UL94 플라스틱 난연등급 정리 (HB, V-2/V-1/V-0, 5VA/5VB, VTM/HF

플라스틱 난연등급(UL94) 정리: HB, V-2 / V-1 / V-0, 5VA / 5VB

플라스틱은 전자기기·자동차·건축 내장재 등에서 빠질 수 없는 소재지만, 기본적으로 유기 고분자라 화염에 노출되면 연소·용융·적하가 발생할 수 있습니다. 그래서 실제 제품 설계에서는 재료 물성만 보는 게 아니라 난연등급을 함께 확인합니다.

가장 널리 쓰이는 기준이 UL94 난연 테스트이며, 흔히 사양서에서 보는 HB, V-2, V-1, V-0, 5V 같은 표기는 “특정 조건(시편 형상·두께·전처리 등)에서 불꽃을 댔을 때의 반응”을 등급으로 표현한 것입니다. 즉, 두께가 달라지면 등급도 달라질 수 있고, 같은 재질이라도 색상·첨가제·성형 조건에 따라 결과가 달라질 수 있습니다.

플라스틱 난연등급 테스트 항목 HB, V-2 V-1, V-0, 5V

UL94 등급을 읽을 때 먼저 확인할 것

UL94 표기는 “그 재료가 항상 안전하다”는 뜻이 아니라, 시험 조건에서의 거동을 표준화해 적어둔 값입니다. 그래서 사양서를 볼 때는 아래 3가지만 먼저 체크하면 해석이 훨씬 정확해집니다.

• 두께(Thickness): V-0 @ 1.6mm처럼 “몇 mm에서 받은 등급인지”가 핵심입니다.
• 재료 형태: 판재/봉재/필름/발포재 등 형태에 따라 적용 시험이 달라집니다. 얇은 필름은 VTM, 발포재는 HF/HBF를 별도로 봅니다.
• 부품 현실: 실제 부품은 리브·보스·인서트·공극 등으로 열이 모일 수 있어, 단순 등급만으로 판단하면 과신이 될 수 있습니다.

난연등급	판정 기준(요약)
HB	수평 연소에서 연소 속도 기준을 만족해야 하며, 두께에 따라 허용치가 다릅니다(두꺼울수록 기준이 더 엄격). 또는 일정 기준선에 도달하기 전에 자체 소화되면 통과로 봅니다.
V-0	수직 연소에서 불꽃을 2회 가한 뒤 개별 소화 시간이 매우 짧아야 하며, 불붙은 적하로 면솜이 점화되면 안 됩니다. 잔불(글로우) 시간도 엄격하게 제한됩니다.
V-1	수직 연소에서 V-0보다 소화 시간 허용 폭이 넓지만, 불붙은 적하로 면솜 점화는 허용되지 않습니다. 잔불 시간 제한도 함께 적용됩니다.
V-2	수직 연소에서 소화 시간 기준은 V-1과 유사하지만, 불붙은 적하로 면솜이 점화되는 상황이 허용됩니다. 실제 제품에서는 적하가 리스크가 될 수 있어 적용 환경을 꼭 따져봅니다.
5VA	UL94에서 더 큰 화염 조건으로 반복 노출해도 짧은 시간 내 소화되어야 하고, 적하(드립)가 없어야 합니다. 판재(플라크) 시험에서는 관통(구멍) 발생이 허용되지 않는 쪽이 5VA입니다.
5VB	5VA와 동일하게 큰 화염 조건에서 짧은 시간 내 소화 및 무(無)적하 요구가 걸리지만, 판재(플라크) 시험에서는 관통(구멍)이 발생할 수 있는 쪽이 5VB로 분류됩니다.

정리하면 HB는 “천천히 타거나 중간에 꺼지는지”를 보는 기본 등급이고, V 등급은 “세로로 세워둔 상태에서 불꽃을 댔을 때 얼마나 빨리 꺼지고 적하가 어떤지”가 핵심입니다. 5V는 더 강한 화염 조건을 적용하기 때문에, 실제 현장에서는 “일반 V-0로 충분한가, 아니면 5V까지 필요한가”를 용도별로 나눠 판단하는 경우가 많습니다.

HB, V등급, 5V를 제품에서 어떻게 보는지

HB (Horizontal Burning)

HB는 수평으로 놓인 시편의 연소 속도를 중심으로 판정합니다. “불이 붙었을 때 어느 정도로 번지는지”를 단순하게 비교할 수 있어 기초 사양으로 자주 쓰이지만, 전자제품 내부처럼 열원이 가까운 환경에서는 보통 V 등급을 더 많이 요구합니다.

V-2 / V-1 / V-0 (Vertical Burning)

V 등급은 수직 상태에서 불꽃을 가한 뒤 자체 소화 성능과 적하(드립) 거동을 함께 봅니다.

실사용 관점에서 특히 중요한 건 적하입니다. 같은 V-0라도 부품 형상 때문에 용융물이 모이면 국부 발열로 결과가 달라질 수 있고, 반대로 V-2는 “꽤 빨리 꺼지더라도 불붙은 방울이 떨어질 수 있다”는 의미라, 주변에 민감한 부품/배선이 있으면 체감 리스크가 커질 수 있습니다.

5V (5VA / 5VB)

5V는 UL94 안에서도 조건이 더 강합니다. 전원부 근처, 고전력 부품 주변, 전기적 아크 가능성이 있는 구조처럼 “연소가 시작되면 피해가 크게 번질 수 있는” 영역에서 검토 대상이 되는 경우가 많습니다.

보통 실무에서는 관통(구멍)까지 막아야 하는지(5VA), 아니면 무적하+소화 성능만 확보하면 되는지(5VB)를 용도와 두께로 나눠 봅니다.

얇은 필름/발포재는 별도 분류로 보는 게 안전합니다

VTM-0 / VTM-1 / VTM-2 (Thin Material Vertical Burning)

• 박막(필름/얇은 시트)은 자체 지지성이 부족하거나 수축 거동이 커서, 일반 V 등급만으로 판단하면 과하게 낙관적인 해석이 나올 수 있습니다. 이럴 때는 VTM 분류로 확인하는 편이 훨씬 현실적입니다.

HBF / HF-1 / HF-2 (Foamed Material)

• 발포재는 밀도·셀 구조 때문에 연소 거동이 일반 솔리드 재료와 달라질 수 있습니다. 그래서 UL94에서는 발포재용 HF/HBF 분류를 따로 둡니다.

난연성을 높이는 방식은 크게 수지 자체의 내열·탄화 거동 개선과 난연 첨가제 적용으로 나뉩니다.

최근에는 환경 규제와 고객 요구 때문에 할로겐 프리(무할로겐) 난연, 낮은 연기/부식성 쪽으로도 많이 이동하는 편이라 “난연등급만 맞추면 끝”이 아니라, 실제 적용 환경에 맞는 조합을 찾는 게 중요해졌습니다.

그리고 꼭 짚고 넘어가야 할 부분이 있습니다. UL94 등급 하나로 모든 화재 상황을 커버할 수는 없습니다.

시험은 표준화된 조건에서의 비교이기 때문에, 실제 화재에서는 열원 종류, 공기 유동, 금속부품의 열전달, 전선 피복과의 접촉, 먼지 축적 같은 요소가 결과에 크게 영향을 줍니다.

그래서 제품 개발이나 부품 선정에서는 UL94와 함께 다른 안전 항목도 같이 확인하는 쪽이 일반적입니다.

UL94만 보지 않는 이유: 현장에서 같이 보는 항목들

실제 사양서나 인증 문서(예: 재료 카드)를 볼 때는 UL94 난연등급 옆에 다른 지표가 함께 적혀 있는 경우가 많습니다.

이유는 간단합니다. 불이 붙었을 때의 거동은 “꺼지느냐”만으로 끝나지 않고, 열·전기·연기·부품 구조가 같이 움직이기 때문입니다.

전기·전자 쪽에서 자주 묶이는 항목

• GWIT / GWFI(글로우 와이어): 히터처럼 “달궈진 열원”에 닿는 상황을 가정하는 시험이라, 커넥터/전원부 하우징 쪽에서 자주 요구됩니다.
• CTI(Comparative Tracking Index): 오염·습기 환경에서 표면 트래킹(탄화 경로) 내성을 보는 값으로, 고전압/고밀도 부품에서는 꽤 중요합니다.
• RTI(Relative Thermal Index): 장시간 열 노출에 대한 내열 등급 느낌으로 이해하면 편합니다. “순간 불꽃”과 “지속 열”은 요구 성질이 다르기 때문에 같이 봅니다.

기구·성형 쪽에서 난연성과 같이 보는 현실 요소

• 부품 두께 분포: 사양서의 “최소 두께”보다 실제 부품에 얇은 구간이 있으면 등급 의미가 약해집니다.
• 리브/보스 구조: 열이 모이기 쉬운 형태는 난연 첨가제가 있어도 국부 과열로 거동이 달라질 수 있습니다.
• 재생 원료/블렌드: 동일 재질 표기라도 배합이 달라지면 결과가 흔들릴 수 있어, 양산 조건에서는 관리 항목이 됩니다.

결국 “UL94 난연등급이 높을수록 무조건 좋은가?”보다는, 열원이 어디에 있고 드립이 문제가 되는 구조인지, 얇은 구간이 존재하는지 같은 현실 조건이 결론을 좌우하는 경우가 많습니다.

자주 묻는 내용(FAQ)

Q. V-0면 “불이 아예 안 붙는” 소재인가요?
A. 아닙니다. V-0는 특정 조건에서 빠르게 꺼지고 불붙은 적하로 점화가 발생하지 않도록 요구하는 분류입니다. 화염이 강하거나 열이 누적되는 환경에서는 다른 거동이 나올 수 있습니다.

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Q. 사양서에 V-0라고만 있고 두께 표기가 없어요.
A. 두께가 없으면 해석이 애매합니다. 같은 재료도 1.6mm에서는 V-0, 0.8mm에서는 V-1처럼 달라질 수 있어요. 실제 부품 최소 두께 기준으로 확인하는 게 안전합니다.

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Q. V-2도 빨리 꺼지는데 왜 꺼려하나요?
A. V-2는 불붙은 적하가 허용되는 분류입니다. 주변에 케이블, 커넥터, 필름, 폼 등이 있으면 적하가 점화원이 될 수 있어 사용 환경에 따라 리스크가 커집니다.

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Q. HB와 V-0는 무엇이 가장 크게 다른가요?
A. HB는 주로 수평 상태 연소 속도를 봅니다. V 등급은 수직 상태에서의 소화 성능과 적하까지 함께 보므로 전기·전자 하우징에서는 V 등급 요구가 더 흔합니다.

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Q. 5VA/5VB는 언제까지 챙겨야 하나요?
A. 보통은 열이 강하거나 전원부 근처, 혹은 문제가 생겼을 때 피해가 크게 번질 수 있는 구조에서 검토가 들어옵니다. 특히 관통(구멍)까지 막아야 하는지가 요구되면 5VA 쪽으로 가는 경우가 많습니다.

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Q. 같은 재질인데 색상만 바꿔도 등급이 바뀔 수 있나요?
A. 가능합니다. 안료/충전제/첨가제 조합이 바뀌면 탄화 거동이나 적하 성향이 달라질 수 있어요. 그래서 인증 문서에는 색상 범위가 함께 명시되는 경우가 많습니다.

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Q. 필름이나 아주 얇은 시트도 V-0로 보면 되나요?
A. 얇은 재료는 수축·변형 특성이 커서, 일반 V 등급만으로 판단하면 애매해질 수 있습니다. 이런 경우는 VTM 분류로 확인하는 편이 더 낫습니다.

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Q. UL94 등급이 있으면 안전 인증은 끝인가요?
A. 보통은 그렇지 않습니다. 제품군에 따라 글로우 와이어, 트래킹(CTI), 장기 내열(RTI) 같은 항목이 같이 요구되고, 구조·배선·열원 배치에 따라 안전성은 달라집니다.

연소 시험으로, 불꽃에 직접 접촉한 후 자체적으로 불이 꺼지는 시간을 기준으로 등급이 나뉩니다. V-0 등급은 가장 높은 난연성을 나타내며, 시편이 가장 빠르게 자체 소화됩니다.

5V (Vertical Burning Test for 5V-Rating)

이 등급은 UL94 시험 중 가장 엄격한 난연 등급으로, 시편이 불꽃에 노출된 후에도 연소되지 않고, 녹아 떨어지는 불똥이 발생하지 않아야 합니다. 5V 등급을 받으려면, 시편은 높은 온도와 큰 화염에도 견딜 수 있어야 합니다.

추가 난연 테스트 항목

VTM-0, VTM-1, VTM-2 (Thin Material Vertical Burning)

• 얇은 재료의 난연성을 평가하기 위한 시험으로, V-0, V-1, V-2 등급의 기준을 따르나, 특히 얇은 시편에 적용됩니다. 이 시험은 필름이나 매우 얇은 시트 재료의 난연성을 평가할 때 사용됩니다.

HBF, HF-1, HF-2 (Horizontal Burning Foamed Material)

• 발포된 재료의 수평 연소를 평가하는 시험으로, 발포 플라스틱 재료의 난연성을 평가합니다. HBF는 가장 낮은 난연성을, HF-1과 HF-2는 점점 높은 난연성을 나타냅니다.

플라스틱의 난연성을 높이기 위한 방법으로는 내열성을 갖는 분자구조의 개발, 난연 첨가제의 사용 등이 있습니다. 이러한 난연 첨가제는 플라스틱 내에 화학적으로 결합되어, 화재 발생 시 화염의 확산을 억제하고, 연소 속도를 늦추는 역할을 합니다.

그러나, UL94 등급만으로 모든 화재 상황에 대한 안전성을 완벽하게 보장할 수는 없습니다. 실제 화재는 다양한 외부 요인에 의해 예측하기 어렵기 때문에, UL94 등급은 특정한 조건 하에서의 재료의 난연성을 평가한 것일 뿐입니다. 따라서, 제품 개발 단계에서는 UL94 등급 외에도 다른 안전 기준을 함께 고려하는 것이 중요합니다.