황동의 종류 및 특징과 용도

황동(=黄銅)=신주(진유, 놋쇠真鍮)의 종류 및 특징과 용도

황동이란 구리와 아연의 합금으로, 특히 아연(Zn)의 함유량이 20% 이상인 것을 말한다. 일반적으로 아연의 비율이 많을수록 색이 얇아지고, 아연의 비율이 적어짐에 따라 붉은색이 된다. 아연의 비율이 증가할 수록 경도가 증가하지만 동시에 취성(물질에 변형을 주었을 때 깨지거나 부러지는 성질)도 증가하기 때문에 45% 이상에서는 실생활 속의 용도로 사용할 수 없게 된다. 브라스, 일본말로 신쮸, 신주라고 하는데 아마도 동네 고물상같은 곳의 간판에서 신쮸, 신주라는 글씨를 본적이 있거나 들어 본 적이 있을 것이다.

 

[구리(Cu) : 80~95%, 아연(Zn) : 5~20%]
단동이라고 불리며, 황동이 아니라 거의 구리에 가까운 황동 상태입니다. 붉은색이 있으면서 색조가 10~18금에 매우 가깝고, 내식성 또한 높기 때문에, 건축용이나 액세서리 등의 용도에 이용된다.

 

[구리(Cu) : 60~70%, 아연(Zn) : 약 30~40%]
이 정도의 함유량 근처를 황동이라 불리며, 우리 실생활 속에서도 볼 수 있는 기회가 많은 구리입니다. 전연성(여러가지 형태로 유연하게 변화할 수 있는 성질)이 매우 높아, 카메라나 시계 등의 파트나 틀, 또는 금속 잡화등에 이용된다. 

아연의 함유량이 30%인 것은 7:3 황동, 40%인 것은 6:4황동 이라고도 불린다.

 

[구리(Cu) : 60 % 전후, 납(Pb)이 수 %, 철(Fe)도 수 %, 나머지가 아연(Zn)]
이렇게 많이 섞인 것은 쾌삭 황동이라고 한다. 쾌삭이라는 말 그대로 절단성이 높고, 매우 가공하기 쉬워진다.

 

[황동에 주석(Sn)을 첨가한 것]
내해수성을 높인 네이벌 황동 등으로 불리는 것. naval 이라고 부르는 만큼 해군 황동이라고도 불리운다.

황동 판금 가공 제품

<황동의 특징>

전류가 잘 흐른다.

구리와 아연의 합금인 황동은 합금 중에서도 전기 전도성이 높은 것이 특징 중 하나이다. 전기 전도율이 은(Ag) 다음으로 높고, 은을 100으로 해서 97 이상이다. 전기 전도성이 높다는 것은 전류가 흐르기 쉽다는 것으로, 황동은 커넥터나 콘센트 같은 접속기 등의 소재로 사용되고 있다.

 

가열에 의해 복잡한 형상으로 만들 수 있다.

황동은 열간 단조성이 우수하다. 열간 단조란 왜곡된 결정이 정상적인 결정으로 변화하는 "재결정 온도" 이상으로 가열한 금속에 대해 실시하는 가공이다. 열간 단조성이 우수한 황동은 과열에 의해 복잡한 형상으로도 쉽게 가공할 수 있다. 황동의 열간 단조성을 살려 가공한 것으로 대표적인 것은 가스 스토브의 버너 헤드를 들 수 있다.

 

얇게 펼치고 가늘게 늘일 수 있다.

황동은 전연성이 뛰어나 재료를 파손하지 않고 유연하게 변형할 수 있다.
또한, 전연성은 전성과 연성의 두 가지로 나뉘는데 전성은 압축하는 힘을 가했을 때에 얇은 시트 모양으로 성형할 수 있는 성질을 말하고, 연성은 당기는 힘을 가했을 때에 가늘게 늘어나는 성질이다. 이 전성과 연성두 가지에 뛰어난 황동은 얇게 펼치거나 가늘게 펴거나 하는 가공을 할 수 있다.

 

절삭가공이 쉽다.

황동에는 납(Pb)과 비스무트가 포함되어 있어 가공성이 우수하다. 피삭성이란 절삭 가공할 때의 절삭이 쉬운 정도를 의미한다. 피삭성이 높은 놋쇠는 정밀 가공이 필요한 부품의 소재로서도 사용되고 있으며, 시계 등의 정밀 부품이나 볼트, 너트 등은 황동의 피삭성을 이용한 것이다. 또, 소량으로 놀라울 정도의 살균 작용을 할 수 있고 위생적으로 뛰어나다.

 

황동의 장점

황동은 공기 중에서 서서히 표면이 산화되어 산화동(검은색)이라는 피막으로 덮여 있다. 도금 가공이나 클리어 코트 등의 가공을 실시하지 않으면 곧바로 녹이 슬거나 흑색으로 변색되어 버린다. 10원 주화를 상상하면 쉽게 이해가 갈 수 있을 것이지만, 황동은 방치하는 것만으로도 곧바로 검게 변색해버린다. 놋쇠는 구리와 아연의 합금이기 때문에 수분에 약하고 손으로 만져서 땀이나 수분 등이 붙게 되면 습기나 땀의 영향으로 변색이나 녹이 진행된다. 또, 라텍스 등의 고무 제품과 궁합이 좋지 않고, 라텍스류·생고무에 바르면 황동의 성분(구리와 아연)에 의해 고무를 분해 부식시켜 버리는 결점이 있다.

 

황동의 용도

지폐 인쇄기 등의 정밀 기계나 수세식 화장실의 급수관이나 변기 급수 스패드, 이화학기류나 철도 모형 등의 소재, 탄약의 약봉이나 금속 모형 등에 널리 사용되고 있다. 불교용품이나 금관악기 등에 많이 사용되고 있다(금관악기의 별명인 브라스(brass)는 황동의 영문 명칭에서 유래하고 있다). 금과 비슷한 아름다운 노란색 광택을 발하므로 금의 대용품으로 사용된다. 전류가 흐르기 쉬운 특징을 살려, 커넥터 콘센트와 같은 접속기의 소재로서도 사용되고 있다.

특히 황동은 산화하여 표면이 시간이 지남에 따라 변해가기 때문에 가죽 소품과 액세서리에서 사용된다. 일단 놋쇠라고 해도 구리와 아연의 합금 중에서, 아연이 얼마나 포함되는가에 따라, 색조나 질감이 바뀌어, 기타 가공 등에 의해 한층 더 변화한다.