흰색 가습기가 석 달 만에 누렇게 변했습니다
플라스틱 황변·UV 내광성 시험 가이드 - 플라스틱이 누렇게 변하는 원인, ABS·PC·PP·PS·TPU 소재별 황변 경향 비교, 제논 아크·UV 램프 촉진 시험과 색차(ΔE)·황변지수(YI)·그레이스케일 기준, 원료·첨가제 사양서 항목, 샘플·초도품·양산 단계별 확인법, 요청 문구와 실제 사례, 체크리스트까지

안녕하세요, 스타트메이드입니다.

소형 가전 브랜드 한 곳이 중국 공장에서 흰색 ABS 하우징의 가습기 3,000대를 들여왔습니다. 샘플은 새하얗고 광택도 좋아서 바로 양산을 승인했고, 출하 전 검품에서도 색상 차이는 눈에 띄지 않았습니다. 그런데 판매 석 달째부터 "창가에 뒀더니 햇빛 닿는 쪽만 누렇게 변했다", "새 제품인데 오래된 물건처럼 보인다"는 리뷰가 달리기 시작했습니다. 기능에는 아무 문제가 없었지만 사진 한 장으로 별점이 무너졌습니다.

원인을 따라가 보니 원료 단계에 문제가 있었습니다. 공장은 샘플 때와 다른 저가 ABS를 쓰면서 자외선 흡수제를 빼고, 사출 런너를 분쇄한 재생 원료(回料)를 30% 가까이 섞고 있었습니다. 발주서에 적힌 조건은 "白色ABS" 한 줄뿐이었고, 황변을 어떤 시험으로 얼마까지 허용할지는 어디에도 없었습니다.

황변은 갓 나온 제품에서는 보이지 않습니다. 몇 주에서 몇 달 동안 햇빛과 열, 공기에 노출되고 나서야 드러나기 때문에 일반 검품으로는 잡아내기 어렵습니다. 이번 글에서는 플라스틱이 왜 누렇게 변하는지, 공장과 시험소에서 하는 내광성·내후성 시험이 무엇이고 기준을 어떻게 정하는지, 사양서와 검품에 무엇을 넣어야 하는지 실무 기준으로 정리했습니다.

황변은 출고 후 고객의 창가와 책상 위에서 진행됩니다. 원료 그레이드와 첨가제를 문서로 고정하고, 촉진 시험 뒤의 색차(ΔE)나 황변지수(YI)를 숫자로 정해 두어야 합니다.

1. 플라스틱이 누렇게 변하는 이유

황변은 플라스틱 분자가 빛과 열, 산소를 만나 조금씩 분해되면서 생깁니다. 같은 소재라도 어떤 원료를 어떤 조건으로 성형했는지에 따라 몇 주 만에 변하기도 하고 몇 년을 버티기도 합니다. 상담에서 자주 보는 원인은 이렇습니다.

• 자외선(光老化): 햇빛이나 형광등의 자외선이 고분자 사슬을 끊고 산화를 일으킵니다. 창가에 두는 제품, 야외용품, 투명 제품이 특히 취약합니다.
• 열(热老化): 히터·LED·모터 근처처럼 계속 열을 받는 부위는 햇빛이 없어도 서서히 누래집니다. 사출할 때 실린더 온도가 너무 높거나 원료가 실린더 안에 오래 머물러도 처음부터 약간 누런 상태로 나옵니다.
• 첨가제 부족: 자외선 흡수제(紫外线吸收剂)와 광안정제(HALS, 受阻胺光稳定剂), 산화방지제(抗氧剂)는 원가를 올리는 항목이라 사양에 없으면 빠지기 쉽습니다.
• 재생 원료 혼입: 런너나 불량품을 분쇄한 回料는 이미 한 번 열을 받은 원료라 황변이 빨리 옵니다. 흰색이나 투명 외관 부품에서는 소량만 섞여도 차이가 납니다.
• 가스 황변(酚黄): 창고의 지게차 배기가스나 난방기에서 나오는 질소산화물이 포장 비닐 속 페놀계 산화방지제와 반응해 흰 제품이 누렇게 물드는 현상입니다. 햇빛을 본 적 없는 재고에서 생긴다면 이쪽을 의심해 볼 만합니다.

공장 입장에서 원료 그레이드와 첨가제는 원가를 줄이기 가장 쉬운 곳입니다. 샘플은 좋은 원료로 만들고 양산에서 조용히 바꾸는 일이 드물지 않고, 겉모습만 봐서는 바뀌었는지 알 길이 없으니, 원료와 첨가제를 문서와 시험으로 묶어 두어야 합니다.

2. 소재별 황변 경향

소재마다 빛과 열에 버티는 정도가 다릅니다. 내 제품이 어떤 소재인지 알아야 시험 조건과 기준도 정할 수 있습니다.

원료 그레이드가 바뀌었는지 확인하는 방법은 125편에서, 표면 도장의 밀착력은 130편에서 다뤘습니다. 도장 제품이라면 황변이 소재에서 오는지 도막에서 오는지 나눠 봐야 합니다.

3. 공장과 시험소에서 하는 내광성·내후성 시험

몇 달 동안 햇빛에 둘 수는 없으니, 시험소에서는 빛과 열, 습도를 강하게 걸어 노화를 앞당기는 촉진 시험을 합니다. 이름만 알아도 공장에 "어떤 조건으로 몇 시간 돌렸고 색이 얼마나 변했는지" 물어볼 수 있습니다.

촉진 시험 결과 읽는 법

자주 받는 질문이 "제논 몇 시간이면 실제로 몇 개월인가요?"입니다. 아쉽게도 정확한 환산식은 없습니다. 지역의 일사량, 실내인지 실외인지, 유리창을 거치는지에 따라 달라지기 때문입니다. 시간 자체를 따지기보다 같은 조건에서 승인 견본과 나란히 비교하는 편이 훨씬 쓸모 있습니다. 샘플 단계에서 합격한 원료로 만든 시편과 양산품을 같은 챔버에 함께 넣고, 둘의 ΔE나 ΔYI 차이가 크면 원료나 첨가제가 바뀌었다고 볼 수 있습니다.

색차 ΔE는 1 안팎이면 나란히 놓고 봐도 구분하기 어렵고, 2~3을 넘으면 대부분 차이를 알아챕니다. 흰색 제품은 L*(밝기)보다 b*(노란기) 값이 먼저 크게 움직이니, 결과표를 받으면 b* 변화도 같이 보세요.

4. 황변을 막는 사양서 항목

"白色ABS" 한 줄로는 공장이 어떤 원료에 어떤 첨가제를 얼마나 넣을지 알 수 없습니다. 원료부터 시험 조건까지 숫자로 적어 두세요.

색상 견본을 관리하는 방법은 45편, 사양서 작성 전반은 59편을 참고하세요. 시험을 공장 자체 실험실에서 하는지, SGS·CTI 같은 외부 시험소에 맡기는지도 미리 정해 두면 결과를 두고 다툴 일이 줄어듭니다.

5. 단계별로 확인하는 방법

샘플 단계

샘플을 받으면 두 개를 골라 하나는 서랍에, 하나는 남향 창가에 2~4주 두어 보세요. 창가에 둔 쪽의 절반은 알루미늄 호일로 가려 두면 같은 제품 안에서 빛을 받은 부분과 아닌 부분을 바로 비교할 수 있습니다. 돈 한 푼 들지 않는 방법인데도 알 수 있는 게 꽤 많습니다. 이 단계에서 원료 성적서와 첨가제 정보, 공장이나 시험소의 촉진 시험 결과도 함께 받아 둡니다.

초도품 단계

양산 라인에서 처음 나온 제품을 승인 견본과 나란히 놓고 분광측색계로 ΔE를 잽니다. 이때 원료 포대의 라벨과 로트 번호를 사진으로 받아 샘플 때 원료와 같은지 확인하고, 촉진 시험을 한 번 더 돌립니다. 양산 전 회의에서 원료와 시험 조건을 미리 맞춰 두면 이 과정이 훨씬 수월합니다. 자세한 내용은 123편에서 다뤘습니다.

양산·출하 단계

촉진 시험은 며칠씩 걸리니 출하 때마다 돌리기는 어렵습니다. 대신 출하 전 검품 때 검품원이 휴대용 색차계를 들고 가서 승인 견본과 ΔE를 재고, 원료 포대 라벨과 回料 투입 현황을 현장에서 확인하게 하세요. 로트마다 보관 견본을 남겨 두면 나중에 황변 클레임이 생겼을 때 어느 로트부터 문제였는지 거슬러 올라갈 수 있습니다. 출하 전 검품은 100편을 참고하세요.

6. 공장에 보낼 요청 문구 예시

발주서나 사양서에 아래 문구를 넣어 두면 공장이 원료와 첨가제를 함부로 바꾸기 어려워지고, 황변이 생겼을 때 책임을 따질 근거도 남습니다.

"本产品为白色外观件，须满足以下耐黄变要求：须使用我方确认的原料品牌和牌号，并添加紫外线吸收剂和受阻胺光稳定剂，量产前提供原料COA和采购凭证。外观件不得添加回料。量产品与封样色差ΔE≤1.5（D65光源，分光测色仪测量）。氙灯老化按ISO 4892-2测试300小时后，ΔE≤3.0，黄变指数变化ΔYI≤5，不得出现开裂或粉化。样品和首件须完成全部测试，量产每批次须测量色差并留样，留样避光保存。如需更换原料品牌、牌号、色母或添加剂，或调整回料比例，须事先取得我方书面确认。"
(본 제품은 흰색 외관 제품이므로 다음 내황변 조건을 지켜 주세요. 저희가 확인한 원료 브랜드와 그레이드를 사용하고 자외선 흡수제와 광안정제(HALS)를 첨가해야 하며, 양산 전에 원료 성적서(COA)와 구매 증빙을 보내 주세요. 외관 부품에는 재생 원료를 섞으면 안 됩니다. 양산품과 승인 견본의 색차는 ΔE 1.5 이하(D65 광원, 분광측색계 측정)여야 합니다. ISO 4892-2 제논 아크 시험 300시간 후 ΔE 3.0 이하, 황변지수 변화 ΔYI 5 이하이고 균열이나 분화가 없어야 합니다. 샘플과 초도품은 전 항목을 시험하고, 양산은 로트마다 색차를 측정하고 견본을 빛이 들지 않는 곳에 보관해 주세요. 원료 브랜드·그레이드, 마스터배치, 첨가제를 바꾸거나 재생 원료 비율을 조정할 때는 반드시 사전에 저희 서면 확인을 받아 주세요.)

7. 실제 사례 세 가지

상담에서 자주 마주치는 유형을 익명화해 정리했습니다. 금액과 수치는 예시입니다.

사례 1 — 흰색 ABS 가습기

글 첫머리의 사례입니다. 남은 재고와 샘플을 같은 조건으로 제논 시험에 넣어 보니 300시간 뒤 샘플은 ΔE 1.8, 양산품은 ΔE 6을 넘었습니다. 다음 생산분부터 원료 그레이드와 UV 흡수제 첨가를 사양서에 적고, 외관 부품의 回料를 금지했습니다. 개당 원가는 약 1.5위안 올랐지만, 이미 팔린 물량을 교환하고 부분 환불하느라 든 비용에 비하면 작은 금액이었습니다.

사례 2 — PP 야외 접이식 의자

색은 크게 변하지 않았는데 한 시즌이 지나자 "의자 표면에 하얀 가루가 묻어난다", "등받이가 쩍 갈라졌다"는 클레임이 들어왔습니다. PP는 누래지기보다 표면이 분화되고 약해지는 쪽으로 열화가 옵니다. 공장은 색차만 확인하고 있었고, 광안정제는 들어 있지 않았습니다. 다음 버전부터 HALS 첨가를 명시하고, UV 램프 500시간 후 균열·분화 여부와 굽힘 시험을 기준에 넣은 뒤에야 같은 클레임이 줄었습니다.

사례 3 — 투명 TPU 휴대폰 케이스

출시 한 달 만에 "투명 케이스가 벌써 누래졌다"는 리뷰가 쌓였습니다. 확인해 보니 공장이 단가가 낮은 방향족 TPU를 쓰고 있었습니다. 내황변 그레이드로 바꾸자 원료비가 올랐지만, "UV 300시간 시험 후 ΔYI ○ 이하"라는 결과를 상세페이지에 내걸 수 있게 됐고, 이 한 줄이 오히려 판매 포인트가 됐습니다. 휴대폰 액세서리 수입 전반은 80편에서 다뤘습니다.

8. 자주 하는 실수

• 원료를 "白色ABS"처럼 소재 이름으로만 정한 경우
• 샘플이 하얗게 나왔으니 양산도 같을 것이라고 생각한 경우
• 촉진 시험 시간을 실제 사용 기간으로 그대로 환산한 경우
• PP처럼 분화·균열로 열화되는 소재를 색차로만 판단한 경우
• 승인 견본을 사무실 창가에 두어 견본 자체가 변해 버린 경우
• 창고 보관 중 가스 황변을 원료 불량으로 오해한 경우

9. 황변·내광성 체크리스트

사양·계약 단계

• 원료 제조사와 그레이드를 사양서에 적었다
• UV 흡수제·HALS·산화방지제 첨가 여부를 명시했다
• 외관 부품의 재생 원료 비율을 정했다
• 촉진 시험 조건(시험 종류·시간)과 ΔE·ΔYI 기준을 정했다
• 원료·마스터배치·첨가제 변경에 승인 조항을 넣었다

샘플·초도품 단계

• 샘플을 창가에 2~4주 두고 반쪽을 가려 비교해 봤다
• 원료 성적서와 촉진 시험 결과를 받았다
• 초도품을 승인 견본과 색차계로 비교했다
• 승인 견본을 빛이 들지 않는 곳에 양측이 나눠 보관했다

양산·출하 단계

• 로트마다 색차 측정 결과와 보관 견본을 남겼다
• 출하 전 검품에서 원료 라벨과 回料 투입 현황을 확인했다

마무리 - 샘플 하나를 창가에 두는 것부터

황변은 제품 기능과 상관없어 보여도, 고객은 누렇게 변한 겉모습만 보고 "싸구려"라고 판단합니다. 반품과 교환, 별점 하락까지 따져 보면 원료 그레이드를 지키고 첨가제를 넣는 비용은 크지 않습니다.

지금 바로 해 볼 수 있는 일도 있습니다. 재고나 샘플이 있다면 하나를 꺼내 절반을 호일로 감싸 창가에 두고 2주 뒤에 벗겨 보세요. 경계선이 뚜렷하게 보인다면 다음 발주 전에 원료와 첨가제 사양부터 다시 잡아야 합니다.

스타트메이드는 원료·첨가제 사양서 작성, 원료 성적서와 시험소 결과 확인, 초도품 색차 측정, 출하 전 현장 원료 확인까지 현지에서 함께 지원합니다. 이미 황변 클레임이 생겼다면 원인 분석부터, 새 제품을 준비 중이라면 원료 기준부터 같이 봐 드립니다.