가구에 쓰이는 금속 - 철, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 황동

 

1. 금속 

금속(Metal)은 가구에 다양하게 쓰인다.  차갑고 단단하며, 전기와 열을 잘 전도하는 성질을 가지고 있다. 또한 넓고 얇게 펴지는 성질인 전성과 길게 늘어나는 성질인 연성을 가진다. 강도가 좋고 오염에 강하며, 다른 재료와 조화로워 가구와 건축에 활용도가 높다. 그러나 무겁고 습기에 약해 부식될 수 있다는 단점이 있다. 

 

 

2. 금속의 종류 

1) 철 (Iron)

고대 시대부터 사용된 금속으로, 은회색의 광택을 낸다. 습기에 약해 녹이 슬고 쉽게 부식된다. 순수한 철은 매우 무른 상태이나, 제련과정에서 탄소를 첨가하면 단단하게 바뀐다. 제련이란 채취한 광석에서 필요한 금속을 추출해 가공하는 공정을 말한다. 이 제련 방법에 따라 선철(탄소 함량 3.5~4.5%), 주철(탄소 함량 3.7~4.3%), 강철(탄소 함량 0.2~2.1%), 연철(탄소 함량 0~0.2%)로 분류한다. 

철은 가단성이 있어 원하는 모양으로 가공할 수 있다. 가단성은 고체가 외부의 힘에 의해 형태가 변형되는 성질이다. 철은 프레스나 롤러로 힘을 가해도 부서지지 않아 원하는 형태로 가공이 가능하다. 철의 단점인 녹이 슬고 부식되는 단점을 극복하기 위해 분체도장(Powder Coating)을 주로 사용한다. 합성수지를 가루화해 금속의 표면에 분사하고 고온에서 녹이는 도장방법이다. 가격이 비싼 편이나 잘 벗겨지지 않고 도장작업이 간편하다. 

 

2) 스테인리스 스틸(Stainless Steel)

철의 큰 단점인 부식성을 개선하기 위해 만들어진 내식용 금속이다. 스틸-강(鋼)이라고도 하며, 철에 탄소를 넣은 합금-에 크롬(크로뮴)을 첨가해 크롬산화물이 스틸의 표면 및 내부 부식을 방지하는 원리이다. 고속회전연마기를 사용해 매끄러운 광택을 내거나 헤어라인(Hair Line) 처리해 무광택으로 표현한다. 헤어라인 마감은 표면에 한 방향의 엷은 긁은 자국을 만들어 마무리하는 것이다.

가공성이 좋고, 유지 보수 및 관리가 용이하다. 열처리를 통해 강도와 내구력을 높일 수 있고, 부식이나 침식을 잘 견딘다. 광택과 색상을 다양하게 표현할 수 있는 것도 장점이다. 일반 스틸에 비해 가격이 비싸다. 

 

3) 알루미늄(Aluminum)

알루미늄은 은백색의 가볍고 무른 비철금속류이다. 산소와 규소 다음으로 지구상에 많은 원소이다. 전성과 연성이 좋고, 열과 전기의 전도성이 뛰어나며 녹이 잘 슬지 않아 다양한 분야에 쓰인다. 강도가 약한 단점을 극복하기 위해 구리, 아연, 마그네슘 등과 합금해 사용한다. 알루미늄은 산소와 쉽게 반응하기 때문에 애노다이징(Anodizing) 처리를 하여 사용한다. 애노다이징이란 금속의 표면을 일부러 산화시켜 산화막을 생성시켜 외부로부터 보호하는 피막을 형성하는 표면 처리법을 말한다. 투명과 반투명이 있고, 애노다이징 피막 위에 착색도 가능해 다양한  색상을 표현할 수 있다. 

알루미늄은 독성이 없고, 열과 전기를 잘 전달한다. 합금을 통해 강도를 조절해 활용할 수있고, 가공성이 좋아 원하는 모양으로 형태를 다듬을 수 있다. 다른 금속에 비해 가볍고, 용융점이 낮아 녹이기 쉬워 재생하기에도 좋다. 그러나 용접에는 적절하지 않다.

 

4) 황동(Brass)

구리에 아연을 넣어 만든 합금으로 노란색을 띠며, 놋쇠라고도 불린다. 구리보다 경도와 강도가 높고 가소성이 좋아 가공에 용이하다. 황동은 아연이 30~40% 들어 있는 것을 말하고, 아연이 30% 섞인 것을 칠삼황동, 40% 섞인 것은 사륙황동이라 한다. 동전은 칠삼황동에 해당한다. 시간이 지나면 표면이 검게 변색되는 단점이 있어 최근에는 활용도가 줄어들고 있다. 

   

 

2. 금속의 가공 

1) 판금 

얇고 편평한 철판을 이용해 구부리거나 접합, 전단하는 등을 가공 공정을 말한다. 

 

2) 단조

금속을 불에 달구고 망치로 두드려서 가공하는 방법이다. 금속의 전연성이 떨어지는 것을 막기 위해 열을 가하는 열간단조와 열을 가하지 않는 냉간단조가 있다. 흔히 대장간에서 농기구를 만들기 위해 불에 달군 쇠를 두드려 원하는 모양으로 성형하는 것이 단조 가공에 속한다. 

 

3) 주조

금속을 가열해 용해시켜 주형틀에 넣고 성형하는 가공법이다. 이렇게 만들어진 제품을 주물이라고 한다. 가공비가 저렴하나 표면이 거칠어 후가공이 필요하다.

 

4) 다이 캐스팅(Die Casting)

원하는 주조형태를 기계로 정밀하게 가공한 금형틀에 금속 용해액을 넣어 만드는 주조법이다. 정밀 주조법으로 후가공이 필요 없으며 대량생산에 적합하다. 

 

5) 도금

금속의 외관을 아름답게 하고 부식과 마모에 저항성을 높히기 위한 방법으로 표면에 다른 물질을 얇게 덮는 것이다. 크롬 도금, 금도금, 은도금 등이 있다. 

 

6) 용접

금속의 원재료를 높은 온도에서 용해해 접합하는 방법으로, 녹는점이 낮은 금속이나 비철금속에는 적합하지 않다. 접합강도가 좋아 대형 구조물을 만들거나 산업용 제품을 만들 때 많이 사용된다. 

 

7) 프레스 가공 (Press)

순간적으로 가해지는 강한 힘에 의해 가공하는 방법이다.