아주 단순한 질문이지만 답은 결코 간단치 않다. 옥외 노출 시험에 해당하는 결과에 상응하는 테스터에 의한 해당 시험기간을 계산하는 매직넘버란 이론상 가능할 수 없다. 그 이유는 내후성 시험을 위해 개발된 테스터가 미비해서가 아니며, 아무리 대단히 정교한 시험기가 존재한다 해도 그 매직넘버를 찾아낼 수 없는 것은 옥외에서의 노출상황에 영향을 미치는 요소들이 다양하며 복합적이기 때문이다.

옥외 시험과 테스터에 의한 시험의 상호 관계에 영향을 미치는 요소는 다음과 같다.

• 노출 장소의 위도상 위치(적도에 가까울수록 UV량이 높다)
• 고도(높을수록 UV량이 높다)
• 해당 지역의 특색, 즉, 시료를 건조시키는 바람의 영향 및 이슬 맺힘에 영향을 주는 강, 바다와의 인접성
• 같은 지역인 경우에도 해마다 다른 기후 특성에 따라서 2배 가까운 차이가 발생할 수 있다.
• 계절적 요인(여름철 노출 시 겨울철에 비해 7배의 UV조사량 가능)
• 시료의 햇빛 입사 각도 (정남향 5도 경사각 대비 정북향 차이)
• 시료의 거치 상태 (시료를 대기와 차단시키는 물질이 존재하는 경우와 대기와 직접 통하도록 되어있는 경우 손상도가 50% 차이 발생)
• 테스터의 가동 사이클(빛의 조사 시간 및 습기 분무 조건 등)
• 가동 온도(온도가 높을수록 변화폭 큼)
• 독특한 물질일 경우
• 실험실 자체 조명의 스펙트럼(SPD)이 영향을 미치게 되는 경우

따라서 엄밀하게 이야기하면 테스터에 의한 촉진 시험과 옥외 노출 시험 사이의 함수관계를 결정하는 매직넘버를 찾는 것은 의미가 없는 것이니, 한쪽은 일정한 조건이 유지되는 환경이고, 다른 한쪽은 늘 변화가 있는 곳이기 때문이다. 매직넘버를 찾는 것은 실험에 의한 데이터를 어느 수준으로 의도적으로 통제 해야 한다는 역설적 의미를 뜻함이다.

다르게 이야기하면, 내후, 내광 시험을 통한 데이터는 비교 상대수치인 것이며, 때로는 테스터를 이용하여 아주 훌륭한 결과치를 얻을 수 있기도 하겠지만, 그렇다 해도 그것은 상대적인 것이지 결코 절대적일 수 없다. 테스터를 사용한 결과치는 해당물질의 내후, 내광에 대한 내구성이 상대적으로 다른 물질에 비해 어떤 위치인가를 보여주는 것이며, 그 것은 Florida에서의 옥외 노출시험의 경우에도 마찬가지이다. 옥외에서 정남향 5도 각도로 놓여진 Black Box의 1년간의 변화 상태를 실내 및 자동차에서의 같은 기간 내 변화와 비교할 수는 없다. 비록 옥외 노출시험이라 해도 사물이 실 상황에서 내구성이 어떠할 것인가에 대한 상대적 예측을 할 수 있게 하는 것이지 절대적인 것을 제시할 수는 없다.

하지만 그렇다 해도 비교수치 자체로서 큰 의미가 있다. 예를 들면, 물질의 조성을 조금만 수정해도 기존물질에 비해 내구성을 2배로 늘릴 수 있다거나, 비슷하게 보이는 물질이라 해도 어떤 것은 쉽게 변질되고, 어떤 것은 평균 정도의 기간을 견뎌내는데, 어떤 것은 아주 오랜 기간에도 변질이 되지 않는 것을 알 수 있다. 또는 극단적인 경우, 가격이 저렴한 물질이라 해도 지금 사용하고 있는 물질과 내구성에 차이가 없어서 5년 정도 사용해도 괜찮을 수 있다.

우열의 차이를 분석해서 응용한 좋은 예를 하나 들어보자. 크리어 코팅재를 개발하는 업체가 있었는데 처음 나온 제품은 QUV 시험 200-400시간 이내에 갈라지는 현상이 발견되었다. 이것은 종래의 것에 비해서도 빠른 변화를 나타낸 것이었다. 그러나 연구에 연구를 거듭하여 3년 만에 QUV시험에서 2,000-4,000시간을 견디는 새 제품을 만들었으니, 이는 물론 기존의 제품을 앞지르는 것이었다. QUV에 의한 시험과 동시에 Florida에서도 옥외 노출시험을 병행하였는데, 그 결과도 새 제품이 종래의 것 보다 10배 이상의 내구성을 보여주었다. 만일 제품 개발 담당자가 Florida 옥외 시험결과가 나올 때까지 기다려 제품의 조성 등을 바꾸려 하였다면, 소요기간은 더 오래 걸렸을 것이며, 따라서 시장에 나올 상품을 생산하기까지는 한참을 더 기다려야 했을 것이다. 

수 없음이 명료하나, 실험실의 많은 연구원들이 Q-SUN 및 QUV 시험시간과 자연상태에서의 옥외 시험간의 상관관계를 연계하는 나름의 수치를 가지고 있음이 사실이다. 그러나, 이런 경우에서 말하는 상관연계수치란 자기들 스스로 설정한 시험 조건, 즉, 일정한 tester 및 옥외 노출조건 전제로 해서만 얻어진 결과인 것이다.

즉, 아래와 같은 전제를 두고 얻어진 결과일 것이다.

• 특정물질에 국한됨
• 테스터의 가동조건, 즉, 사이클 타임 및 온도 등이 정해진 상황
• 특정한 옥외 시험장에서 시험하고, 시료 거치 등의 조건도 동일함.

만일 어떤 물질에 대한 옥외시험 결과를 이미 알고 있다면, 상관연계지수를 얻는 것은 수개월 이내에 가능할 것이다. 옥외 시험에 의한 시험 수치를 가지고 있지 않다면 옥외시험 수치를 알고 있는 다른 물질을 참조할 수 있다. 이런 방법을 통해 상관연계지수, 즉, 특정물질에 대한 매직넘버를 얻는 것이 가능할 수 있다.

강조할 바는 ‘매직넘버’, 즉 상관 연계지수’ 란  ‘순위 관계’를 밝히는 것으로 이해함이 옳다. 즉, 테스터에 의한 촉진 시험이 옥외 노출시험과 어떻게 연계될 수 있는가라는 질문은, 두 가지의 내구성을 측정하는 실험에 있어서 ‘순위’가 서로 일치하느냐 하는 것이 핵심적 요체이다. 순위를 확인하기 위한 방법으로, 1차 함수적인 상관관계가 크게 필요치 않은 ‘Spearman’s rho’ 통계치 처리 방법을 추천한다. 실제로 27개의 자동차 코팅물질에 대한 QUV 및 Florida 옥외시험 결과를 상기의 통계치 처리 방법으로 분석한 결과 0.89라는 연계지수를 얻었고, 옥외시험을 몇 번에 걸쳐 하여 같은 방법으로 분석한 결과 0.88에서 0.95사이의 연계지수를 얻게 되었다면, 이는 QUV에 의한 시험결과에 따른 내구성 비교의 ‘순위’가 Florida 옥외 시험결과에 따른 순위와 일치함을 보여주는 것이다.

상세 사항은 기술자료 LU-0833을 참조하기 바람.