NBR·EPDM·FKM 고무 차이

O링, 가스켓, 호스와 씰의 사양서를 보면 NBR, EPDM, FKM이라는 재질 표시를 자주 볼 수 있습니다. 모두 탄성을 가진 합성고무이지만 기름, 물, 연료, 열, 오존에 대한 저항성이 서로 다르기 때문에 사용 환경에 맞는 재질을 선택해야 합니다.

겉으로는 모두 검은색 고무처럼 보일 수 있지만, 잘못 선택하면 고무가 부풀거나 딱딱해지고 균열이 생겨 누설로 이어질 수 있습니다.

NBR·EPDM·FKM은 무엇일까?

NBR은 Nitrile Butadiene Rubber, 즉 니트릴 고무입니다. 오일과 연료에 대한 내성이 비교적 좋아 기계·자동차·유압장비의 씰에 널리 사용됩니다.

EPDM은 Ethylene Propylene Diene Monomer 계열 고무입니다. 물, 증기, 오존, 자외선과 날씨 변화에 강해 실외나 냉각수 계통에서 많이 사용됩니다.

FKM은 Fluorocarbon Rubber, 즉 불소고무 계열입니다. 높은 온도와 연료·오일 및 여러 화학물질에 대한 내성이 뛰어나 보다 가혹한 환경에서 사용됩니다. Parker 역시 NBR, EPDM, FKM을 서로 다른 화학적·온도 특성을 가진 주요 O링 재료로 구분하고 있습니다.

NBR·EPDM·FKM 주요 차이

구분	NBR	EPDM	FKM
대표 장점	오일 내성	물·오존·날씨 내성	고온·연료·화학 내성
오일	좋음	좋지 않음	매우 좋음
물·냉각수	보통~좋음	매우 좋음	조건 확인 필요
오존·자외선	상대적으로 약함	매우 좋음	매우 좋음
대표 온도범위*	약 -34~121℃	약 -57~121℃	약 -26~205℃
대표 용도	유압씰·오일씰	냉각수·실외 씰	연료·고온 씰

*온도범위는 Parker가 제시하는 대표적인 기본 폴리머의 대략적인 범위이며, 실제 사용 가능 온도는 배합과 접촉 유체에 따라 달라질 수 있습니다.** Parker도 실제 사용조건에서 시험할 것을 안내합니다.

NBR은 왜 오일 씰에 많이 사용할까?

NBR의 대표적인 특징은 광유계 오일과 여러 탄화수소계 유체에 대한 저항성입니다.

그래서 다음과 같은 부품에서 많이 볼 수 있습니다.

엔진과 기계의 오일 씰, 유압장비 O링, 오일 호스, 펌프 씰 등이 대표적입니다.

Trelleborg도 NBR을 석유 및 자동차 분야에서 널리 사용하는 재료로 설명하며, 유압호스나 연료 관련 호스 등에 활용한다고 안내합니다.

하지만 NBR이 모든 환경에 좋은 것은 아닙니다. EPDM과 비교하면 오존이나 자외선 등 외부 환경에서의 노화 저항성이 상대적으로 떨어질 수 있습니다.

따라서 실외에 장기간 노출되는 부품이라면 다른 재질이 더 적합할 수 있습니다.

EPDM은 물과 실외 환경에 강하다

EPDM의 대표적인 장점은 오존·자외선·날씨 변화에 대한 높은 내구성입니다.

Trelleborg는 EPDM이 산소, 자외선, 오존 및 극한의 날씨 환경에 대한 저항성이 뛰어나며 실외용으로 적합한 고무 재료라고 설명합니다.

이 때문에 EPDM은 다음과 같은 곳에서 많이 사용됩니다.

자동차 냉각수 계통, 라디에이터 가스켓, 수도·물 관련 씰, 건축용 고무, 실외 호스 및 방수부품 등이 대표적입니다.

특히 뜨거운 물이나 증기 환경에서도 사용되는 재료입니다.

EPDM에 오일을 사용하면 어떻게 될까?

EPDM에서 가장 주의해야 할 부분입니다.

EPDM은 물과 외부 환경에는 강하지만 광유와 여러 탄화수소계 오일에는 적합하지 않은 경우가 많습니다.

Trelleborg도 EPDM을 광유나 탄화수소계 오일에 사용하는 것을 피해야 한다고 설명하며, 오일을 흡수하면서 재료 특성이 약해질 수 있다고 안내합니다.

따라서 단순히 내열성이나 내후성이 좋다는 이유로 엔진오일이나 유압유가 닿는 곳에 EPDM O링을 사용하는 것은 적절하지 않을 수 있습니다.

FKM은 언제 사용할까?

FKM은 고온과 연료, 오일 및 다양한 화학환경을 함께 고려해야 할 때 많이 사용됩니다.

Trelleborg는 자동차 분야에서 FKM의 사용온도를 일반적으로 약 -20℃~200℃ 수준으로 제시하며, 연료·오일·오존·날씨와 노화에 대한 우수한 저항성을 주요 특징으로 설명합니다.

그래서 다음과 같은 부품에서 많이 검토됩니다.

연료분사장치, 연료펌프, 엔진 주변 씰, 고온 오일계통, 화학설비용 O링 등이 대표적입니다.

다만 FKM이라고 해서 모든 화학물질에 무조건 강한 것은 아닙니다.

같은 FKM이라도 불소 함량과 배합, 경화방식 등에 따라 화학적 내성과 저온특성이 달라질 수 있습니다.

실제로 어떤 고무를 선택할까?

예를 들어 세 가지 상황을 생각해볼 수 있습니다.

기계 내부에서 윤활유가 닿는 O링

일반적인 온도조건이라면 NBR이 먼저 검토되는 경우가 많습니다.

자동차 냉각수나 실외에 노출되는 고무 씰

물과 오존·날씨 변화에 강한 EPDM이 적합한 후보가 될 수 있습니다.

높은 온도에서 연료나 오일에 노출되는 씰

FKM이 우선 검토될 수 있습니다.

하지만 이것은 기본적인 선택 방향입니다. 실제 제품에서는 유체 종류와 농도, 온도, 압력, 사용시간까지 확인해야 합니다.

고무 재질만 같으면 성능도 같을까?

그렇지 않습니다.

예를 들어 두 제품 모두 NBR이라고 적혀 있어도 경도와 첨가제, 배합비, 가황방법 등이 다르면 성능이 달라질 수 있습니다.

고무 부품에는 Shore A 경도, 인장강도, 압축영구변형, 사용온도와 내유성 같은 조건도 함께 적용됩니다.

ASTM D2000에서는 가황고무 재료를 특성에 따라 분류하며, 열 노화 저항성을 Type, 오일에 의한 팽윤 저항성을 Class로 구분하는 체계를 사용합니다. 현재 ASTM은 D2000-18(2024)e1을 활성 규격으로 안내하고 있습니다.

따라서 산업용 고무를 정확하게 선정하려면 단순히 NBR이라는 재질명 하나만 확인해서는 부족합니다.

데이터시트에서는 무엇을 확인해야 할까?

O링이나 가스켓을 선택할 때는 먼저 접촉하는 유체를 확인해야 합니다. 그 다음 사용온도와 압력, 경도, 압축조건, 실내·실외 사용 여부를 살펴보는 것이 좋습니다.

특히 제조사의 Chemical Compatibility Table에서 실제 사용하는 오일·연료·냉각수·화학물질과 고무 재질의 적합성을 확인하는 것이 중요합니다.

같은 고무도 접촉하는 유체가 달라지면 허용온도와 수명이 크게 달라질 수 있기 때문입니다.

정리

NBR·EPDM·FKM의 가장 큰 차이는 어떤 환경에 강한가에 있습니다.

NBR → 오일과 일반적인 기계용 씰에 강점

EPDM → 물·증기·오존·자외선과 실외환경에 강점

FKM → 고온·연료·오일 및 여러 화학환경에 강점

따라서 단순히 가격이나 내열온도만 비교하기보다는 접촉 유체 → 온도 → 압력 → 외부환경 → 고무 배합 사양 순서로 확인해야 합니다.

특히 EPDM을 오일 환경에 사용하거나, FKM이면 어떤 화학물질에도 사용할 수 있다고 생각하는 것은 피해야 합니다. 실제 적용 전에는 제조사의 재질 호환표와 데이터시트를 확인하는 것이 가장 중요합니다.

참고 규격: ASTM D2000-18(2024)e1, Standard Classification System for Rubber Products in Automotive Applications.