WVTR 시험 결과를 비교할 때 반드시 온도와 상대습도를 확인해야 하는 이유

2026년 10월 6일 읽는 시간 약 4분

포장필름 A의 WVTR이 1.0이고 B가 2.0이라면 A의 수분 차단성이 무조건 두 배 좋다고 말할 수 있을까?

시험조건이 동일하다는 전제가 없다면 그렇게 판단하기 어렵다.

WVTR은 재료에 붙어 있는 절대적인 숫자가 아니라 온도와 수증기 구동력 등 시험조건의 영향을 받는 측정값이기 때문이다.

수증기는 왜 필름을 통과할까?

필름 양쪽의 수증기 상태가 서로 다르면 수증기가 이동할 수 있는 구동력이 형성된다.

단순화하면 수증기 이동은 필름 양쪽의 수증기 분압 차이와 관련된다.

상대습도는 온도와 함께 해석해야 한다.

같은 50% RH라도 온도가 달라지면 포화수증기압이 달라지므로 실제 수증기 분압도 달라질 수 있기 때문이다.

온도가 상승하면 일반적으로 분자 운동성이 증가하고 고분자 내부에서 수증기의 확산거동도 달라질 수 있다.

동시에 포화수증기압 자체도 크게 달라진다.

따라서 23℃/50% RH에서 측정한 WVTR과 38℃/50% RH에서 측정한 값을 동일한 조건의 숫자처럼 비교하면 안 된다.

WVTR 측정에서는 시편 한쪽과 반대쪽의 습도 차이가 중요하다.

단순히 “90% RH에서 시험했다”는 정보만으로는 시험 전체를 완전히 설명하지 못할 수 있다.

어느 쪽이 고습이고 반대쪽은 어떤 상태인지, 시험방법이 무엇인지 함께 확인해야 한다.

일부 고분자에서는 흡수된 수분이 고분자 사슬의 운동성과 미세구조에 영향을 줄 수 있다.

따라서 수분 농도가 증가했을 때 단순히 구동력만 증가하는 것이 아니라 소재 자체의 투과거동도 달라질 가능성이 있다.

이 때문에 서로 다른 RH에서 얻은 결과를 단순한 비례식으로 환산하는 것은 주의해야 한다.

다음 두 데이터가 있다고 하자.

필름	WVTR	시험조건
A	0.8	23℃, 특정 RH 조건
B	1.1	38℃, 고습 조건

숫자만 보면 A가 더 우수해 보인다.

하지만 시험온도와 습도조건 자체가 다르기 때문에 이 표만으로 소재의 우열을 직접 판단해서는 안 된다.

가능하면 동일 시험법과 동일 온·습도 조건의 데이터를 확보해야 한다.

제품이 실제로 보관되는 환경도 고려해야 한다.

건조식품이 고온다습한 지역에 유통된다면 낮은 습도 조건에서 얻은 WVTR만으로 실제 Shelf Life를 예측하기 어려울 수 있다.

반대로 모든 제품에 가장 가혹한 시험조건만 적용하는 것도 목적에 따라 적절하지 않을 수 있다.

시험의 목적이 품질관리인지, 소재 비교인지, 가속평가인지에 따라 조건을 설계해야 한다.

WVTR 데이터를 기록할 때 최소한 다음 정보를 함께 관리하는 것이 좋다.

WVTR은 숫자 하나가 아니라 시험조건과 한 세트인 데이터다.

따라서 공급업체의 데이터시트를 비교하거나 시험성적서를 검토할 때 가장 먼저 볼 것은 WVTR 숫자의 소수점 자리가 아니라 그 숫자가 만들어진 시험조건이다.

jibbang