순간접착제는 어떻게 빨리 굳는 걸까?

순간접착제는 공기 중의 수분과 반응해 신속히 굳는 특성을 가진 강력한 접착제이다. 가정에서 깨진 물건을 간단히 붙일 때도, 공장에서 산업 부품을 조립할 때도 순간접착제가 쓰인다. 빠른 경화 속도와 우수한 접착력 덕분에 다양한 분야에서 두루 쓰인는 순간 접착제의 원리를 알아봤다.

시아노아크릴레이트 화합물이 핵심

순간접착제의 비밀은 시아노아크릴레이트(cyanoacrylate)라는 화합물에 있다. 이 물질은 습기를 만나면 분자 구조가 급격히 변화하여 고분자화(polymerization) 과정을 거치면서 단단한 결합을 형성한다. 즉, 주변 환경에 포함된 수분이 화학 반응을 촉발하는 촉매 역할을 하며, 이로 인해 순간접착제는 빠르게 경화된다. 이런 특성 덕분에 명함 한 장 크기의 접착면만으로도 12톤 트럭을 끌 만큼 강력한 결합력을 발휘할 수 있다.

1942년 무기용 플라스틱 개발 중 우연히 발견

순간접착제는 1942년 미국의 화학자 해리 쿠버(Harry Coover)가 제2차 세계대전 중 새로운 무기용 투명 플라스틱을 개발하려던 실험에서 우연히 발견되었다. 쿠버는 실험 중 합성된 시아노아크릴레이트(cyanoacrylate)가 다양한 표면에 강하게 달라붙는 특성을 발견했지만, 당시에는 ‘너무 끈적여 쓸모없다’고 판단해 연구를 중단했다.

이후 1951년, 쿠버는 산업용 플라스틱 강도를 테스트하던 중 이 물질이 공기 중의 수분과 반응해 빠르게 경화되는 성질을 재발견했다. 이를 바탕으로 1958년, 이스트먼 코닥(Eastman Kodak)이 ‘이스트먼 910’이라는 이름으로 상업화하면서 순간접착제는 대중화되기 시작했다.

생활용부터 범죄 수사까지 다양한 활용

빠르고 강한 성질 덕에 순간접착제는 의료, 전자제품 조립, 항공기 제작 등 다양한 분야에서 혁신적인 도구로 자리 잡았다.

순간접착제는 범죄 수사에서도 중요한 도구로 활용된다. 시아노아크릴레이트 증기법(Cyanoacrylate Fuming Method)은 지문 감식을 위한 핵심 도구다. 지문은 지방질을 포함하고 있는데, 순간접착제의 증기가 이 지방질과 결합하면 하얗게 굳어 지문을 드러내는 성질을 이용한다.

또한, 의료와 응급 구조 분야에서는 재난 지역에서의 신속한 봉합과 외상 치료 시 흉터를 최소화하기 위한 봉합제로 채택되어 응급 상황에서 중요한 역할을 한다. 산업 분야에서는 용접이나 리벳 대신 자동차와 비행기 조립에도 활용되며, 이는 무게를 줄이면서도 진동과 충격을 견딜 수 있는 결합을 가능하게 한다.

과거 자연에서 얻은 쌀풀이나 아교, 송진 같은 접착제는 물과 약품에 쉽게 용해되었으나, 현대의 순간접착제는 물이나 화학 약품에도 내구성이 강력하다.

한편, 순간접착제가 피부에 쉽게 붙는 이유는 피부 표면에 있는 수분이 순간적으로 화학 반응을 일으켜 경화를 촉진하기 때문이다. 이러한 특성 때문에 섬유나 목재처럼 수분 흡수율이 높고 틈새가 많은 물질에는 적합하지 않다.

또한 순간접착제를 가정에서 사용할 경우, 환기가 잘 되고 화기에서 먼 곳에서 사용해야 한다.

김지윤 기자/ hello@sciencewave.kr