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경첩
경첩(hinge)은 여닫이문을 달 때 한쪽은 문틀에, 다른 한쪽은 문짝에 고정하여 문짝이나 창문을 다는 데 쓰는 철물을 의미한다. 힌지 또는 정첩이라고도 한다. 자동차 부품에서는 도어 힌지(door hinge)라고도 한다.
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개요[편집]
경첩은 문을 개폐시키기 위한 철물이다. 문틀에 여닫이 창호를 달 때 한쪽은 문틀에 다른 한쪽은 문짝에 고정하고 여닫는 지도리(축)가 되는 철물을 말한다. 강철, 주철, 황동, 청동, 알루미늄 등으로 만들고, 철제 이외의 것은 녹이 슬지 않아 편리하며, 특히 황동 제품이 널리 쓰인다. 크기의 종류는 50, 62, 75, 87, 100, 125, 150, 180㎜ 등의 것이 있다. 출입문에는 보통 100㎜ 크기의 것이 사용되고 있다. 보통 상하 2개 달기도 하나, 문이 무겁고 클 때는 3개 달기도 한다. 경첩의 축을 “핀”이라고 하며, 핀을 둘러감은 관부를 너클(knuckle)이라 하고, 한쪽 너클의 마디는 3개, 다른 쪽은 2개로 되어 있다. 마디가 2개ㆍ1개로 된 것은 세마디 경첩. 경첩은 형상이 바르고 축의 중심선이 잘 통해 있어야 하고 양 끝은 리벳팅해야 하고, 개폐가 원활하여야 한다. 외관은 표면에 외관을 손상하는 현저한 흠이 없어야 하며, 구멍의 위치 및 형상은 정상이어야 한다.[1] 한옥의 여닫이문에 다니는 경첩을 돌쩌귀라고 부른다. 돌쩌귀는 쇠붙이로 만든 암수 2개로 짝을 이루어 문을 여닫을 수 있게 하려고 쓰이는데 수 짝은 문짝에 박고, 암 짝은 문설주에 박아 서로 맞추거나 꽂게 되어 있다. 보통 문 하나에 2∼3쌍의 돌쩌귀를 달았는데, 쇠붙이로 되어 있어서 문을 떠받치는 힘이 강하고 견고하다. 또한 이것을 단 문짝은 떼어 내기 쉽게 되어 있다. 매년, 혹은 필요할 때마다 문을 떼어 내서 창호지를 새로 발라야 하는 한옥의 방문이나, 크고 육중한 대문에는 안성맞춤이다.[2]
종류[편집]
나비 경첩[편집]
나비 경첩은 일반적으로 가장 널리 사용되는 방식의 경첩이다. 나비처럼 양 날개가 문짝에 하나, 측 판에 하나가 부착돼서 문을 여닫을 수 있다. 양 날개가 각각 사다리꼴 형태로 되어 있고 모여져 있다가 펼쳐지면 나비 모양으로 보이기 때문에 나비경첩이라고 부른다. 경첩 날개가 크고 넓은 것은 큰 수납공간에 쓰이고 좁은 건 서랍장에 사용된다.[3]
슬라이드 경첩[편집]
슬라이드 경첩은 캐비닛이나 수납공간에서 많이 사용되는 경첩이다. 주로 싱크대 주방 문에 사용된다. 특징은 경첩이 달린 문이 열렸을 때 축이 이동하고, 경첩이 달린 채로 문을 뗄 수 있다.[3] 문을 닫았을 때 경첩이 보이지 않아 숨은 경첩이라고 부르기도 한다. 문짝에 구멍을 뚫어 끼워 넣는 원형 돌기와 판재에 나사로 고정되는 받침판이 있다. 원형 돌기는 튀어나온 부분으로 이를 문짝에 붙이려 동그랗게 파는데, 문짝을 동그랗게 파는 행위를 보링(boring)이라고 한다. 문짝에 뚫는 돌기 구멍은 경첩 크기에 따라 26mm와 35mm가 있으며, 보링 비트(boring bit)를 전동드릴에 끼워 구멍을 낸다. 26mm는 작은 가구의 경우 사용하며 보통 35mm 경첩을 사용한다. 슬라이드 경첩은 나사 조절이 가능해 여러 문의 틈을 정렬할 수 있다.[4]
장 경첩[편집]
장 경첩은 세로로 긴 문 등에 설치되는 타입의 경첩이다. 문이 무거움에 휘거나 처짐을 방지하는 역할을 한다. 주로 피아노에서 사용된다.[3]
숨은 경첩[편집]
숨은 경첩은 문짝 안쪽에 내장되어 있어 밖에서는 보이지 않아 문짝 전면의 디자인을 보다 효과적으로 할 수 있는 경첩이다. 조립과 해체가 쉽고 문짝의 상하좌우 조절이 편리하다는 장점이 있다.
유리 경첩[편집]
유리 경첩은 욕실용품이나 가구의 유리문을 다는 데 사용되는 경첩이다. 경첩의 한쪽은 재료에 나머지 한쪽은 유리에 설치한다. 유리 경첩은 경첩과 스크류캡으로 이루어져 있는데, 숨은 경첩과 기능은 같으나 유리 문짝에만 사용할 수 있다. 유리 경첩을 사용하는 이유는 경첩 내부 부속품이 보이는 것을 가려주는 역할을 하므로 자주 사용되고 있다.[3]
도어힌지[편집]
도어힌지는 자동차의 문을 여닫는 데 중요한 구실을 하는 부품이다. 도어를 제자리에 유지하는 기능도 있어서 구조가 간단할 듯하면서도 아주 까다롭다. 차체 외관 밖으로 경첩이 나오는 형식과 차체 안쪽에 숨어 버리는 타입이 있다.[5] 오늘날 업계에서는 균일하고 효율적인 도장을 위해 전착 도장을 선호한다. 페인트는 금속 작업물을 통과하는 전기 전류에 의해 자동차의 표면에 접착되는 게 일반적이다. 그러나 문제는 전류가 도달할 수 없는 부위는 도장되지 못한다. 자료에 따르면 제조사 입장에서는 도장 작업을 할 때 차체와 도어를 개별적으로 도장하기보다 이들을 조립한 후, 전체 자동차 부품을 한 번에 도장하는 것이 훨씬 효율적이다. 이렇게 하려면 전류가 경첩 베어링을 포함하여 도어힌지를 모두 통과해야 하는데, 한 번에 도장을 했을 때 경첩의 조립 상태에 따라 페인팅 품질은 크게 달라진다. 그렇기 때문에 업계에서는 전도성 경첩을 사용하는 것이 일반적이다. 하지만 경첩 베어링의 표면 전체에 전기를 통하게 할 경우, 페인트는 경첩 사이의 전체 표면을 덮어 두 개의 부품 사이에 페인트가 고착되는 현상을 초래한다. 도장 후 경첩을 움직이면 고착된 페인트가 벗겨져 부식 위험이 증가하게 된다. 또한 떨어져 나간 페인트 조각은 차체에 붙을 수 있고, 이는 다시 코팅 작업에서 도장 결함을 유발한다. 이렇게 되면 최악의 경우 도장 작업을 다시 해야 한다. 이 문제를 피하려면 타협이 필요하다. 모든 부품을 코팅하기 위해서는 베어링이 전도체여야 하지만 베어링 작동부에는 전도성이 없어야 한다. 한 가지 해결책은 비전도성 표면으로부터 돌출된 노치를 적용하는 것이다. 이 비전도성 표면은 힌지 사이의 인터페이스에 페인트가 엉겨붙는 현상을 방지한다. 이 노치는 금속 지지층을 노출시킴으로써, 코팅을 해야 하는 모든 결합 부품에 필요한 전도성을 허용한다.[6]
주의사항[편집]
자동차용 경첩 중 사이드도어 경첩은 부식의 위험에서 가장 위험한 부품이다. 부드러운 작동력을 위해 힌지에 조립되는 베어링은 이러한 부식을 촉진시킬 수도 있고, 방지할 수도 있다. 사이드도어 경첩부의 부식 발생은 차량 제조 단계 중 전착 도장 공정에서도 원인을 찾을 수 있다. 전착 도장은 스프레이 건으로도 닿기 어려운 곳까지 일정한 두께로 작업할 수 있기 때문에 많은 자동차 제조사들이 사용하고 있는 차량 도장 방법이다. 전착 도장 공정은 차량 전면 작업을 위해 도어가 열려있는 상태로 진행된다. 도장 표면을 일정하게 하기 위해 차량 본체와 도어를 이어 주는 부분에 조립되어 있는 힌지 베어링은 전류가 흐를 수 있는 전도성이 있어야 한다. 하지만, 이러한 전도성은 힌지 베어링의 표면 부에 페인트가 고착되는 현상을 만들기도 한다. 페인트가 힌지부에 고착이 되면 전착 도장 후 도어 작동 시 고착된 페인트가 떨어지면서 도장된 표면이 벗겨져 사이드 도어 힌지부에 녹이 발생할 수 있다. 이러한 문제는 베어링 작동 전면부의 전도성에 의한 것이므로 페인트가 고착되는 베어링 작동부는 비전도성 소재를 사용하고 작동부 표면에 전도성 확보를 위해 돌출된 노치 형상이 있는 베어링을 적용하여 개선할 수 있다. 또 다른 부식 문제는 힌지 베어링 작동부 대부분에 적용되는 청동(bronze) 때문이다. 이 소재는 접촉 부식 또는 갈바닉 부식이라고 부르는 부식을 촉진시키는 특성이 있다. 이러한 부식은 작동부의 청동 소재를 제거하고 스틸 백킹(Steel backing) 소재에 사용되는 높은 내하중성을 가지는 스틸 소재에 부식 방지 효과가 뛰어난 알루미늄을 입힌(cladding) 소재를 적용하여 개선될 수 있다. 이 제품은 대부분의 차량 수명 주기에 걸쳐 환경 요인에 노출되는 것보다 가혹한 조건인 1000시간 염수 분무 조건에서 어떠한 적녹(red rust)도 발생하지 않는다.
이에 대한 이해를 높이기 위해서는 화학적인 설명이 필요하다. 적녹은 공기 중의 산소와 주변 환경의 습기에 의한 금속의 반응, 즉 산화 작용으로 발생하며 전기화학적 순열(galvanic series) 또는 전위순열에 따라 불활성도(nobility)가 높은 물질이 낮은 물질보다 산화가 덜 발생한다. 이 제품에서는 불활성도가 낮은 알루미늄 층의 음극 방식(cathodic protection)으로 스틸층이 부식으로부터 보호된다. 이는 알루미늄 층이 스틸보다 더 빨리 부식되어 이 때 형성되는 부동화 피막(passivation film)으로 스틸층의 부식을 방지하는 효과를 이용한 것이다. 이 특정 기술은 알루미늄과 아연-니켈 합금 사이 전극 전위의 높은 친화도 때문에 아연-니켈 코팅된 하우징을 사용하는 시스템에 적합하다. 생고뱅(Saint-Gobain)과 같은 일부 자동차 산업의 공급 업체들은 이 기술을 이용하여 아주 작은 부품에서라도 발생 가능한 부식을 제거한다. 이는 전체 시스템의 큰 차이를 만들어내고 있다. 이 기술 또한 도어 경첩용 베어링에 적용될 수 있다. 노글라이드(Norglide) 탈크(Talc) 제품에는 적녹이 쉽게 발생할 수 있는 스틸 백킹에 부식 방지용으로 알루미늄을 입힌다. 또한 노글라이드 스말크(Smalk)와 같이 부식 방지 기능을 가지면서 특정 용도를 위해 치수 정밀도를 높일 수 있는 제품에도 적용된다. 도장을 하지 않는 제품이라면 적녹 발생으로 인한 품질 문제를 방지하기 위해 부식 방지 성능이 확보된 경첩이 적용되어야 한다.[7]
각주[편집]
참고자료[편집]
- 〈정첩〉, 《네이버 지식백과》
- 〈돌쩌귀〉, 《네이버 지식백과》
- 고컴고캣, 〈경첩이란? 경첩의 종류 알아보기/ 경첩=힌지〉, 《티스토리》, 2020-02-06
- 뽀삐엄마, 〈경첩의 종류〉, 《네이버 블로그》, 2014-11-01
- 김종율 기자, 〈자동차용 힌지, 부식 방지와 신뢰도를 책임진다〉, 《오토모티브리포트》, 2019-05-03
- 〈도어 힌지〉, 《네이버 지식백과》
- 김종율 기자, 〈자동차 도어용 힌지의 전도성: 적인가? 동지인가?〉, 《오토모티브리포트》, 2020-02-05
같이 보기[편집]
