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아세탈 재질의 세탁기 급수 밸브 크랙 발생 원인규명

글쓴이 : Riushop 날짜 : 2015-07-03 (금) 15:15 조회 : 2851

글 | 소재부품연구소 신뢰성평가센터 김경문

 

1. 개요
시공 후, 약 1~2년 경과된 빌트인 세탁기 급수 밸브의 크랙으로 인하여 누수가 발생되어 사용자로부터 클레임이 제기되었다.

빌트인 세탁기 시공자인 의뢰자는 급수 밸브 체결 시, 과도한 응력을 가함으로써 급수 밸브에 크랙이 발생된 것으로 의심을받고있는상황이었다.

의뢰자는 아세탈수지로 만들어진 세탁기 급수밸브의 크랙 발생 원인에 대한 규명을 요청하였다.

 

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2. 시험 및 분석결과
크랙이 발생한 세탁기 급수 밸브시료에 대한 열분석을 실시한 결과, TGA 분석 결과에서 크랙이 발생한 제품의 경우, 열분해 온도가 정상 제품보다 약 70℃ 낮은 것으로 관찰되었으며, DSC 분석 결과에서도 아세탈 수지의 용융 에너지 값이 약 20J/g 가량 낮게 관찰되었다.
이러한 결과들을 종합해 볼때, 아세탈수지의 열화를 추정할 수 있다.

 

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3. 결론

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빌트인 세탁기는 실내에 설치되어 일반적인 고분자 재료의 열화 요인인 열, 자외선, 오존 등에 직접적으로 영향을 받지 않는 환경이었다.
그러나, 세탁기 급수 밸브는 수돗물과 항상 접촉하는 부품이므로, 물탱크 청소액으로 사용되는 액체 염소, 차아염소산 칼슘, Calcium Hypochlorite 및 수돗물에 사용되는 살균 소독제인 차아염소산나트륨(NaClO)등에 노출될 수 있다.
세탁기 급수 밸브의 재질은 아세탈 수지이며, 아세탈 수지는 염소 이온 등에 의해 가수 분해(열화)가 진행되는 것으로 보고된 바 있다.
EDS 분석결과에서도 급수밸브 파단면에서 염소가 0.1~0.2% 검출되어 분석시료도 염소이온에 의한 열화를 확인할 수 있었다.
따라서, 이번 세탁기 급수 밸브에서 발생된 크랙은 수돗물에 포함된 염소 이온에 의한 아세탈 수지의 열화와 함께 내부 수압, 사출 성형품의 잔류 응력, 스크류 체결 압력 등의 내외부 응력이 더해져서 발생된 것으로, 응력부식균열(SCC, Stress Corrosion Cracking)에 의한 것으로 결론지을 수 있었다.

 

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