  • 직사(다이렉트 로빙) – 슬라브에서 직접 뽑은 평행 무연사 필라멘트 번들. 풀트루전사, 와인딩사 등이 해당. 헤어리니스가 적고 생산 비용 낮음.
  • 합사 – 2개 이상의 단사를 연사해 만듦. 저텍스 섬유를 고텍스 제품으로 통합해 스프레이사, SMC사 등을 생산.

이 파라미터들을 마스터하면 제조사는 기계적 요구 사항, 가공 제약, 비용 목표에 맞춰 유리 섬유 사를 맞춤 설계할 수 있으며, 항공우주 복합재부터 토목 보강재까지 우수한 성능을 보장합니다.