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2006

봄

호

통

권

8호

∙∙계계간간��신신도도장장��∙∙창창간간 22000044년년77월월2222일일∙∙발발행행 22000066년년44월월1155일일

∙∙통통권권 제제88호호 ∙∙ 한한전전문문건건설설협협회회 도도장장공공사사업업협협의의회회 발발행행

∙∙서서울울시시 동동작작구구 신신 방방동동 339955--7700 전전문문건건설설회회관관 88층층[2006 봄/호

NEW COATINGS 2006 봄호

2006 봄호<표지1~4>최종 1904.1.6 3:5 AM 페이지1

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유해중금속차단/ 음이온발생/ 항균작용

KBS 환경스페셜 2005년 3월 2일 방송

하이론 후레쉬는 인체에 무해한 기능성 첨가제를 이용하여 만든 제품으로 콘크리트면에 도포 시 콘크리트 면에서

방출되는미량의유해중금속을불활성물질로흡착차단하는기능을가진표면처리제로서유해중금속(크롬, 납, 수

은 카드뮴, 안티몸 등)으로 인한 피부염, 호흡기질환, 발암 등의 질병을 미연에 방지하고 음이온과 원적외선을 방출

하는새집증후군처리용기능성표면처리제입니다.한전문건설협회

도장공사업협의회 회장

경기페인트(주) 표 박 소 병

희망찬 새봄, 새로운 출발을 다짐하는 이 시기에 우리를 둘러싸고 있는 건설

환경에문제가산적해있어마음이무겁기만합니다.

지난해 말 그동안 악화된 건설경기로 인하여 유보돼 왔던 최저가낙찰제의 확

시행 방침이 발표되었고, 8∙31 부동산 후속 책에 한 우려로 주택시장은

좀처럼활기를되찾지못하고있습니다.

올해우리나라의건설경기는힘겨웠던지난해에비해서도오히려수주액이1.5

％줄어들고건설투자액도0.9％늘어나는데그칠것으로예측된다고합니다.

이렇게턱없이부족한공사물량을두고최근심해지고있는‘빈익빈부익부’의

양극화 현상은 우리 건설업계에도 파급되어, 중소건설업계의 몰락을 초래하

며업계의위기를자극하고있습니다.

하도급공사가 주종인 우리 도장공종의 경우 치열한 경쟁에서 살아남고자 공

사원가 상승에도 불구 무분별하고 과도한 공사수주로 공사단가를 나락으로

떨어뜨리고있는현실입니다.

분명마이너스수주임에도불구하고“이번한번만”으로다짐하고다음기회에

희망을 기 해보기도 하지만 한번 내려간 단가는 버젓이 단가 기준이 되어버

리고마는어처구니없는현실을맞고있는것입니다.

여기에올해부터민간공사에까지전면적으로시행되는4 사회보험료의징수

는업계의현실은무시한채무차별강행됨에따라이로인해발생되는부담과

피해를 우리 업자들에게 고스란히 떠안기고 있어 실로 업계 존폐의 위기에 달

하고있다고해도과언이아닐정도로힘든시기를지내고있습니다.

권 두 언

총체적 화합이 불러오는희망의 길로

2006 봄호<표지1~4>최종 1904.1.6 3:5 AM 페이지2

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02 권두언

총체적 화합이 불러오는 희망의 길로 ｜박 소 병｜

08 색채와 도장

울산종합운동장 환경색채계획 및 안내시스템 기본계획

16 페인트 갤러리

마감과 친환경의 만남, 앞선 기술을 선보인다

18 협의회 소식

제21회 도장공사업협의회 정기총회 개최 외

20 현장 탐방

더샵 스타시티 내부 올퍼티 현장을 찾아서

23 심층기획

1. 건축용 친환경도료의 현황과 기술적 해결과제 ｜허 귀 행｜

2. 광촉매 도료와 외벽도장 기술의 적용 ｜구니 모투｜

3. VOC 저감을 위한 수성도료의 동향과 기술 과제

45 NEW& NEWS

흠집 저절로 복원되는 자동차용 페인트 외

46 포커스

1. 하이브리드 바탕조정재 및 프리폴리머 피복재에 혼성섬유보강재를

혼입한 상수도 염소처리 구조물 방수∙방식공법

2. 블라스팅 작업용 안면보호 마스크, 이동이 편리한 손수레형 도장기

58 컨설팅 페인팅

외부 스프레이 도장의 환경법규 위반여부

61 기술논단

주차장 바닥용 표면 마감재의 안전성 평가 및 성능기준에 관한 연구

68 페인팅레시피

초보자가 배우는 부위별∙소지별 도장사양의 선정 � ｜일본페인트｜

도장공사 : 시설물에 칠바탕을 다듬고 도료 등을 붓∙롤러∙기계 등을 사용하여 칠하는

공사 (일반도장공사∙도장뿜칠공사∙차선도색공사∙분사표면처리공사∙전

천후경기장바탕도장공사∙부식방지공사등)

계간�신도장�

∙창간 2004년 7월 22일 ∙발행 2006년 4월 15일

∙통권 제8호

∙ 한전문건설협회 도장공사업협의회 발행

∙서울시 동작구 신 방동 395-70 전문건설회관 8층

한전문건설협회 도장공사업협의회는

업종의 발전을 촉진하기 위하여 다음

각호의 사업을 수행하고 있습니다.

1. 업종별 건설공사의 시공기술 향상을 위한 지

도와조사연구

2. 업종별 고유의 권익신장과 전문기술 발전을

위한자료발간및지원사업

3. 전문기능인력의육성및교육실시

4. 건설기자재의품질관리개선업무

5. 공사설계단가, 품셈, 노임, 시방서의 합리적인

개선

6. 전문기술, 기자재, 신공법에관한정보지발간

7. 기타회원봉사업무

4｜

표지설명 : 부산 고신 학교 도캠퍼스

NEW COATINGS 2006 봄호

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8

7420더샵 스타시티 내부 올퍼티현장을 찾아서

건설재료로 사용되는에폭시의 특성

2006. 봄호｜5

74 재료 REVIEW

건설재료로 사용되는 에폭시의 특성

80 월드리포트

블라스팅 기술과 작업자 피해를 줄이기 위한 책

85 도장 가이드

에어리스 팁(노즐)의 사양과 효율적 사용을 위한 유지관리 ｜한국그레이코(주) 신 종 균｜

90 도장 119

콘크리트의 위기, 열화방지 도장 필수

94 성공학자료실 -끌리는 사람은 1%가 다르다

98 건강한게 아름답다 -병( )의 물림, 유전질환

102 발행

현장 탐방

색채와 도장

울산종합운동장 환경색채계획및 안내시스템 기본계획

Contents

재료 REV I EW

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전문건설공제조합이 고객을 보다 가까이서 친숙하게

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8｜ 2006. 봄호｜9

- 연구범위 / 방향

- 환경색채위계

환경색채계획에 있어서 인식되는 색상은 크게 4가지로 볼 수 있다. 원경에서 인식되는 경관색과 중경에서 인식되는 환경색,

근경에서인식되는가로색, 근접경에서인식되는표지색으로나눌수있으며이는운동장에서보면경관색, 운동장의외부색상,

실내 및 소형건물의 외관색상, 안내시스템의 색상 등으로 나눌 수 있다. 이는 색상의 강도와도 관계가 있으며 아래로 내려갈 수

록강한색상이적용된다고할수있다.

위와같은색채위계역시게슈탈트(Gestalt: 형태) 이론처럼하나의이미지로서관찰자에게다가오므로환경색채계획에있어

서도요소의부각보다는전체적인배경에충실해야될것이다.

울산시 중구 남외동 865번지에 위치하고 있으며 현재 울산시를 표하는 문화체육시설로서 자리매김하고 있는 '울산종합운

동장'은 (재)한국색채연구소에서 울산시와 (주)현 건설의 운동장 내부, 외부 환경색채계획과 안내시스템 즉 사인의 기본계획안

에 한연구의뢰를받아2004년9월부터5개월가량에걸쳐진행되었던프로젝트이다.

올바른환경색채계획의이론적배경과국내/외사례조사를통한색채분석및선정그리고적용에이르기까지의과정을본지

면에간략히소개하고자한다.

2005년 전국체전을 앞두고 완공되어진 '울산종합운동장'의 환경색채계획은 울산시의 지역문화 향상과 더불어 내적으로는 지

역 주민들에게 아름답고 질서있는 색채환경 조성을, 외적으로는 국제적으로 통용되는 심미적 독자성을 수립하는 데 그 목적이

있으며또한색채를기반으로한안내시스템기본계획을수립하여운동장의기능성향상과통일되고일관성있는형태와디자인

으로관리의효율성및운동장과의조화를통하여이용객에게편리성을제공하고자하 다.

인간과환경은서로분리되어존재하는것이아니다.

인간은스스로환경의중심에있을뿐만아니라환경을구성하는주체이기도하다. 즉인간과환경은유기적인상호작용에의

해 서로 향을 미치며 이러한 환경적 요인이 인간의 정신적, 심리적 변화의 중요한 변수가 되는 것이다. 따라서 환경이란 삶의

질을좌우하는조건인동시에최적의쾌적한환경조성을위한추구의 상이기도한것이다.

인간은환경에서80%의정보를얻으며색은그러한범주안에서많은 역을차지하고있다.

인간이 만든 디자인 환경과 이것에 한 인간의 반응이 무엇보다도 시각적 자극에 노출되어 있기에, 즉각적이면서 본능적으

로, 그리고감정적으로색채를인지하게되는것이다. 그러므로환경색채는자연적이고인위적인또는, 구조적인환경을이해하

는데필수적인정보와수단이된다.

울산종합운동장 환경색채계획 및 안내시스템 기본계획색채와 도장

울산종합운동장환경색채계획및

안내시스템기본계획

(재)한국색채연구소 도시환경팀 김 동 희

울산종합운동장환경색채계획및안내시스템기본계획

- 심볼마크개발

- 주조색/ 보조색/ 강조색선정

- 운동장내/외부마감재에따른색채적용계획

- 경기장좌석에 한Color

- 안내시스템(Sign)의기본계획수립

- 연구범위/ 방향

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- 사례조사

1. 국내 사례

외부는울산종합운동장과마찬가지로노출콘크리트의주조색을기준으로시설물들및사인시스템이적절히조화롭게보 으

며 깃발 및 사인의 색상이 강조색으로 사용되여 식별성을 느끼게 해준다. 좌석에 있어서도 무채색의 그레이톤과 잔디의 그린색

이적절히매치되어편안하게느껴지고각출입구의식별칼라가죠닝개념을보여준다.

노출콘크리트, 지붕의 막구조, 기둥의 조화가 주는 형태미는 첨단의 이미지로 인식했으며 색채에 있어서도 절제와 차분함을

느낄수있도록동일계열의톤변화를주어편안한느낌을가질수있었다. 관람석의죠닝구분과통로의색상이기존운동장에사

용된색상보다는절제되어보이는경향이있다.

관람석의색상이채도가너무강해시각적으로다소부담스럽다는느낌을받을수있었다.

지붕의 파란색의 도장은 3류 운동장의 인상을 받았으며 시 마크와 원색적인 색상의 사용으로 인하여 건물 자체의 품격이 떨

어지는인상을받았다.

울산종합운동장 환경색채계획 및 안내시스템 기본계획색채와 도장

2006. 봄호｜1110｜

2. 해외 사례

도쿄 스타디움, 도요타 스타디움, 고시마 월드컵 스타디움을 보면 모두 고명도의 화이트 계열의 색상을 사용한걸 볼 수 있고

관람석의 색상 역시 차분하게 표현된 것을 알 수 있다. 간혹 관람석을 강조하더라도 색상의 채도를 조절하여 시각적 불편함을

야기시키지는않았다.

이태리, 독일, 스페인의 운동장을 보면 전반적으로 지붕의 색상이 재질의 차이를 떠나서 밝은 이미지를 갖고 있는 것을 볼 수

있다. 이는어떻게보면노출콘크리트나기타재질을떠나서상부가무겁게느껴지지않게하기위한당연한결과인것이다.

1) 상암 월드컵 구장

2) 고양시 종합 운동장

3) 울산 문수로 경기장

4) 성남 제2종합운동장

프랑스의 월드컵 구장 역시 훌

륭한 형태미와 함께 절제된 색상

조명이 함께 어우러져 훌륭한 경

관을조성하고있다.

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2. 심볼마크(Simbol Mark)

울산시를 표하는종합운동장의이미지를비주얼캐릭터화시켜친근감을부여하 다.

Color는White / Green의 비와관중의활기찬모습을Yellow로표현하 다.

3. 죠닝별 색상(Zoning)

주조색은 Warm Gray Color를 사용하여 외관과 통일된 이미지를 유지하고 방위별 Zonning Color를 병치혼합하여 식별성

및그래픽적효과를느낄수있다.

- 색채계획

전체적인 계획방향은 조화성과 기능성에 주안점을 두었으며 색채계획 및 사인시스템의 두 부분이 모두 이에 해당된다. 운동

장의 건축물이 주변환경과 조화로워야 하며 사인시스템의 색상 및 형태가 또한 운동장과 조화로와야 하기 때문에 배경과의 관

계를염두에두어야통합적색채의기능성및사인시스템의효율성이더욱부각될것이다. 이러한것을충족시키기위한요구조

건으로는색채의쾌적성부분과사인의식별성을들수있는데이것은개성및독창성과연관이있으며이러한조건이충족되어

야최적의울산종합운동장환경색채조성이될수있다고보았다.

울산종합운동장의 규모가 지역적 특성을 알릴만한 규모의 랜드마크적 건축물이기에 환경적 향력을 고려하고 불특정 다

수가일시적으로이용하는공용공간이라는점과경기가열리면국기, 유니폼, 카드섹션, 현수막, 풍선, 각종표지등다양한색상

군들이혼재해있다는점을감안하여색채역시개인의선호도에맞추기보다는보편적선호색상에서선정하 다.

1. 주조색(Main Color) / 지붕 색상 선정

울산종합운동장은외부마감이노출con'c 와압축성형시멘트패널로구성되어있어마감재의색상이운동장전체의이미지를

결정하는주조색으로사용되어지고있다.

운동장에서 외벽 다음으로 많은 면적을 차지하고 있는 지붕은 경기장 이미지 결정에 중요한 역할을 한다. 일반적으로는 관람

객이나시민들의시야에는적은면적으로보이나울산종합운동장은인근에공항이위치하고있어하늘길에서관측되는부분을

고려하 다.

▶마감재색상측색

- 측정기기: NCS 휴 용측색기

- 측정방법: 노출con'c 1m2안에서측색

- 측정횟수: 10회

- 측정결과: NCS S 2502-Y 8회, NCS 2500-N 2회

건축에 있어서의 색은 색채 자체로서의 의미가 아니라 건축디자인과 외장재료에 의해 결정되는 건축적인 효과로서의 의미가

선결되어져야한다.

- 건축물의구조적형태미와심플함을강조하기위하여주조색과의동일계열색상에서선정

- 동일계열의명도 비를통하여명쾌하며심플한이미지전달

울산종합운동장 환경색채계획 및 안내시스템 기본계획색채와 도장

2006. 봄호｜1312｜

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6. 내부색채

사무 공간 및 선수들을 위한 공간을 운동장에 속한 공통된 분위기의 공

간으로인지할수있도록통일시킨다.

차분한 분위기의 Yellow를 유사색상, 동일색상의 배색으로 편안하면서

부담없는 공간을 지향한다. 사무 공간과 선수들을 위한 공간을 통일함으로

공간에 한유지, 보수가용이하다.

기계실은 체적으로 사람보다는 기계의 면적 비중이 크기 때문에 시선

을 집중할 수 있는 산업안전 분류 색채 적용, 저시력 발생 등을 고려하여

Green을적용하 다.

천장은고명도의Gray Color을사용하여어두움을해소시킬수있는색

상으로, 벽은 채도가 낮은 중명도 색상을 사용하여 조명과 색상으로 인한

눈부심을조절하 다.

여기까지본연구소가울산광역시및관련건설업체와긴 히연계하여수차례의디자인결정과정과울산광역시의회보고등

을통하여진행하 던"울산종합운동장환경색채계획"의연구과정및결과물에 해간략히소개하 다.

색채를포함한환경의색은결국그나라국민의전반적문화수준의한양상이고디자인의한요소이므로환경색채는결국우

리가 처한 문화의 일부분이며, 문화는 단시일에 형성되는 것이 아님은 분명한 것이다. 그럼에도 불구하고 계속해서 체계적이고

합리적인 색채계획방법론에 해 고민하며 연구해야만 하는 이유는 우리의 환경뿐 아니라 다음 세 에 수준 높은 환경색채의

유산을 물려주어야 하기 때문일 것이다. 이러한 포괄적인 개념에서 출발한 "울산종합운동장 환경색채 및 안내시스템 기본계획"

이 향후 울산시 뿐 아니라 크게는 국가의 이미지 개선에 기여할 수 있을 것으로 본다. 필자 역시 지속적인 연구∙개발로서 쾌적

한시각환경조성과아름다운도시경관형성을위해부단히노력할것을다짐해본다.

"색채라는 이 세계에서 조금씩 알아간다는 것은 이런 것이리라. 경험의 안개 속에서 형체가 드러날 때까지 지켜보고 또 지켜

보는것! "

4. 그래픽(Graphic)

울산종합운동장의게이트적용그래픽으로서전체적으로는통일성을, 부분별로는변화감을주도록하 다.

5. 사 인(Sign)

각사인별구획(Zoning)에사용되는유채색은건물외에서이용객들로하여금명확한방향감을제시한다.

2006. 봄호｜1514｜

울산종합운동장 환경색채계획 및 안내시스템 기본계획색채와 도장

- 공간의 성격을 고려한 죠닝계획

- 공간의 성격에 따른 통일된 색채계획

- 공간에 따라 공통적으로 색채계획이 적용되므로 유지, 보수 용이

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2006. 봄호｜1918｜

■2006 회계연도 사업계획 및 세입, 세출 예산 심의 의결

지난 3월 15일 한전문건설협회 도장공사업협의회는 서울 신 방

동 소재 전문건설회관에서 제21회 정기총회를 개최, 2005 회계연도를

결산하고 2006 회계연도 협의회 사업계획 및 세입 세출 예산안 등을

원안 로확정, 의결했다. 박소병 회장은개회사를 통해“최근 심해지고

있는‘빈익빈부익부’의 양극화 현상이 우리 건설업계에도 파급되어, 중

소건설업계의몰락을초래하며업계의위기를자극하고있다”고밝히며

“하도급공사가주종인우리도장공종의경우치열한경쟁에서살아남고

자 공사원가 상승에도 불구 무분별하고 과도한 공사수주로 공사단가를

나락으로 우리 스스로 떨어뜨리고 있는 현실”과 또한“4 사회보험료

의 징수가 엄연한 제도적 모순과 업계의 현실은 무시한채 무차별 강행

됨에 따라 이로 인해 발생되는 부담과 피해를 우리 업자들에게 고스란

히 떠안기고 있어 실로 업계 존폐의 위기에 달하고 있다”고 지적했다. 이어 박회장은“지금 우리에게 가장 필요한 것은 우리 업계의

총체적인 화합과 단결이며, 공사수주에만 집착하지 말고 내가 이기고 남이 이기는 윈윈 전략을 내가 먼저 실천해야 할 것”을 강조하

며“우리 건설산업이 국가와 국민의 발전과 삶의 질 향상을 위해 많은 일을 해야 함을 우리 모두가 인식하고 있기 때문에 건설산업

의새로운도약을함께고민해야할것”이라며참석자들을독려했다.

한편 이날 총회에서는 도장공사업계의 발전과 성장을 위한 진지한 토의가 이루어지면서 도장공사업협의회가 그 중심에 서서 회

원사들의의견을적극적으로반 해나갈것을다짐했다.

PCCpainting works contractors committee

제21회 도장공사업협의회 정기총회 개최

협의회

소식

■제21회 한전문건설협회 정기총회에서 시상

한전문건설협회 도장공사업협의회 서울 표회원인 김태종

표((주)중앙공사)와 광주지역 도장분과위원장인 이강권 표(

한건업(주)), 그리고 제주지역 도장분과위원장인 고수천 표(천만

기업)가 2006년 한전문건설협회 제21회 정기총회에서 공로상

을 각각 수상했다. 이들은 평소 투철한 사명감으로 전문건설업 육

성발전에 주력하고, 기술개발, 품질관리와 안전관리에 주력하며

회원 상호간에도 타의 모범이 되는 등 업계의 발전에 기여한 공

로가 인정되어 이번에 공로상을 수상하게 되었다.

(주)중앙공사, 한건업(주), 천만기업 한전문건설협회 공로상 수상

■기술자이자 경 자로서 도장공사업 발전 도모

도장공사업협의회 서울 표회원인 (주)정준건업 황성준 표가 지난 2006년 2월 24일 개최된 제21회

전문건설협회 서울시회 정기총회에서 박덕흠 서울시회 회장으로부터 공로패를 수상했다. (주)정준건업의 황

성준 표는 27년을한결같이도장공사업발전을도모하고있는기술자이자경 자로서기술로경쟁력이결

정되는 고부가가치 부문에 역점을 두고 공사를 수행하는 등 업계 발전에 기여한 공이 인정되어 이번에 공로

패를수상하게되었다.

한전문건설협회 서울시회 공로상 (주)정준건업 수상

■ㄜ삼건, 세흥실업ㄜ, 신한도장ㄜ, 엘림도장ㄜ, ㄜ통 도장건설

한주택공사(사장한행수)는정부의중소기업육성정책에부응하고경쟁력있는전문건설업체의시장진입을촉진해주택품질향

상을도모하고자철근콘크리트, 미장, 내장, 도배, 도장, 설비, 포장, 조경시설물등8개공종에 해47개업체를 2006 우수전문건설

업체로 선정했다. 여기에서 도장공사업종에는 ㄜ삼건, 세흥실업ㄜ, 신한도장ㄜ, 엘림도장ㄜ, ㄜ통 도장건설 등 총 5개 업체가 주공

선정 우수도장시공업체로 선정되었다. 또한 주공은 지난해 주공 발주공사의 준공실적이 있는 63개 건설업체를 상으로 시공과정에

서부터 준공까지 시공품질 및 현장관리를 종합적으로 평가해 제일종합건설, 신창건설 등 10개 업체를 2006년도 우수시공업체로 선

정했다.

도장업종 5개 회사 2006 주공 도장우수시공업체로 선정황성준

ㄜ정준건업

시도명 서울 부산 구 인천 광주 전 울산 경기 강원 충북 충남 전북 전남 경북 경남 제주 합계

전체등록수 11,378 2,513 1,388 2,070 1,289 1,284 1,014 10,278 2,851 2,902 3,458 3,608 5,009 4,852 4,199 993 59,086

전체업체수 7,300 1,631 973 1,249 861 822 644 6,065 1,674 1,664 2,004 1,928 2,693 2,969 2,654 561 35,692

도장면허수 528 105 70 88 58 54 60 432 84 73 100 95 117 115 144 25 2,148

<도장공사업 전국 면허분포 현황>(2006. 3. 현재)

김태종(주)중앙공사

이강권

한건업ㄜ

고수천

천만기업

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불과 3,40년이 지난 지금.. 세상은 많이 달라졌다.

고층빌딩이 속속들이 들어서기 시작하면서 상업공간

아닌 주거공간에도 빌딩 숲 문화는 번져나갔다. 갖가

지 편의시설은 지척에 다 갖다놓고 좀더 아름답고 현

적이고 세련된 이미지로 하늘 높이 우뚝 주거공간으

로 솟아나고있는것이다. 따지고보면 그리긴 세월도

아닌데사회는진실로급격한발전을이루어냈다.

포스코건설이 서울시 광진구 자양동 227-7번지 건

국 체육시설 부지에 지하 3층~지상 35, 45, 50, 58

층 4개동으로 구성된 주상복합 아파트 the#(더샵) 스

타시티신축현장을찾아갔다.

새로운주거문화의세태를여실히보여주고있는더

샵 스타시티는 연면적 126,570여평 규모로 아파트

1,177세 (39~99평형)와 오피스텔 133실(44~76평형)

로 2006년 11월 입주예정을 앞두고 공사진행이 한창

이다.

더샵 스타시티는 지하철 2∙7호선 환승역인 건 입

구 전철역이 걸어서 5분거리이며 올림픽 로와 강변

북로 접근이 용이하다. 특히 남쪽으로는 한강과 강북

강변도로, 북쪽으로는 건국 캠퍼스(일감호)와 어린

이 공원, 아차산을 마주하고 있어, 강, 산, 호수, 공

원 등을 동시에 조망할 수 있는 표적인 복합조망권

아파트로손꼽힌다.

단지내 형할인마트, 멀티플렉스 화관, 쇼핑몰

등 편의시설이 설치될 예정이며, 건국 병원(구 민중

병원)과 다양한 시설을 갖춘 구민회관 등이 단지내 인

접해 있어 원스탑 라이프가 가능하다. 숲이 우거진 산

책로와 자연산 바위로 만든 인공계곡, 예술적 조형물

과푸르른잔디등단지내에휴양지같은공원을조성

함으로써 조경에도 세심한 고려를 하 다. 주거문화의

현격한 변화를 선도하고 있는 바로 그 현장에 준공을

현장시공업체 : 신미도건(주)

2006. 봄호｜2120｜

현장

탐방

흙벽위에 시멘트로 얇게 덧바른 집들이 부분이

었던 시절이 있었다. 유난히 장마가 긴 여름이

면 골목길 여기저기서 시루떡처럼 흙고물이 묻은 얇은

몰탈벽의 켜들이 길 위로 무너져 내리는 일도 있었다.

비가 들이치는 것을 막기 위하여 담장까지 모든 부분

을 슬레이트로 덮기도 하 다. 바닥과 벽과 천장은 단

열이 되지 않아서 겨울에는 방에도 연탄난로를 피우는

집들이 많은데 집의 구조가 폐형이어서 환기가 되지

않다보니 사람들은 늘 연탄가스와 함께 해야 했다. 심

지어 비탈지에 돌쌓기만으로 집터를 만들던 시절도 있

었다. 그런 집들이 우리네들을 지탱해주던 시절이 있

었다.

아랫물이맑아야윗물이맑다

더샵 스타시티 내부 올퍼티 현장을 찾아서

더샵스타시티내부올퍼티현장을찾아서

핸디코트는 원래 퍼티(putty)용으로 개발된 것으로

‘빠데질’한다는 일본말로 잘 알려진 밑마감재의 하나

다. 공사장에서 필요할 때마다 석회에 물을 개어 벽

의 구멍이나 문틀, 시멘트 벽사이의 부실한 벽 마감

을 메우거나 면을 고르게 하는데 사용되던 것이 내부

마감재로 쓰이게 된 것이다.

핸디코트가 마감재의 반열에 오르게 된 것은 반죽상

태의 보관과 유통이 가능해지면서 부터다.

핸디코트는 스웨덴에 본사를 두고 있는 테라코사에서

개발한‘레디믹스드’제품의 이름으로 국내에 처음으

로 도입되어 쓰이면서 퍼티용 밑마감재를 일반적으로

핸디코트라 부르게 되었다. 회벽마감이라는 것도 핸

디코트 마감을 말하는 것이다. 핸디코트가 국내에서

건축마감재로 널리 쓰이기 시작한 것은 80년 후반

부터이며 88년 한국 테라코사에서 국내생산을 시작

하면서 량공급이 가능하게 되었다.

■ 비중 : 1.75 ± 0.05

■ 점도 : 180,000 ± 20,000 CPS

■ 건조시간 : 6�7시간

■ pH : 8 � 9pH

■ 사용량(이론도포면적) : 조인트처리 - 0.5Kg/㎡

전면퍼티 - 1.2Kg/㎡

주의 사항 :

1. 시공중 상 4℃ 이상 기온도 유지

2. 시공완료 후 3일 이내에 작업 - 사포성이 좋다

3. 핸디코트에 과도한 물을 섞으면 기포 발생 및 건

조 후 균열이 발생할 수 있으므로 필요시 5% 이

내에 물을 첨가하여 사용

4. 한번에 두껍게 바르면 균열이 생기기 쉬우므로 얇

게 여러번 바르는 것이 좋다

참고

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2006. 봄호｜23

앞두고 한참 진행되고 있는 내부 인테리어 공사 현

장을살펴봤다.

내부 벽면 마감공사의 경우 시멘트 회벽에 벽지를

무작정 발라 던 시절은 이미 지나간지 오래다. 시멘

트 몰탈위에 석고보드를 덧 고 보다 매끄러운 마감을

위해몇번의퍼티작업이더이루어진다.

보통석고보드로천장이나벽체를마감하면이위에

페인트를 칠하거나 도배를 하게 되는데 페인트는 그냥

하게 되면 이음매 부분이나 타카핀 자국이 그 로 보

이게 된다. 또한 매끄럽지 못하고 거칠게 면이 나오기

때문에 이를 위해 석고보드 면을 고르게 작업하는 것

이다. 퍼티작업은 줄퍼티와 올퍼티로 하는데 줄퍼티는

이음매나 타카핀 자국에 망테이프를 붙이고 퍼티재를

물과 잘배합해서 혹은 그 로 바르고 말린 후 사포로

문질러 곱게 면을 만든다. 이 중 올퍼티는 흔히 벽에

미장을 하듯 전체면에 퍼티재를 다 바르는 것을 말한

다. 전체면을다 퍼티재로바르고말린후 사포로곱게

갈아 마치 한 개의 면처럼 만드는 것이다. 그리고 난

후 그 위에 비닐페인트나 수성 혹은 유성 혹은 락카페

인트로마감이행해지게되는것이다.

보드와 보드의 이음새, 흠집을 비롯한 면정리를 담

당하는 올퍼티 작업은 벽면 뿐 아니라 내부 몰딩의 이

음새를 비롯해 밖으로 드러나는 조금의 허물도 무조건

감싸 안으며 잡아나간다. 그것도 3번 이상의 바름과

갈아내기를 통한 면고르기 과정을 거치면서 매끄럽고

아름다운 표면을 만드는 데에 구석구석 세심한 손길로

마무리가되고있는것이다.

더구나 내부마감 작업은 입주자들이 내 집에 한

애착을 가지면서 가장 가깝게 지속적으로 접하며 관찰

하는 공간이기에 미세한 흠집이나 틈새를 비롯한 결함

이눈에 잘띄게 마련. 공장에서완벽하게만들어진하

나의 제품처럼 하나의 오차 없이 우리의 주거공간은

보다 향상된 품질을 가지고 있어야 한다. 작업공종이

한꺼번에 려들던, 벽면이 고르지 않던 어떠한 경우

에도 마감처리는 완벽해야 한다. 바르고 말리고 갈아

내고 또 바르고 하는 공정을 여러번 거치는 올퍼티 공

정은 그래서 꼭 자식의 모든 허물을 감싸안는 어머니

같은존재일지도모른다.

22｜

현장

탐방

<천장몰딩 올퍼티 작업과정>

<벽면, 천장 올퍼티 작업과정>

Ⅰ. 건축용 친환경도료 시장현황

약 10년 전부터 전세계에서 지구 환경의 보전이 주

장되고 있다. 기존 유성도료에 사용되어 왔던 유기 용

제가 지구 환경을 파괴하는 하나의 원인으로 되고 있

고 현재는 도료 도장 산업에 큰 기술적 전환이 요구되

고있다. 특히건축용도료, 도장분야에서는자동차용

도료등의공업용도료와는달리건축물내, 외부도장

이 기본으로 되기 때문에 환경에 한 주목도는 높다

고할수있다. 건축도장의분야에서도종래의주류이

었던 용제형 도료가 공장 도장에서는 무용제화（하이

솔리드 도료나 분체 도료 등）로，현장 도장에서는 약

용제형（미네랄스피리트 등）도료 또는 수계 도료（에멀

전 도료 또는 수용성 도료 등）를 적용하는 방향으로

시방서를개정하여추진하고있으며나아가서자원순

환성이나 폐기시의 환경오염성까지 논의되게 되었

다．또한 매스컴을 통한 소비자의 인식 변화와 사회

각계 각층에서 요구되는 건강 및 환경 관련 제품에

하여 업계와 환경관계자와의 공동 연구로 우리나라에

알맞은도료의분류체계및도장시스템개발과체계적

이고합리적인제품개발에박차를가하고있다.

Ⅱ. 건축용 친환경도료의 종류 및 개발 동향

건축용 친환경도료에는 크게 2종류로 나눌 수 있다

고 할 수 있다．하나는 도료에 유해 물질을 포함하지

건축용친환경도료의현황과기술적해결과제

우리들의 생활 환경에 하여 주위를 살펴보면 여러가지 고기능 화학 물질의 은혜를 입고 있고 그것들과

접하게 관계되고 있다는 것을 알 수 있을 것이다．이와 같은 화학 물질이 인간이나 환경에 있어 안전하면 최

고라고 할 수 있지만 현실은 이상과 달리 수많은 문제를 안고 있다．이러한 물질 우선의 시 로부터 지구환

경 보전이 주장되고 있으며 이에 한 사회의 의식 전환이 필요할 때이다. 현재 환경 문제 중에는 지구환경

보전 차원에서 조급하게 해결되지 않으면 안되는 문제들이 많이 존재하고 있다．그 중의 하나로 도료의 용

제, 가소제，유해성 안료 또는 첨가제 등 기술적 개선이 요구되고 있고 그 책에 몰두하고 있다．이와 같은

노력의 성과로 이른바 친환경도료라고 칭해지는 도료가 수많이 개발되어 판매되고 있다．본고에서는 건축용

친환경도료와관련하여개발현황과기술적해결과제에 하여소개하기로한다.

삼화페인트(주) TSC팀 허귀행

심층기획 1

22-23 1904.1.6 12:48 AM 페이지22

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24｜

않는 것, 즉 휘발성유기물질(ＶＯＣ), 포름알데히드 등

인체나환경에악 향을미치는유해물질을발산시키

지 않는 것을 말하며 또 하나는 도포한 도료에 의하여

공기중의유해물질등을흡착, 분해하여주위환경을

개선하는것으로나눌수있다. 이에따른건축용친환

경도료의 개발 방향으로서 합성수지의 친환경화, 천

연수지 도료의 소비자 인식변화, 환경 문제를 줄일 수

있는무기질도료및기능성도료의개발이요구된다.

1. 친환경합성수지도료(Synthetic resin paint)

친환경 합성수지도료로는 표적으로 유리 모너머

및 VOC가 전혀 잔존하지 않는 특수 합성수지에멀전,

용제형 합성수지의 수용화, 독성이 강한 방향족탄화

수소(Aromatic solvent)를 사용하지 않은 NAD수지

를 사용한 도료로 나눌 수 있으며 이를 기본으로 용도

에 따른 여러 분야에서 친환경 합성수지의 발전이 빠

른속도로이루어지고있다

1) Zero(Low) VOC 도료

Zero(Low) VOC 도료를 개발하기 위해서는 먼저

바인더로 사용되는 Zero VOC합성수지에멀전이 개발

되어야 한다. 도료 중에 사용되는 유기용제 및 융착

(Coalescence) 목적으로 사용되는 도막형성 보조제

등을 배제하기 위해 에멀전수지의 MFFT(최저도막형

성온도)는 0 ~ 5℃(Tg: -10 ~ -15℃)로 설계해야 하

며, 낮은 MFFT에 따른 도막의 끈적거림(Tack)을 제

거하기 위해 도료의 안료체적농도(PVC, Pigment

Volume Concentration)를 높게 하여야 하기 때문에

에멀전수지의 안료 바인딩 능력과 젖음성(Wetting)이

우수한 에멀전수지의 개발이 요구된다. 또한 페인트

제조시 사용되는 유기용제를 제거함으로써 발생되는

저장 안정성, 냉동 안정성, 색 변화, 유동성의 변화 등

여러가지문제들에 해집중검토해야한다.

2) 수용화 도료

도료용 수지는 원칙적으로 부분 수용화가 가능하

나실용화되고있는것은합성건성유계, 알키드계, 폴

리에스테르계, 아크릴수지계 등이다. 수용성 수지는

보통 용액 중합으로 합성하며 폴리머 중에 친수기를

많이 사용하여 물에 용해하기 쉽도록 설계한다. 친수

기로는 -OH, -COOH, -NH2, -CONH2기 등이

있다. 가장 일반적인 방법은 수지 중에 -COOH기를

다량으로 도입하고(산가 20~100) 이것을 암모니아,

유기아민, 수산화나트륨 등으로 중화하여 수용화시킨

다. 산가가높으면물에용해하기는쉬우나내수성, 내

알카리성이 저하하고, 반 로 산가가 낮으면 물에

한 용해력이 떨어지기 때문에 일부 용해력이 우수한

유기용제를 필요로 한다. 이외의 수계화 수지로는 콜

로이달분산(colloidal dispersion)수지 도료가 있는데

일반수성도료에사용되는에멀전계수지와앞서설명

한 수용성 수지계의 중간 특성을 지니고 있으며 종이

코팅, 자동차용 고급 상도도료로 개발되어 그 수요가

기 되고있다.

3) 수성 다채 무늬 도료

현재 상용화되어 있는 다채무늬도료는 용제형

NC(nitrocellulose)계의 무늬를 물에 일정입자(무늬)

크기로 분산시킨 oil in water(o/w)타입으로 많은

VOC를 함유하고 있다. 수성다채무늬도료는 수성 에

멀전계를 물에 분산시킨 water in water(w/w) 타입

으로 물에 섞이지 않게 일정 크기로 분산시키는 기술

이 매우 중요하다. 물의 극성(polarity)과 레올로지

2006. 봄호｜25

건축용 친환경도료의 현황과 기술적 해결과제

(rheology)를 이용하여 만들 수 있으며 이러한 분산형

태의 도료는 저장성과 작업성이 불량할 수 있으므로

반드시 체크해야 할 시험 항목이다. 그러므로 수성 다

채무늬 도료는 물을 이용한 도료로서 VOC가 거의 없

으며냄새가없는친환경도료로시장에서좋은호응이

있을것으로예상된다.

4) NAD(Non aqueous dispersion) 도료

NAD도료는 고분자 분산 안정제의 입자 반발력으

로 고분자 미립자 (0.1~2㎛)가 유기 용매 중에 안정적

으로 분산되어 있는 것이다. NAD수지는 분산 입자

(core)와 분산 안정제(shell)로 구성되어 있는 유백색

의공중합체수지로서지방족탄화수소계용제에용해

할수있는용제가용형수지이다. 유기용매로는비친

수성계로 용해도 파라미터(solubility parameter)가

낮은탄화수소계용제를사용한다.

유기 용매와 입자 내 폴리머 간의 작용은 수계 에멀

전의 경우 계면활성제와 같은 저분자 화합물이 입자

표면에정착하여물과폴리머사이에상용성의차이가

없는 화합물을 형성하지만 NAD의 경우 계면활성제

신에용매와입자쌍방간에상용성이나오는2종이

상의 폴리머로 형성되어 안정된 화합물을 형성한다.

이러한 시스템으로 형성된 NAD는 도막 특성과 금속

면에 부착이 우수하여 건축용 도료 및 방식용 금속 도

장등에이용된다.

NAD도료는 일반적으로 타펜계 용제를 사용하고

있는 관계로 재도장시 일반 용제계(방향족계 용제) 도

료보다 바탕의 구도막 종류에 민감하지 않기 때문에

안심하고 도장이 가능한 이점을 갖고 있다. 이러한 장

점을 살려 재도장 공사에 많이 사용되고 있다. 그러나

타펜계용제라고할지라도약간의방향족계용제를포

함하고 있어 용제 냄새가 나기 때문에 실내에 적용할

경우에는 냄새가 보다 양호한 새로운 형태의 도료 개

발이필요하다.

2. 천연수지도료( Natural resin paint)

천연도료를 구성하는 모든 원재료는 태양 빛에서

제공하는 에너지에 의해 생성된 천연자원을 이용한

다. 따라서 생산공정 또한 식물내의 자연적인 광합성

에 의한 것이기 때문에 낙엽 송진이나 잇꽃기름 등과

같이 매우 복잡한 분자구조를 가진 물질들을 얻어낸

다. 그리고 이러한 천연 원료들은 최소한의 에너지를

투입하여단순하고포괄적인과정들을거쳐유독가스

를 배출하거나 생태계를 오염시키는 폐기물들을 만들

어 내지 않고 천연페인트로 변환되어 사용 후에는 생

태학적싸이클안에서생물학적분해를통하여완전히

회복된다.

분산입자(core) 분산안정제(shell)

<그림 1> NAD수지 구조

태양에너지

자원(원료)

유기농법으로 재배

순수식물성제품생산

생물학적 분해(토양에서 재분해)

심층기획 1

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26｜

또한 천연도료는 인간 및 환경에 유해한 물질(중금

속, 벤젠, 톨루엔, 포름알데히드 등)을 사용하지 않기

때문에 환경 및 생태학적 관점에서 볼 때 인체에 악

향을 주는 불쾌감(두통, 알레르기, 현기증 등)을 제거

하고호흡기능향상으로건강회복기능이탁월하며건

조 후에도 유해가스가 발생하지 않는 특징을 가지고

있다. 바인더로 사용되는 천연수지(Natural resin)는

나무에서 추출한 유액으로 만드는 천연식물성수지로

서 다마르수지, 낙엽송수지 등이 있으며, 셀락이 주원

료인동물성수지, 천연고무(Gum), 천연왁스(Wax)가

있다. 용제도 천연에서 추출된 오일들(Balsam,

Terpene, Citrus 등)로 수천년간 기중에 존재하던

물질들로 자연현상에 따라 재생되므로 환경오염 염려

가 없으므로 100% Solvent(유해한 용제) free한 제품

이라 할 수 있다. 이러한 천연페인트의 특징을 이용한

주거환경의개선및자연환경과의조화로운생활을

위하기위하여활성화되고있지않은천연페인트산업

에 한 소비자의 인식 변화가 필요하며 천연자원을

이용한 화합물의 개발 및 사용에 보다 많은 노력이 기

울여져야할것이다.

3. 수성무기질Silicate도료

유기 합성수지를 사용하지 않고 Potassium

silicate, Sodium silicate 등 무기질 수지를 사용함

으로써 유기 합성수지를 사용하는 것과는 달리 VOC

를 줄일 수 있으며 우수한 내열성과 함께 높은 수증

기 투과력을 유지한다. 또한 우수한 내후성은 세 를

뛰어넘는 장구한 지속성과 유해한 환경에 향 받지

않으며, 색상의 변화가 거의 없어 유지 보수 측면에

서도 탁월한 경제성을 자랑하고 있다. 기존에 사용되

고 있는 유기 합성수지 도료와는 물성이나 작업성이

크게 달라지므로 이로 인한 소비자의 혼돈이 있을 수

있으나 무기질의 장점을 살려 선진국형 도료라는 소

비자의 의식 변화가 필요하다. 건축용 수성 무기질

Silicate 도료에 관한 연구는 이미 오래 전부터 유럽

국가들을 중심으로 꾸준한 연구가 진행되어 왔으며,

독일의 경우 현재 전체 건축용 도료 시장의 10~15%

를 수성 무기질 Silicate 도료가 차지하고 있는 것으

로 알려져 있다.

4. 친환경기능성도료

친환경 도료라 함은 도료자체에서 유해물질을 근본

적으로배출을시키지않는도료와공기중의유해물질

<표 1> 무기질 Silicate 바인더와

유기 합성 바인더의 특성 비교

무기질Silicate 바인더 유기바인더(에멀전)

Silicate lattice를형성하며규화 Film을형성

피도물에물리/화학적으로 피도물에물리적융착

결합하여부착

무기소재면에 한뛰어난 무기소재면에 한침투특성

침투특성 거의없음

수증기투과성이우수 통기성거의없음

응축수생성이억제됨 응축수가생김

황변이없고내후성, 황변이발생하고내후성,

내오염성이우수 내오염성이열악

내열성이우수 (난연성) 열에매우약하고민감함

무광만제조가능 유광, 무광제조가능

도막이완전경화되면 내세척성이우수함

내세척성이우수함

유연성이거의없음 유연성이우수함

도막이완전경화되면 내수성이우수함

내수성이우수함

별도로항균제및방부제의 항균제및방부제의사용이

사용이불필요 필요함

내용제성이우수 내용제성불량(팽윤)

2006. 봄호｜27

건축용 친환경도료의 현황과 기술적 해결과제

을 흡수, 분해 및 반사하여 공기질을 정화시키고 에너

지를 절약하여 환경문제를 해결하는 기능성도료가 있

다. 이러한 친환경 기능성도료에는 목적에 따라 매우

다양하고 복잡한 기능을 부여하고 있으며 업계에서는

다양한 용도의 첨단기술에 한 연구 개발에 박차를

가하고있다

1) 차열도료

현재, 지구 전체가 탄산가스 방출량의 증 에 의하

여기온이상승하고온난화현상이각지에서일어나고

있다. 이와 같은 상황이 계속된다면 자연현상에 이변

을 초래하거나 수면의 상승이 발생하는 등 인간이나

동식물의 생존도 위협될 것으로 생각된다. 1997년 지

구 온난화 방지 교토 회의 이후, 이산화탄소의 삭감이

중요한과제로되어있다. 기업에있어에너지절약

책은 환경 책 뿐만 아니라 비용 절감에도 연결되어

있다. 도료의 기능으로 이러한 문제에 응할 수 있는

수단으로서개발된것이차열도료이며이도료는태양

광의적외선을반사하고열의침입을차단하는기능을

가지고 있다. 건축물，차량，탱크，선박，그밖에 각

종의 피도면에 도장되어 설비를 투자하지 않고 종래

도료를차열도료로 치한것만으로에너지절약，환

경 개선 가능하게 되어 현재 일본 등지에서는 많은 관

심과각광을받고있는실정이다.

차열도료는 780~2100nm의 적외선 파장 역에서

일사반사율이 가장 높은 착색 안료를 선정하는 것이

효과적이며, 세라믹 중공안료를 혼용 사용하므로 차

열효과를 배가시킨다. 또한 도장 후 도막의 오염이 심

하다면일사반사율이저하되므로설계시바인더선택

이중요한요소가된다. (그림2)

차열 도료의 효과로는 에너지절약으로 인한 전기요

금 절감, 보관 창고의 환경 개선, heat island 현상의

완화, 저장 탱크 내용물 증발 감소 완화, 축산업의 생

산성향상, 열팽창에의한건축물접합부분의열화억

제등이있으며용도개발은무궁무진하다.

2) 탈취도료

인간의 후각으로 느끼는 냄새의 강도와 가스농도

사이에는 Weber-Fechner의 법칙이 성립하며 인간

의 코로 0.15ppm농도의 가스를 맡을 수 있다. 따라서

탈취효과를 실감하기 위해서는 단시간에 가스농도를

0.15ppm이하로 감소시킬 필요가 있으며 이것이 탈취

성능의 목표가 된다. 우리들은 실로 다양한 냄새에 둘

러싸여 생활하고 있다. 가정 내에서의 표적인 악취

로서는 화장실(ammonia 질소화합물), 생선의 부패

(trimethylamine 질소화합물), 달걀의 부패(황화수소

유황화합물), 야채의 부패(mercaptan 유황 화합물)

악취 등이 있다. 우리들의 생활을 보다 풍부하고 쾌적

한 것으로 하기 위해 이러한 악취 제거 책의 일환으

로소취기능을가진도료가실용화되고있다．

악취를 제거하기 위한 방법으로는 냉장고용 탈취제

와 같이 활성탄 등을 사용하여 악취 성분을 흡착시키

는물리적탈취방법, 악취성분을막의속에감싸버리

는 마스킹（masking）방법이나 다른 냄새로 상계하는

<그림 2> 차열 MECHANISM

Ceramic Balloon

차열 안료

HIGH HIGH

LOW

EMISSION열 반사

열전도율

지붕의 표면

심층기획 1

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28｜

심층기획 1

감각적탈취방법, 미생물을이용한미생물탈취방법,

악취 물질과의 화학 반응에 의하여 무취의 화합물로

바꾸는 화학적 탈취 방법이 있다. 탈취도료는 화학적

탈취방법을 이용한 경우가 많으며 탈취 Mechanism

은그림3와같다.

3) 기타 기능 도료

실내 공기질을 정화하고 건강 관련하여 소비자들의

욕구변화에 응하는 도료로서 원적외선도료, 전자파

차단도료, 음이온도료 등 독성 물질을 중화하거나 제

거할 수 있는 제품들이 다양하게 개발되고 있으며, 현

재 온도 차에 의해 생기는 결로를 방지하는 결로방지

도료, 방염을 목적으로 하는 무독성 수용화 방염도료

등은개발을완료하여시판중에있다. 이외에도내진,

전파제어, 재활용, 재자원화도료등다양한특수목적

도료개발에도역점을두어야겠다.

Ⅲ. 환경 관련 법규

환경 관련법 실행으로 인하여 도료 업계의 건축용

도료 개발 방향에 많은 변화가 있을 것으로 예견된다.

즉, 친환경 도료 및 수용화 도료 개발이 주를 이루게

될 것이며 시장의 활성화를 위해서는 소비자의 니즈

(needs) 곧 기능과 코스트를 만족시킬 수 있는 도료

개발에끊임없는노력을해야할것이다.

1) 기환경보전법

석유화학제품 등 환경부장관이 관계중앙행정기관

의 장과 협의하여 고시하는 물질에 하여 배출원 규

제및배출시인허가를받아야한다.

2) 다중이용시설 등의 실내공기질 관리법

일정규모 이상의 건물로서 아파트,연립주택 등이

포함되며 쾌적한 실내공기질 유지를 위한 관리기준

과 권고기준을 설정하고 다중이용시설에는 환기설비

설치를 의무화하 다. 또한 오염물질 방출 건축자재

를 고시하여 이를 다중이용시설에 사용을 금지시키

며 공동주택은 입주 전 공기질을 측정하여 공고해야

한다.

오염방출도료기준은포름알데히드1.25mg/m2.hr

이하, 휘발성유기화합물(VOC) 4.0 mg/m2.hr이하 이

어야한다.

3) 수도권 기환경 개선에 관한 특별법

수도권 및 기관리 권역의 기질을 개선하기 위

한 법규로서 도료의 휘발성유기화합물 함유기준을 환

경부장관이 환경부령으로 정하여 함유기준을 초과하

는 제품은 수도권 및 기관리권역 안에서 공급, 판매

할 수 없도록 규정하고 있다. 적용도료 상은 건축용

도료, 자동차보수용도료이다.

4) 환경마크인증제도

환경마크인증제도의 궁극적인 목적은 친환경제품

에 한 정확한 정보를 소비자에게 알기 쉽게 제공함

으로써 녹색구매, 녹색소비를 활성화하고, 기업으로

하여금 소비자 선호에 부합하는 친환경제품을 개발,

생산하도록유도하여지속가능생산소비사회를구축

하는데있다.

<그림 3> 화학적 탈취 MECHANISM

암모니아(NH3)

황화수소(H2S)

소취도료

(Zno6)

질소(N2) + 물(H20)

황화아연(Zns) + 물(H20)

반응

2006. 봄호｜29

건축용 친환경도료의 현황과 기술적 해결과제

5) 자발적 협약

도료를 사용하는 수요자의 도료에 한 의식전환과

유기용제 함량이 낮은 도료 개발과 보급 등에 해 도

료업체의선도적인역할이매우중요하다는데에인식

을 같이하여 도료업체와 정부는 건축용 도료 및 자동

차 보수용 도료 중 VOC함량을 저감하기 위하여 자발

적으로 합의, 단계별 유기용제 절감을 목표를 정하여

실행한다.

Ⅳ. 결 론

현재 우리나라 건축용 도료 중에서 친환경도료로

는 건강관련 well-being 도료군과 고기능성을 요구

하는 High-technology 도료군으로, 유기용제를 사

용하는 유성도료는 수용화의 Water-base 제품군

으로 심화 발전되고 있으며 이에 따른 선진국 기술

에 한 Benchmarking 등 과감한 기술투자와 지

구환경 보호에 한 소비자의 인식 변화가 요구되고

있다.

또한 최근 매스컴 및 사회 각계 각층에서 요구되는

건강과 환경에 한 관심은 환경 관련 법규의 제정과

보완을 가속화시켜 현실화되고 있는 실정으로 업계와

정부는 합심하여 이러한 환경 변화 발전 노력에 최선

을다해야되겠다.

<참고> 일반수성도료와 친환경 도료의 경제성 비교 : 도료사용에 있어서 친환경도료로의 전환을 이루기 위해서는 소비자의 인식 변화와 함께

동반되어야 할 사항이 코스트 다운의 문제이다. 이는 도료 제조사가 고기능 친환경에 집중된 기술개발과 함께 진행해야 할 과제일 것

이다.

<편집자주>

수성도료(합성수지에멀전도료) 친환경기능성도료 천연페인트

품명(18ℓ ) 주용도 가격 품명 단위 가격 품명 단위 가격

KSM6010 1종 1급외부용 콘크리트, 시멘트, 몰탈, 58,500 천연콜라겐페인트 15ℓ 94,000 천연WALL 페인트/내부 10ℓ 129,000

KSM6010 1종 2급외부용 석고플라스틱등 41,500 천연무기질미네랄페인트 18ℓ 95,000 천연WALL 페인트(병원전용)/내부 10ℓ 149,000

KSM6010 2종 1급내부용 건축물의외부수성도료 42,500 천연무기질바이오세라믹 18ℓ 112,000 천연WALL 페인트/외부 10ℓ 159,000

KSM6010 2종 2급내부용 콘크리트등 33,000 친환경산림욕02 PLUS 18ℓ 74,800 (100% Solvent-Free)

건축물의내부수성도료 친환경결로보완용페인트 18ℓ 88,000 천연Wall Paint고급/내부용,백색 10ℓ 99,000

친환경저오염순수아크릴페인트 15ℓ 200,000

친환경실리콘페인트(811) 18ℓ 150,000

친환경NAD우레탄페인트 #1500 18ℓ 250,000

친환경무기질바닥재하도 18ℓ 65,000

친환경무기질바닥재중도 25ℓ 45,000

친환경무기질바닥재상도 18ℓ 162,000

친환경무용제폴리우레아 1kg 9,500

<일반 수성도료와 친환경 도료의 경제성 비교>

※ 사단법인 한국물가협회 물가자료 참조

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광촉매 도료와 외벽도장 기술의 적용심층기획 2

30｜ 2006. 봄호｜31

1. 광촉매 도장의 불량점과 원인

외벽( )에 시공한 광촉매 도장에 관한 불량점을

분류하여 그 내용과 원인을 규명하면 광촉매 반응의

활성도나 기능에 관한 원인은 적고 부분은‘도료화

( )의결함’과‘도장기술의미숙’으로집약된다.

도막의 불량 내용을 표 1에 나타내었으며, 도막의 성

능에 한평가결과를표2에나타내었다.

1.1 도막이벗겨지는원인

①경화가불량한도막

부드러운도막은내마모성(耐 )이없어바람과

부유진( )이 충돌하면 흠집이 생기고 그것이 후

에박리되는원인이된다. 도막의경도(硬 )와내마모

성의비교를표2에표시한다.

②내수성이결여된도막

내수성이 없는 도막에 장시간 비를 맞히면 도막의

경도가 저하되어 박리하는 원인이 된다. 도막이 가수

분해하여경도가저하되고박리에이르는과정을표3

에나타낸다.

③하지재의세정불량

실리콘 오일이 배어든 외벽에 광촉매 도료를 바르

면 도막의 착과 경화가 저해당하기 때문에 박리되

기쉽다.

광촉매 도료와 외벽도장 기술의 적용

광촉매반응에 의해 유기물을 분해하는 효력과 친수도막( )의 자기정화기능이 밝혀짐에 따라서 광촉매

도료를 건물에 도장( )하는 업자( )가 나오고 있다. 그러나 광촉매 도장공사의 건수가 늘어남에 따라

도막의 박리나 도장면에 오물이 묻는 등의 불량이 발생하고 있다. 최근, 이러한 원인으로 일부 기술자로부터

광촉매의효력과내구성(耐久 )이적절치못한평가를받아광촉매보급에장해요인이되고있다.

본보고서는광촉매도장공사를더욱확 시키기위해지금까지발생한불량점과원인을규명하고그 응책

과도장상의문제점에 해서술한다.

일본 환경정화기술협회구니모투

<표 1> 불량점의 분류

도료의 결함시공 기술의 미숙

도막의 경화 불량이 원인으로 도막이 박리 도포 상면의 세정 불량이 원인으로 박리

도막의 내수성 결여가 원인으로 박리 도장 기술의 미숙이 원인으로 도막이 박리

<표 2> 광촉매 도료의 비교

제품명 용도 도막경도 내마모성내수성 활성도

(침수시간과 도막의 경도) (빛 조사 5시간 후)

1000h 후 7H1회 4.5%

A 유리용 9H ○ 2400h 후 4H 2회도포 9%

2600h 후 박리

1000h 후 7H1회 4.5%

B 외벽용 9H ○ 2400h 후 4H 2회도포 9%

2600h 후 박리

C 내장용 7H △50h 후 6H 22%

200h 후 박리

D 내장용 8H ○200h 후 6H

24%300h 후 박리

E 내장가공용 HB × 측정 불능 2시간 후 100%

F 수회( )용 8H ○ 5000h 후 6H 10%

G 9H ○50h 후 6H

8%300h 후 박리

H 6H △ 측정 불능 4%

I 2H × ″ 16%

J HB × ″ 10%

K 4B × ″ 6%

L HB × ″

M 9H ○400h 후 9H

0.4500h 후 박리

N 5H ○24h 후 2H

8%300h 후 박리

주) * 도막의 경도는 JISK5404 규격으로 측정했다.

* 내마모성 시험은 젖은 천에 5㎏의 하중을 실어 도포면을 문지르고 도막의 박리를 육안으로 아래 기준에 근거하여 판정했다.

○ 박리 없음 △ 일부 박리 × 전면 박리

* 활성도 시험은 셀 속에 시료와 함께 넣은 IPA가 자외선(2mw) 조사에 의해 분해되어 생성된 아세톤의 생성률을 가스마토그래

피로 측정했다.

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광촉매 도료와 외벽도장 기술의 적용

2006. 봄호｜33

부착된 부유진에 미생물이 번식하면 오염은 더욱

심해진다. 이러한 오염의 메커니즘은 20년 이상 전에

해명되었지만 건축자재에 스며든 실리콘 오일을 제거

할 수 있는 세제가 없기 때문에 표면에 붙은 오물만을

닦아 없애고 있다. 그러나 육안으로는 판별할 수 없지

만 실리콘 오일이 스며든 외벽은 머지않아 부유진을

흡착시키기때문에오염이항상발생한다.

2.2 실리콘오일을제거할수없는원인

실리콘 오일(디메틸폴리록산)의 표면 장력은

21mM/m으로 작고, 에탄올(22mM/m)과 톨루엔

(28mM/m) 및물(73mM/m)이침투할수없는외장재

의미세한구멍속까지스며들고있다.

외장재(유리, 사이딩, 타일, 자연석, 도장면) 표면에

존재하는 미세(㎛이하)한 핀홀이나 균열에 배어든 실

리콘 오일은 그보다 표면장력이 큰 중성제세와 용제

로 씻어도 구멍 속으로 침투하지 않기 때문에 씻어낼

수가 없다. 표면장력이 실리콘 오일보다 적고 다기능

을가진세제와세정효과를확인할방법은없다.

3. 실리콘 오일 세정제의 개발

건자재 속에 배어든 실리콘 오일을 제거할 목적으

로 4가지 기능(침투, 융합, 유화, 세정)을 가진 세정제

를개발했는데그성분과특징에 해서술한다.

3.1 개발세정제의성분

①미네랄스피릿

②에틸렌 리콜에테르

③유화제

④계면활성제

⑤헥산(hexane)

3.2 개발세정제의기능과개발컨셉

①본 세정제의 표면장력은 20.5mM/m이며 실리

콘 오일이 배어든 핀홀과 균열 속까지 침투할 수

있다.

②물을 함유하지 않은 실리콘 오일과 용융( )하

는 성분만을 배합하고 있으므로 서로 융합하여

하지재( )에서분리한다.

③본 세정제의 도포면을 물로 씻으면 유화제와 물

이 실리콘 오일을 포함하여 수중유적형(oil in

water)으로유화하여하지재에서유리된다.

④계면활성제와 세정용제가 유화한 오물을 물과

함께 씻겨내므로 유리된 오물이 다시 부착하지

않는다.

⑤본 세정제는 외벽에 달라붙은 배기가스(유지류)

도씻어낼수있다.

⑥본 세정제로 각종 도장면을 세정했지만 도막을

용해한 경우는 없다. 그러나 사용하기 전에 시험

삼아칠해보아체크하는것은필요하다.

4. 실리콘 오일 배출억제 도료의 개발

실리콘 실링재에서 배어 나온 실리콘 오일의 양은

시공후, 경화가진행하여체적이수축하는기간(약일

주일간)이 가장 많고 그 후에 배어 나온 양은 ppm오

더밖에 없다. 시공하고 1~3일 후에 배어든 실리콘 오

일을 비가 내리기 전에 개발세정제로 닦고 그 위에 오

일이 배어 나오는 것을 막는 처리를 하면 주변으로 확

장되는것을막을수있다.

4.1 실리콘오일배출억제도료의성분

실리콘오일배출을억제할목적으로표4의성분으

로구성된실리콘오일배출억제도료를개발했다.

32｜

1.2 도포면에오물이묻는주요원인

광촉매 도료를 바른 면에 실리콘 오일이 부착하면

그 위에 부유진이 달라붙어 빛을 차단하기 때문에 광

촉매반응이저하되고달라붙은부유진은분해되지않

고잔류한다.

2. 외벽에 오물이 부착하는 원인

외벽에 오물이 부착하는 다수의 원인에는 실리콘

오일이개재하는경우가많다.

2.1 외벽에실리콘오일이부착하는원인

예로부터 건축물에 침입하는 물을 막고 열화( )

를 방지하기 위해 외벽재의 접합부(이음새)에는 각종

실링재가 사용되고 있다. 그 중에서도 실리콘 실링재

는 내수성(耐 ), 내한성(耐 ), 내열성(耐 ),

내구성 등이 가장 우수하기 때문에 건물의 외벽과 선

박 및 차량 등에 널리 쓰이고 있다. 하지만 실리콘 실

링재는 경화한 후, 내부에서 유리된 실리콘 오일이 배

어나오는결점이있다. 배어나온실리콘오일은주변

건재로 확장하여 내부에 스며 든다. 실리콘 오일이 배

어든 부분은 정전기를 띠기 때문에 부유진(쓰레기, 배

기가스)를흡착하여오염을가속화시킨다.

<그림 1> 줄눈의실리콘실링재에서배어나온실리콘오일의확산도

심층기획 2

<표 3> 도막의 가수분해에 따른 경도 변화(내수성 시험)

도료명 물에 침적 전 경도침적 시간(h)

24 50 200 300 400 500 1000 2400 2600 5000

A 9H 9H 9 9 9 9 9 7 4 박리

B 9H 9H 9 9 9 9 9 7 4 박리

C 7H 7H 6 박리

D 8H 8H 7 6 박리

E HB 박리

F 8H 8H 8 8 8 8 8 7 7 7 6H

G 9H 9H 6 6 박리

M 9H 9H 9 9 9 9 박리

N 5H 2H 2 2 박리

주) 1. 시료 : 판유리에 광촉매 도료를 바르고 실온에서 48시간 건조시켰다.

2. 시험방법 : 시료를 물 속에 침적하여 경과시간마다 경도를 측정하고 경도 변화에 따른 내수성을 평가

3. 경도 측정 : JIS K5404 8장 8-4에 따른 연필 경도 시험법

마감재실리콘 실링재

배어 나온 실리콘 오일

부착 오물백업재

마감재

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광촉매 도료와 외벽도장 기술의 적용

4.2 개발배출억제도료의특징

①지촉건조시간3초

②초기경화시간48시간(탈용제시간)

③도막을물에1,000시간담가도이상없음.

④황산5%액에200시간담가도도막에이상없음.

⑤본 도료는 도포면에 존재하는 미량의 실리콘 오

일까지 포함하여 경화하기 때문에 표면은 항상

건조해있다.

⑥도막은점에서접착

도막은 직경 15~50nm의 산화티탄, 아모르파스시

리카, 스맥타이트 등의 혼합물이며 실리콘 실링재와

무수한점에서결합하고있다.

⑦하지재의변형에 한도막의추종성

실리콘 실링재를 20cm각(두께 3mm)으로 경화시

킨 후 본 세정제를 도포하여 시료를 작성했다. 시료를

180도로 300회 구부렸는데 도막에 균열이 생기지 않

고 하지재의 변형을 추종했다(본 도료는 실링재의 표

면에딱딱한도막을형성하지않는다).

⑧ 전( ) 방지의효과

본 도료의 도포면에 플라스틱 필름을 가까이 도

흡착하지않는다(정전기를띠지않는다).

⑨실리콘오일의침투방지기능

경화시킨 실리콘 실링재에 저점도(100cst)의 실리콘

오일을 적하하자 내부로 침투했다. 실리콘 실링재에

본 도료를 도포하고 점도 100cst의 실리콘 오일을 1.4

㎎/㎠ 적하하여 침투를 억제하는 효과를 비교했다. 도

포하지 않은 시료에 적하한 실리콘 오일은 17시간 후

에 내부에 침투하여 표면에 존재하지 않게 되었다. 본

도료를 도포한 시료에 적하한 실리콘 오일은 50시간

후에 침투했다. 본 도료의 도막은 미도포의 부분에서

실리콘오일의침투를30시간이상오래억제시켰다.

⑩실리콘오일의배출억제효과

유리(가로 30㎝×세로 40㎝) 상부에 실리콘 실링재

를도포(가로25㎝×줄눈20㎝)하여표5에나타난시

료를 3장 작성하여 실외에 폭로( )시켰다(통상보다

20배의줄눈폭).

<그림 2> 실리콘 오일 배출억제 시험(줄눈 폭 20㎝)

(실외 폭로하여 살수함)

톨루엔

메탄올

아르코키시실록산

아모르파스시리카

스맥타이트

실리콘 레진

산화 티탄

여기에서 시료 Ⅰ, Ⅱ에서 개발 배출억제 도료의 효

과를 비교했다. 또 시료 Ⅲ에서는 뒤에서 언급할 유리

용광촉매도료의효과도아울러확인했다.

맑은 날에는 모든 시료에 100㎜의 인공비를 살포했

다. 실외에 폭로시킨 지 70일이 지난 후, 시료Ⅰ에 접

촉한 물은 물방울이 되며 발수성을 띠었다(실리콘 오

일이 배어 나와 유리에 스며듬). 한편, 시료Ⅱ에 접촉

한 물은 작은 물방울이 되며 미끄러졌다(실리콘 오일

이배어나오는양을억제하는효과가입증됨). 시료Ⅲ

에 접촉한 물은 점점 더 젖어 들어갔다(실리콘 오일이

약간배어나오고있지만유리면에도포된광촉매도료

의 도막에 차단되어 유리 내부에 침투하지 못하고 물

과함께미끄러져내린것이라고추측).

⑪유기물의분해력

본 도료를 실리콘 실링재에 도포한 시편( )과 농

도 10ppm의 메틸렌블루 수용액을 석 셀 속에 넣어

블랙 라이트(자외선 강도 14mw)를 조사( )했다.

메틸렌블루 수용액 660nm으로 분광측정을 실시한

결과2시간에완전히분해하여탈색했다.

⑫실리콘오일의분해력

유리에 도포한 본 도료의 도포면에 실리콘 오일을 1

㎡당 0.7㎎ 적하하여 바깥에 폭로시키고 야간에는

10mw의 자외선을 조사한 결과, 120일 후에 실리콘

오일이 확산되어 젖어 있던 부분이 원래의 하얀 건조

도막으로 되돌아왔다. 광촉매 반응에서 실리콘 오일

을 분해할 수는 있지만 샐러드 오일의 분해에 비해

100배이상의자외선량을필요로했다.

5. 내수성 광촉매 도료

광촉매 도료를 도포한 면을 150℃ 이상으로 가열하

자 내수성이 증가했지만 면적이 큰 건물 외벽에는 반

응하지 못했다. 광촉매 산화티탄과 에틸실리케이트

및 아르코키시실록산을 배합하여 도막과 물이 섞이는

것을어렵게하여가수분해를막고내수성을향상시킨

광촉매 도료(유리용A와 외벽용B)를 개발했다. 그 성

분을표6에나타냈다.

5.1 도료와도막의특징

①지촉건조시간3분

②도막의경화속도

도포24시간후의연필강도7H

도포48시간후의연필강도9H

도포300시간후의연필강도9H이상

③도막의 막 두께는 0.5~0.2㎛이며 도포 상면

에 존재하는 미세(㎛이하)한 구멍을 메우는 표면

을 평활하게 만들어 물이나 실리콘 오일 등의 침

투를방지한다.

④내수도막은초친수성이아니다

유리에 A와 B를 도포한 시료에 일광(자외선 강

도 2mw)을 5시간 조사한 후, 물을 접촉시켜 도

막과 물과의 접촉각을 측정했다. 그 결과 측정각

은 모두 친수성의 역이었다. 빛을 조사하기 전

후의도막과물과의접촉각을표7에나타냈다.

2006. 봄호｜3534｜

심층기획 2

<표 5> 실리콘 오일 배출억제 효과시험

시료번호 하지 유리도포 실리콘실링재 배출억제도료

Ⅰ 유리두께2㎜ 없음 있음 없음

Ⅱ ″ 없음 있음 있음

Ⅲ ″유리용

있음 있음광촉매도료A

시료 Ⅰ 시료Ⅲ

<표 4> 개발 배출억제 도료의 성분

에탄올

메탄올

IPA

산화 티탄

에틸실리케이트

아르코키시실록산

시랑카프링제

<표 6> 개발 광촉매 도료의 성분

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2006. 봄호｜37

6. 광촉매 도료가 박리하는 원인

6.1 무기도막의내수성문제

광촉매 도료가 형성하는 무기도막은 화학적으로 안

정되어 있으며 산화나 자외선 및 온도 변화에서도 열

화하지 않지만 이 도막이 열화하는 최 의 원인은 가

수분해이다.

광촉매 도료는 바인더(Si(OR)4) 속의 OR기의 가수

분해에 의해 도막이 경화한다. 그러나 모든 케이산 분

자가동시에가수분해를받는것이아니라가수분해를

받지 않는 분자도 존재한다. 그러한 분자는 도막이 경

화한 후, 물에 접촉하면 가수분해를 받기 쉽다. 또 가

수분해에의한열화는도막의경도에관계없이진행된

다. 그런데도 광촉매 도료가 형성하는 도막은 빛이 비

추면 친수성을 띠기 때문에 물이 잘 배어들고 물이 부

착하면 전체에 쉽게 번진다. 그리고 물에 접촉한 도막

의가수분해가진행되면경도가저하하여박리에이른

다. 그러므로 내수성이 결여된 친수도막은 외벽에 적

합하지못하다.

6.2 내후성(耐 ) 촉진시험의문제

부분의 광촉매 도료는 내후성 촉진시험 데이터를

기준으로 도막의 내구성을 추측하여 측정하고 있지만

내후성 촉진시험과 내수성 시험은 목적과 시험방법이

다르기 때문에 두 시험 성적간의 호환성은 없다. 선샤

인 웨더(Sunshine weather) 메터를 사용한 도막의

내후성촉진시험은120분중에18분동안만시료에물

을 분무하고 그 후 64℃로 가온(加 )하는 사이클을

반복하 으며 육안으로 도막의 열화 상태를 판정한

다. 그러나 무기도막에 18분 동안 물을 분무하여도 가

수분해하지 않기 때문에 이 시험을 몇 천 시간 반복해

도 도막은 열화하지 않는다. 내후성 촉진시험에서

3000시간을 합격한 광촉매 도료G(표 2 참조)를 도포

한 시료의 내수성 시험을 실시한 결과, 물에 침적한지

24시간 후에는 도막의 경도가 저하하여 직물로 문지

르자 박리했다. 다수 광촉매 도료의 제품설명서에

내수성시험성적이기재되어있지않다.

7. 유리에 하는 광촉매 도장

외장재 중에서 성분과 물성( )이 널리 알려져 있

는 유리에 해 도장 포인트를 논한다. 투명한 유리에

광촉매도료를도포하려면고도의기술을요하지만시

공관리가 가장 쉬운 도장공사이기도 하다. 또한 각종

원인(세정 불량, 경화 불량)에 의해 투명하고 단단한

도막이형성되지못할경우에는도막이경화하기전에

제거하여 다시 바를 수 있다. 그리고 이 도장 공사를

다시함으로써도장기술이향상되고다른외장재에도

적용할수있다.

7.1 유리에하는광촉매도장의포인트

표 8에 나타낸 유리의 도장 공사에 있어서 광촉매

도장에 요하는 시간은 모든 공정의 약 25%에 지나지

않는다. 신축이나 리모델링 공사 모두 공사기간의

부분은 유리 속에 배어든 실리콘 오일과 부착 오물을

제거하는 작업에 시간이 허비되어 세정작업의 능률이

공사의 진보를 좌우함과 동시에 그 성패가 도막의 품

질과내구성을좌우한다.

7.2 유리의변질부(갈색그을림) 처리

유리 표면에는 미세(㎛이하)한 핀홀과 균열이 존재

하며 건조물에 붙일 시점부터 물이나 이산화탄소 및

기오염물질(HCI, SO2, NOX)이구멍속에침투하여

광촉매 도료와 외벽도장 기술의 적용

36｜

⑤내수 도막에서는 간섭광(干 光)이 발생하지

않는다.

5.2 도막의기능

①항균성

외벽용 B를 도포한 시료에 낮에는 일광을 쬐고 야

간에는 형광등 불빛(자외선 강도 1㎼/㎠)을 조사하면

서 JIS Z2911규격의 항균시험을 실시하 다. 배양 40

일후도시료에는시험균이번식하지않았다.

②항균방오( )효과의실증

외벽의 벽돌 블럭에 B를 도포하여 33개월 후의 상

태를 그림 3에 표시했다. B의 도포면은 검은 곰팡이

(흑효모균)의 번식을 완벽하게 방지하고 부유진이 부

착하는것도방지하고있다.

③유기물의표면보호

본 도료는 유기물을 산화분해하기 때문에 유기물을

도포할 경우에는 산화를 차단하는 프라이머가 필요해

진다.

6. 광촉매 도료가 박리하는 원인

심층기획 2

<그림 3> 광촉매 도료 B를 도포한 외벽의 방오효과 시험

<그림 4> 개발 세정제로 외벽 유리를 세정

<그림 5> 실리콘 실링재에 개발 배출억제 도료를 붓으로 칠함

<표 7> 도막과 물의 접촉각 측정

시료 폭로 조건 평균치

외벽용 B초기 70�

태양광 폭로 5시간 37�

유리용 A초기 60�

태양광 폭로 5시간 35�

친수 도료 K초기 35�

자외선 3시간 조사 0�

주) 폭로광 : 태양광(측정치 2mw/㎠ 피장 360㎚ )

계측 방법 : 접촉각계 (CA-A형) 3점 측정 평균치

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변질을 가속화시킨다. 변질이 진행된 부분은 개발 세

정제로닦아도원래유리로는돌아오지못하며광촉매

도료를 도포해도 투명 도막은 형성되지 않는다. 변질

부를 판별하여 세륨(cerium) 등을 사용하여 연마하여

그부분을제거하고표면을평활하게만들어야만광촉

매도료가 착한다. 그림7

7.3 유리의광촉매도장공법

지금까지 도장업자는 외벽 도장의 개조시 피도물에

배어든 실리콘 오일을 완벽하게 제거할 수 없으므로

플라이머로 하지재와 함께 경화시키던가, 플라이 등

으로 하지( )를 다시 만드는 등 이차적인 방법으로

하지를 조정하여 도장했다. 그러나 유리에 광촉매 도

료를 도장할 경우에는 내부에 배어든 실리콘 오일을

제거하지 못하면 도막이 착∙경화하지 못하고 떨어

지기쉽게된다.

왜냐하면 광촉매 도료가 형성하는 도막은 두께가

0.5~0.2㎛의 얇고 투명한 무기물이기 때문에 도포

상면에 남아 있는 미량의 실리콘 오일이나 오물이 섞

여 들어간 것만으로도 백탁( )이나 경화불량 등 도

장에 있어서 불량의 원인이 되기 때문이다. 이와 같은

불량이 다른 외벽재의 표면에서도 발생할 수 있지만

시공시에판별할수없으므로지금까지문제시된적은

없다.

유리에 광촉매 도료를 도장하는 전문업자는 실리콘

오일을제거하고다시배어나오는것을방지하는방법

과그것에사용하는제품개발을고 하고있었다.

그러나 이러한 개발은 용제, 세제, 실리콘, 도료, 광

촉매등을제조하는기술의경계 역을초월하는응용

이며한분야의기술자만으로개발할수없었다. 본공

광촉매 도료와 외벽도장 기술의 적용

법은많은원재료제조업체와도장업자의협력을얻어

확립할수있었다.

①개발세정제의사용방법과세정효과의확인

본 세제를 세정 상면에 바르고 무진와이퍼로 문

지르고 물로 씻자 실리콘 오일과 유지류를 포함하여

부화하기때문에백탁한오수( )가된다. 이작업을

반복하여 물로 씻은 후에 액이 백탁하지 않으면 실리

콘 오일과 유지류 및 본 세제가 남아있지 않게 되므로

세정효과를쉽게판별할수있다. 그림8

②개발배출억제도료의사용방법과시공관리

본 제품을 실리콘 실링재에 도포하자 표면에 존재

하고있는미량의실리콘오일까지포함하여3초후에

건조한다. 도막의 표면에 실리콘 오일이 존재하지 않

게 되면 광택이 없어지기 때문에 시공범위를 쉽게 알

아볼수있게된다.

③유리의광촉매도장과시공관리

도장 중에 도막의 막 두께(0.5~0.2㎛)를 품질 관리

하는 것은 어렵다. 유리에 투명한 도막을 형성하는 기

술 습득과 도장 후의 도막의 품질을 가려내는 눈을 기

르기 위해서는 도장 연습을 거듭하여 경험을 쌓는 수

밖에 없다. 필자가 소속하고 있는 단체에서는 도장기

술 연수회를 개최하여 도장기술(적합 도료의 판정, 도

장기계의사양설계, 도장기계의조작)과도장조건, 도

장 미스에 따른 불량 도막 발생의 인과( 果) 등을 해

설하고있다.

8. 결언

건물 외벽에 광촉매 도료만으로 도장 공사를 할 수

는 없다. 외벽의 광촉매 도장 공사에는 실리콘 오일의

세정제와 배출억제 도료 및 내수성이 좋은 광촉매 도

료가 불가결하다. 그러나 이러한 기능은 각각 다르기

때문에 어느 하나 빠져도 상호 기능을 보합해 줄 수

없다.

따라서 그 모든 필수품을 사용하면 시공정 도가

높은광촉매도장공사가완성된다.

또한 실리콘 오일은 PP나 PE에도 첨가되어 있으며

성형품( )의 이형재( )나 내외장재의 발수

( )∙방오( )가공에도 사용되고 있으므로 이러

한 제품들의 표면에는 광촉매 도료가 착하기 어렵

다. 건축자재나 공업재료의 표면에 부착되어 있는 실

리콘오일을제거하면광촉매도료가 착하기때문에

불량이발생되지않으며광촉매에의한방오효과는오

래지속된다.

2006. 봄호｜3938｜

심층기획 2

<표 8> 유리의 광촉매 도장

시공 순서

1차 세정

실리콘 오일 세정

2차 세정

실리콘 오일 배출방지

buff-burned pattern

3차 세정

유기 도막 보호

양성

광촉매 도장

공사내용

(개발세정제를살포하여

닦아냄)

(물세척)

(개발배출억제

도료도포)

(부착오물제거)

(알콜수)

(프라이머도포)

(A 스프레이)

비고

그림 4

그림 5

그림 6

<그림 6> 외벽 유리에 광촉매 도료 A를 스프레이

<그림 7> 유리의 변질부를 연마

<그림 8> 개발 세정제로 실리콘 오일을 부화시켜 닦아

내는 중

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2006. 봄호｜41

VOC 저감을 위한 수성도료의 동향과 기술 과제

은 자동차용 하도 도장 차체 도료로 광범위하게 이용

되고 있는데 재료와 착성을 향상시키기 위한 기초

도료로사용되며식품이나음식용캔코팅용도료로도

사용된다.

건축물의 내부용과 외부용 상도 도장에 사용되는

수성도료로서합성수지에멀전도료는아크릴계수지

와 내후성이 우수한 안료를 주성분으로 하여 제조된

도료로서 부착성이 우수하고 내세척성이 우수하여 쉽

게 벗겨지지 않는다. 도료의 역할은 외부 향으로부

터 주재를 보호하며 방∙부식, 내유, 방습, 내약품성

역할을하며또한평활화, 표면광택, 살균, 반사, 오염

부착방지등의역할을한다.

1. 수성도료의 동향

수성도료는 용제(VOC)방출을 크게 감소시키는 환

경친화적인 도료라 할 수 있다. 수성도료는 수지 자체

가 물에 녹아 투명하게 된 것이며 이 때 수지 입자 크

기는 0.01㎛이하이다. 에멀전은 물과 기름이 혼합된

상태이며물속에기름이나수지가미세하게혼합되어

있는 상태를 수중 유형 에멀전(O/W)이라 하고 기름

속에 물이 미세한 입자로 분산된 것을 유중 수형 에멀

전(W/O)이라 한다. 수성 도료에 사용되는 에멀전은

전부가수중유형에멀전이며물에희석이잘된다.

수성도료는 특히 건물 관계에 취급되어 수성화율은

내외장에 50%를 초과하고 있다. 또 공업용에서도

형 가전 제조사 등에서 검토되고 있는 것으로 알고 있

다. 자동차 제조사는 VOC 책으로 특히 용제 포함량

이 많은 기초 코팅(base coat)을 수성화로 바꾸어가고

있는 것으로 되어 있다. 자동차 도장의 중도 도장, 상

도 도장에서 수성화에 관한 세계 동향을 살펴보면 다

음과같다.

북미에서는 중도 도장에까지도 82%가 용제를 사용

하고있고수성화로의움직임은기초코팅에서추진되

고 있다. 유럽에서는 중도 도장, 기초 코팅에도 높은

수성화를 차지하고 있어 용제로부터 교체가 진행되고

있다. 아시아에서 수성화는 겨우 이제부터 시작 단계

라고할수있는상태이다. 일본의동향을살펴보면기

초 코팅에서 수성화로의 동향이 커지면서 5년 후에는

수성기초코팅의수요가5배이상으로늘어날것으로

예상된다.

2. 수성과 용제형의 비교

수성도료는 용제도료에 비해서 물리적 특성이 다른

것을 충분히 이해하여 채택하는 것이 중요하다. 다음

은 물의 물리적 특성에 기초로 하여 수성과 용제형의

서로다른점에 해서서술하고자한다.

** 증발특성

-유기 용제는 온도의 향이 크고 용제 종류(비점

의차이)를조합함으로써증발거동을조절할수있다.

용제형도료는미세한도료입자가날아다니기때문에

용제의휘발이일어나고피도장물에도장된입자는고

형분이증가하여(점도상승) 고정화되기쉽다.

-물은 온도보다 습도의 향이 크고 증발 거동 조

절이 어렵다. 수성 도료의 경우 도장 입자가 비행중에

는 물의 증발이 일어나기 어렵고 도장 도료의 고형분

(점도)이 올라가기 어렵다. 이 때문에 높은 습도에서

뭉치거나 얽히고 색의 퇴색 등이 발생하기 쉽다. 수성

도료에서 도장시 발생하는 문제를 해결하기 위해서는

도료에강한구조점성을부여시킬필요가있다. 즉물

증발 잠열이 높기 때문에 전 비점이 낮다. 이 때문에

도장시에 점도(고형분. NV)가 낮아 뭉치기 쉽다. 또

40｜

심층기획 3

VOC 저감을 위한 수성도료의동향과 기술 과제

각종산업에서환경오염과오존층파괴의원인이되는원료물질의사용을금지또한제한하는움직임은도료

개발에서 환경에 한 부하를 감소시키기 위한 수성도료의 개발을 활발히 진행하고 있다. 이에 본고에서는

환경 응형 도료로서 수성도료에 해서 소개하고 수성도료의 동향과 특징, 그리고 수성도료의 기술적인 문

제에 해서해설하고자한다.

한국과학기술정보원 정보분석실

최근 환경 응 도료로 수성 도료가 주목을 받고 각

분야에서 활용되고 있다. 일례로 일본 도료 산업의 동

향을 살펴보면 도료 5% 이상 증가된 품목은 수성도료

용 수지뿐이다. 그러므로 환경 응형 도료로의 도료

제품으로 교체가 진행되고 있다고 할 수 있다. 락카,

알키드수지계, 아크릴수지계 상온 건조형 등이 감소

한 반면 분체 도료 및 수성 도료 등 환경 응형 도료

는꾸준히증가하는경향이다.

수성도료는 도막 형성 방법에 따라 열결화형과 자

연경화형으로 나눈다. 열경화형에는 스틸렌-부타디

엔과 아크릴산-에스테르계가 있으며 자연경화형에는

아세트산 비닐계가 있다. 수성도료의 장점은 물이 용

제 역할을 하기 때문에 화재나 환경오염의 우려가 없

고 도막은 일단 건조 후에는 내수성이 있고 내염기성

이좋기때문에콘크리트, 모르타르등에이용될수있

다는장점이있다.

자연경화형 수성도료는 주로 건축물의 실내와 실

외용 도료로서 스프레이로 도장하는 경우가 일반적이

며 에멀전 도료가 주류를 이루고 있다. 또한 열경화형

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2006. 봄호｜43

** 수성중도도장

중도 도장의 환경 응형 도료는 분체 중도 도장 또

는 수성 중도 도장이 있다. VOC에 관해서는 분체 중

도 도장이 우수하지만 컬러 중도도장, 명도 중도도장

등의 다색에 의한 상품성 향상을 생각하면 수성 중도

도장이가장좋다.

분체 중도 도장에서 컬러 중도도장의 다색을 구할

수있다면혼색분체를재생할수있으며컬러중도도

장의적용으로복층공정의고채색컬러가가능하다.

수성중도도장의기술적인문제는도장NV의향상

이 없다는 것인데 수성 중도 도장의 도장 NV는

45~55%(용제 중도 도장의 도장 NV는 55~65%가 주

류)이다.

특히나 자동차 시설의 중도 도장 부스는 벨의 미세

화를 고려하여 벨 도장기계 로봇을 증설하는 것이 컨

베이어 스피드를 늦추게 되어 수성 중도 도장 활용에

피해가 없게 된다. 중도 도장의 수성화는 마무리성과

성능과의 밸런스를 취하기 어렵지만 반드시 달성하여

야하는기술적인문제이다.

** 수성베이스코트

베이스코트의 환경 응은 수성도료가 주류를 이루

고 있다. 베이스 코트의 상품성은 의장성에 달렸기 때

문에수성도료가용제형도료보다더우수한의장성을

가진수성베이스코트가요구된다.

수성 베이스 코트의 기술적인 문제는 광휘 배열성

제어와 그리고 착색 안료의 안정화에 의한 고발색 컬

러를 개발하는 데 있다. 광휘제의 배열성은 주로 유동

한제어기술에의해제어가되고있다.

도장시의 미세화 입자는 정 한 분포로 되어야 하

며 그래서 도장한 습윤 도막의 점탄성은 적당한 점성

과탄성의밸런스가필요하다.

채색 안료의 안정화는 원래 유성에 적당하던 안료

를 수성으로 적용하기 위해서 단히 중요하다. 안정

화 기술에 있어서 컬러 발색성은 용제형 도료에 비해

단히 열악한 것으로 되어 있다. 이러한 문제를 해결

하기위해서용제형도료보다도양호한발색성을얻을

수 있어야 한다. B.C.S(Best Color System for

Waterborne basecoat)의 높은 발색 수성도료 설계

시스템을 조사해보면 더 깊은 느낌을 받을 수 있는 수

성 베이스 코트의 도색 설계가 가능하다는 것을 알 수

있다.

** 수성클리어

수성 클리어는 다임크라이슬러에서 분체 슬러리가

채택되고 또한 일부 제조사에서는 1K수성 클리어(아

크릴과멜라민계)가채택되고있다. 수성클리어의문

제는 충분한 마무리성을 얻을 수가 없다는 것과 도막

기능성(내흠집성, 내산성, 내후성 등)을 부여시킬 수

없다는것에있다.

분체 슬러리 계는 분체 클리어와 함께 환경 응에

가장 좋은 것으로 생각되지만 분체에서 높은 가교

도가 얻어지기 때문에 내흠집성 면에서는 별로 좋지

않다.

수성 클리어는 최근 VOC 저감과 높은 고형분화에

의한 마무리의 향상 그리고 기능성 부여를 목표로 적

극검토하고있다. 중도도장과베이스코트의환경

응은 수성화가 주류를 이루고 있는 것은 사실이지만

클리어에 관해서는 클리어의 집중도(potential)가 높

은것에 한현재방향이정해져있지않다.

** 수성도료의부패

수성도료와 VOC도료를 설계할 때 도막 성능과 도

장작업성이중요한품질기준으로되는것은말할필요

42｜

심층기획 3

급격한 가열은 도장 내부에 수분 잔류를 초래하는 원

인이된다. 물은표면장력이높고물과기름은친화성

이 아니기 때문에 기름 등 부착물에 해 민감하여 탄

성이생기는원인이된다.

** 계면장력의 향

-크실렌의 표면 장력이 약 30N/m인데 비해서 물

은 약 70N/m으로 2배 이상의 표면 장력을 가지고 있

다. 액표면장력이이보다낮으면피도장물에 한습

윤성이열악하고또한환경오염의이물질보다탄성저

항이 열악한 것이다. 이러한 단점의 책으로 수성 도

료에서는 표면 장력을 낮추는 탄성 방지제의 첨가나

용제의첨가가행하여지고있다.

** 거품이생기기쉽고꺼지기쉽다

수성도료는 용제 도료와 비교해서 거품이 생기기

쉽고꺼지기쉬운특성을가지고있다. 이때문에뭉치

거나엉기는문제가발생하기쉽다.

수성도료의 설계에서 고려하지 않으면 안되는 것은

수용성 수지에 포함된 계면 활성제이다. 계면 활성제

는 도료 중의 거품을 안전화시키는데 각종 거품 제거

제를첨가하여거품을제거하기도하지만계면활성제

종류와양이적당한지충분히검토되어야한다.

** 전기저항값에 해서

물은 전기 저항 값이 작고 전기가 통하기 쉽기 때문

에 수성도료를 정전 도장하는 경우에는 수성 전용 도

장 기계가 필요하다. 도료를 전시키는 방식으로

표적인것은외부전극방식과내부전극방식이있다.

외부 전극 방식은 벨 외측에 전극을 설치하여 벨 캡으

로부터 분출된 미세한 입자를 전극 주변에 발생하는

오존에 의해 전시키는 에어에 흘려보내어 피도장물

에도장시키는방법이다.

내부 전극 방식은 카트리지(cartridge) 방식이라고

하는데 벨 캡으로부터 도료가 분출하기 전에 내부 전

극에 의해 음으로 전시킨다. 수성도료는 전기 저항

치가 낮기 때문에 볼테이지(voltage)블록을 만들 필요

가 있다. 공급 경로를 차단하여 정전도장을 하기 위해

서최근에는카트리지시스템이채택되고있다.

3. 수성도료의 기술적 문제

수성도료와 용제도료의 물리적 특성의 차이는 앞서

언급하 다. 수성 도료는 아무리 용제형 도료와 같은

특성에 접근하여 안정된 품질을 얻는다 하여도 이를

위한 기술개발은 계속 추진되어야 수성도료의 상품성

을키우고용제형도료와다른아웃풋(output)을끌어

낼수있다.

VOC 저감을 위한 수성도료의 동향과 기술 과제

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2005. 봄호｜4544｜

심층기획 3

도없이‘도료액이썩지않아야한다’는것이다. 수성

공업제품은 부패 즉 미생물과의 싸움은 피할 수 없다.

용제형 도료에서는 미생물이 번식하기 어려워 부패가

거의발생하지않지만수성도료는그렇지못하다.

수성도료가 부패하면 이상한 냄새와 함께 다양한

문제를 일으켜 품질을 유지할 수 없게 된다. 유기용제

가거의없는저VOC 도료는미생물이번식하기쉽기

때문에부패성을고려한신중한설계가필요하다.

일반 수성도료 중에서 방향성 첨가제가 함유된 경

우, 도료가약간부패할경우냄새만으로는알수없는

경우도 있다. 그러나 수성도료는 부패가 진행되면 냄

새뿐아니라안료의변색, 응집물질과이물질발생, 안

료의 침강 및 PH저하 등으로 품질을 유지할 수 없는

것들이 많다. 수성도료의 부패원인인 미생물은 주로

다음경로로도료에침입한다.

-도료제조에사용하는수돗물과공업용수로부터

-도료제조, 조색및도장시공기로부터

-도료제조에사용하는원료로부터

미생물은 수성도료 중의 에멀전 수지, 계면활성제,

점성조정제, 안료분산제, 습윤제 및 안료 등을 양원

으로 한다. 특히 하이드로에틸 셀룰로오스계의 점성

조정제와 계면활성제는 미생물의 알맞은 먹이가 된

다. 수성도료의 경우 적절한 방부시스템을 채용하지

않으면도료저장기간중에극미량의미생물이침입하

여도 증식하여 부패가 진행된다. 특히나 건축용 도료

에서 미생물이 침입하는 것을 완전히 차단할 수 없다.

수성도료가부패하면우선녹농균의번식을의심할필

요가 있다. 녹농균 외에도 장균, 황색포도상구군 및

고초(枯 )균도부식의원인이된다.

수성도료가 장기저장 후에도 부패하지 않고 품질을

유지하기 위해서는 방부제가 필수적인데 방부제의 변

이성시험에서양성으로되면첨가량이소량이라도사

용시에 세심한 주의가 필요하다. 또한 병원과 학교 등

에서는저VOC 에그치지않고도막형성후에도미생

물이 번식하지 않는 소위 항균 및 곰팡이 방지 도료가

필요하다.

결론

환경 응 제품의 요구가 높아짐에 따라 수성도료도

크게개선되어도장작업성이용제도료와거의같아지

고 있다. 또한 최근에는 수성 도료의 재생(recycle)화

의 움직임도 활발하게 되어 수성도장 부스 내에서 피

도장물에부착되지않은도료를세척한물로회수하여

재이용하는시스템의실현에이르 다.

향후 환경에 한 법 규제가 다루어지면 수성도료

의기술적인문제를해결함으로써환경규제에충분히

만족하고 최종 소비자에게도 상품으로서 요구를 충분

히충족할수있는수성도료가개발되어야할것이다.

삼화페인트, 친환경수용성도료기술도입계약

삼화페인트공업( 표 김장연)은 환경오염 방지 및 친환경 도료 시

장 참여 확 를 위해 수용성 도료 전반에 해 스위스 스트레이컬

러AG와 기술도입 계약을 체결했다고 밝혔다. 이번에 도입하게 되

는 수용성 도료 제조기술은 자연 건조형 도료와 가열 건조형 도료

및 반응형 도료인 2액형 도료에 이르기까지 다양한 제품에 관련된

기술이다.

이로써 삼화페인트는 세계적으로 환경보호를 위해 휘발성유기화

합물(VOC) 규제와 법령들이 강화되고 있고, 국내에서도 수도권

기환경 개선에 관한 특별법이 시행되고 있는 상황에서 VOC 규

제에 응하고 친환경 제품으로의 전환을 적극적으로 모색할 수

있는 발판을 마련했다.

한편, 스트레이컬러AG는 1939년 설립된 수용성 도료 전문회사

로, 유기용제 사용에 한 환경오염관련 규제가 엄격한 유로시장

에서 기술력을 쌓아온 스위스 5 도료 메이커 중 하나다.

아시아나항공기체도색“KAL이돕는다”

아시아나항공의 CI(기업이미지) 로고 변경을 위한 항공기 도색작

업을 경쟁사인 한항공이 맡게 될 전망이다. 모그룹인 금호아시

아나의 CI 변경에 따라 출범이후 유지해왔던‘색동날개’기체도안

도 바뀐다.

한항공은 김해공항 정비공장에 항공기 도장 공정을 자체적으로

할 수 있는 첨단시설을 가지고 있다. 항공기를 일반적인 방법으로

도장할 경우 도료 속에 공기나 먼지가 많이 들어간다. 항공기는

전기를 이용해 도장을 하는데, 이를 정전도장이라 부른다. 전기의

두 전극을 각각 항공기와 페인트에 접지시키면 페인트가 전기 이

동 힘에 의해 항공기 표면에 강하게 접착된다. 한항공은 이 시

설을 활용해 타 항공사의 도장도 수익사업으로 시행하고 있다. 지

금까지 14개국, 18개 항공사의 항공기 122 를 도장했다.

페인트인터넷판매활성화

국내 도료업체들이 인터넷 쇼핑몰 운 을 통해 소비자에 한 서

비스 강화에 나섰다. 소비자에 한 판매는 부분 리점을 통해

이뤄지고 있지만 제품에 한 소개와 소비자들의 생생한 목소리

를 듣기 위해 쇼핑몰 운 에 나서고 있는 것이다. 현재 디피아이

와 삼화페인트가 직∙간접적으로 인터넷 쇼핑몰을 운 하고 있고

건설화학공업은 인터넷 쇼핑몰 개설을 검토중이다.

업계에 따르면 디피아이는 현재 자사 제품판매를 위해‘페인트

샵’이라는 인터넷 쇼핑몰을 운 하고 있다. 페인트 샵에는 현재

디피아이가 생산하고 있는 모든 페인트 제품이 나열돼 있고 자세

한 설명이 있어 전문가가 아닌 일반 소비자가 쉽게 접근할 수 있

게 했다. 또 제품마다 용도와 올바른 사용방법을 안내하는 동 상

을 마련해 사용을 용이하게 하고 있다. 삼화페인트는 본사가 아닌

리점에서 운 하고 있는 인터넷 쇼핑몰‘조이페인트’를 이용하

고 있다.

Mini News

흠집저절로복원되는자동차용페인트

일본 닛산차가 경미한 흠집이나 힌 자국이 스스로 복원되는 자

동차용 페인트를 선보 다.

닛산차에 따르면 이 코팅제는 신축성이 있는 합성수지 물질로 이

루어져 있으며 고무 표면과 유사해 세차나 비포장길 주행 때 발생

한 흠집이나 손톱자국 등은 스스로 복원되는 능력을 지니고 있다

고 밝혔다. 또한 그 효과는 3년간 지속된다. 자동차 표면은 자동

세차기를 거쳐 나올 때 힌 자국이 많이 발생하는 것으로 알려져

있다.

News New &

44-45 1904.1.6 12:52 AM 페이지44

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건설신기술 제466호

수처리 관련 구조물은 인간 개인 및 사회생활의 가장

중요한 요소인 물을 다루는 국가기반시설물로서 인간

의 사회적, 산업적으로 접하며 중요한 향을 미치고

있다. 특히 시민의식의 향상과 삶의 질 향상 추구 및

UN에서 지정한 물 부족 국가라는 인식에 따라 물의 질

과 양에 한 관심은 더욱 증 되고 이와 더불어 수처

리 상수도 관련 구조물에 한 관심도 증 되고 있는

실정이다.

이러한 사회적 요구에 따라 수처리 상수도 관련 구조

물의 구조적, 위생적 안전성 확보를 위해서 국내외적으

로 다양한 방법으로 구조물의 내구성 확보에 노력하고

있다. 수처리상수도시설콘크리트구조물의경년변화

에 따른 물리적, 화학적 침식에 따른 내구성 저하를 방

지하기 위하여 시공되는 종래의 방수∙방식 재료 및 공

법에는 모체침투성 방수+에폭시 방식, 규산질계 분말

형 도포 방수+에폭시 방식, 에폭시 수지모르터+에폭시

방식 등의 공법들이 현재 시공되어지고 있으며, 그러한

재료 및 구법으로 인해 수처리 상수도 구조물의 내구성

향상에큰역할을담당하고있다.

(1) 기술개발 환경의 개요

<표 1> 방수∙방식 공법의 발달과정

그러나최근재료의제조및시공관련업계의경쟁으

로 인한 저가 입찰로 인해 규격품질 이하의 방수재 및

방식재의 사용으로 수처리 상수도 구조물의 방수 ∙ 방

식재에 한불신이높아지고있는실정이며, 이로인한

수처리 상수도 구조물의 내구성 저하로 인하여 생산된

수질의 안정성 및 신뢰성의 불신으로 인한 식수에 한

불안감이증 되고있는실정이다.

1) 기존수처리상수도구조물방수∙방식공법의

문제점

일반적으로 수처리 상수도 구조물이 시공되는 환경

은 부분 노출된 지하 구조물이거나 지하 폐 구조물

이기 때문에 필연적으로 토양의 수분에 의한 콘크리트

구조물로의침투 향을배제할수없다. 실제시공현장

에서는 콘크리트 함수율이 8% 이상인 경우를 흔히 볼

수있으며, 심한경우에는심층지하콘크리트구조물에

서균열로인한누수발생으로콘크리트가포수( )된

경우도발생하고있다. 또한여름철결로발생으로생긴

콘크리트 표면의 이슬로 인해 습윤 환경 하에서 콘크리

트바탕면시공의어려움으로방수∙방식층의들뜸이나

박리현상등의하자가발생할수있다.

따라서 종래의 상기한 수처리 상수도 구조물 방수∙

방식공법 등은 콘크리트 함수율 8%이내에서 시공하면

우수한 부착력을 발휘하지만, 수처리 구조물의 시공 환

경이 부분 지하 구조물인 경우이므로 함수율이 8%

이상에서 시공시 습윤 바탕면 부착력의 저하로 방수∙

방식층의들뜸이나박리문제가발생할수있다.

아래 사진 1은 지하 콘크리트 구조물에 시공된 방

수∙방식재료의부착성능부족에의한들뜸및박리현

상을나타낸것이다.

<사진 1> 방수∙방식층의 부풀음 발생 사례

<사진 2> 방수∙방식층의 들뜸, 박리 사례

또한 수처리 상수도 구조물 부분이 철근 콘크리트

타설로건설되는것으로볼때이러한철근콘크리트구

조물이 가지는 단점 중 균열에 한 책수립은 반드시

고려해야하는항목일것이다.

콘크리트 타설후 일어나는 균열에는 첫째, 건조 수축

및온도변화로인한균열, 둘째, 과 한하중재하나기

초의부동침하, 지진등의외력, 근접구조물시공시작

용하는 외력, 설계 하중 이외의 외력으로 인한 구조상

균열, 셋째, 피랭지에서 동결 융해의 반복 작용으로 인

한 경과 년수에 따른 균열 등이 있다. 그러므로 이러한

콘크리트의균열에 한저항성능이있는재료및공법

을 사용하여 수처리 상수도 구조물의 방수∙방식에 적

용해야한다.

그러나 종래의 수처리 구조물 방수∙방식 공법에는

46｜

포커스 1Focus

2006. 봄호｜47

<건설신기술 제466호>

하이브리드 바탕조정재 및 프리폴리머 피복재에

혼성섬유보강재를 혼입한 상수도 염소처리

구조물 방수∙방식공법

본 신기술에서는 수처리관리시설 중 콘크리트 구조물의 타설 이후 즉, 양생기간이나 사용기간의 경과에 의해

일어나는 균열에 한 책을 수립하는 데 중점을 두고 문제점에 한 분석을 통하여 안을 제시하고자 한다.

개발자 : (주)삼성건업,(주)한국종합기술개발공사

→ → →제1세

액체방수

제2세

모체 침투방수

제3세

규산질계

방수∙방식

제4세

에폭시수지계

방수∙방식

성능저하현상 발생비율

8.60%

8.00% 5.60% 2.40%24.60%

19.30%19.20%

12.20%

균열

외벽방수

옥상방수

설비관계

모르터 박리

타일박리

지반침하

구조크리프

<표 2> 철근 콘크리트 구조물의 성능저하현상 비율

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모체침투방수+에폭시방식, 시멘트 혼입 폴리머방수+

에폭시방식, 에폭시 수지계 방수+에폭시방식 등의 공

법이 사용되고 있으나 구조물의 균열 발생에 한 방

수∙방식층의 균열 저항 성능이 없어 재료의 콘크리

트 구조물의 균열 발생으로 인한 누수 및 열화를 촉진

한다.

더불어콘크리트와방수∙방식재료간의내부응력불

균형으로 인한 재료의 파단 박리 현상을 들 수 있는데,

이는 합성수지가 일반적으로 경화함에 따라 경화수축

및 온도변화에 의한 열팽창으로 체적 변화를 갖게 되어

형성된 피복 구성계 내에 내부 응력을 발생시킨다. 그

결과 바탕과 피복 재료의 접착력이 발생응력보다 낮은

경우접착계면의파단을일으켜피복성능은손실된다.

따라서 콘크리트와 방수∙방식 재료간의 열팽창계수

의불균형으로인한내부응력발생으로재료의층간박

리현상및콘크리트와의재료분리현상이발생하여장

기적인내구성을저하시킨다.

아래 사진 3은 상수도 처리 구조물 중 침전지와 혼화

지의 경우 외부에 노출되어 있는 환경에서는 계절변화

에 따른 온도 변화가 심하여 사용될 재료의 내부 응력

불균형으로인한재료간의열팽창에의하여콘크리트와

방수∙방식층간의박리현상과방식재료층간의재료분

리현상이발생한하자사례를볼수있다.

<사진3> 재료간내부응력의불균형에의한방식층의박리사례

2) 최근의기술동향

최근종래의모체침투성방수재, 규산질계분말형도

포방수재등을이용한방수층과수용성및무용제에폭

시방식재를적층한방수∙방식처리에 하여문제점을

분석하고, 그해결을위한 안으로유화된에폭시수지

계 시멘트 모르터르를 사용하여 바탕조정한 후 수용성

및무용제에폭시방식재를적층한재료및공법으로수

처리 구조물의 방수∙방식 처리를 하여 종래의 문제점

을어느정도해결하고있다.

또한 종래 기술에서는 바탕조정재(EPOXY Putty,

EPOXY Cement계) 후 수용성 또는 무용제 에폭시를

시공함으로 아래 표 3과 같은 콘크리트와 바탕조정재

의 열팽창계수 차이로 인해 들뜸 박리 현상이 발생하

여 구조물의 내구성을 유지하는데 문제점이 발생할 수

있다.

최근 종래의 문제점을 해결하고자 재료의 공정별 안

정성을 확보하는 측면에서 에폭시계 바탕 조정재 시공

후, 수용성 에폭시 1차/무용제 에폭시 2,3차 또는 수용

성 에폭시 1,2차/무용제 에폭시 3차의 적층 시공방법으

로 각 계면의 응력 분포의 완충 역할 및 최소화할 수 있

는공법을사용하고있다.

하지만 이러한 공법의 문제점은 유화된 에폭시 수지

계 시멘트 모르터를 사용함으로써 바탕 콘크리트와 방

식재의접착성능및방식성능에는우수한물성을발휘

하고있으나, 바탕면의상태가건조된상태즉콘크리트

함수율 8%이내에서 시공했을 때에만 그 성능을 발휘할

수있다.

또한 콘크리트의 재료적인 한계성인 건조수축 균열,

외부적인 거동에 따른 균열, 그리고 계절 변화에 의한

콘크리트의 동결 융해의 반복 거동에 의한 균열에 응

하지 못하는 재료와 공법의 사용으로 인해 방수∙방식

층이 파단되는 문제점이 발생하여 구조물의 내구성 저

하에큰 향을미치고있는실정이다.

그러므로 최근 사용되는 재료와 공법은 습윤 콘크리

트 바탕면에서도 시공이 가능하며 부착 성능을 발휘할

수있는재료들이개발되어사용되고있으며, 또한콘크

리트의 균열에 응할 수 있도록 보강재료를 적충하여

복합화하는공법들이개발되어수처리상수도구조물의

내구성 향상에 기여하고 있다. 이에 본 신기술은 BPA

FREE 하이브리드 프리폴리머 피복재를 사용하여 수처

리 상수도 콘크리트 구조물의 습윤 바탕면에 한 시공

및 부착성능을 발휘할 수 있도록 하 으며, 하이브리드

프리폴리머피복재와바탕조정용모르터에혼성섬유보

강재(T-Binder)를 사용하여 콘크리트의 균열에 한

저항성능을부여하여염소처리상수도콘크리트구조물

의내구성향상에기여하고자한다.

(2) 최적 안의 선정

1) 종래기술의문제점분석을통한 안의선정

<표4> 참조

2) 신기술공법의구성

<그림1> 참조

48｜ 2006. 봄호｜49

건설신기술 제466호포커스 1Focus 포커스Focus

<표 3> 종래 기술의 열팽창계수

시공계 상온열팽창계수(/℃)

무용제 에폭시 방식재(2,3차) 6.2~6.3× 10-5

수용성 에폭시 방식재(1차) 4.2~4.3×10-5

에폭시 퍼티계 바탕조정재 4.0~4.2×10-5

콘크리트 모체 0.8~1.2×10-5

<표 4> 불량점의 분류

종래 기술의 문제점 분석 안의 선정

재

료

적

측

면

공

법

적

측

면

1)습윤 바탕면의 부착력

부족으로 인한 방수∙

방식층의 들뜸, 박리

2)구조체의 거동이나 건

조수축에 따른 균열에

한 방수층의 균열 저

항성능의 결여로 인한

방수∙방식층의 파단

1)방수∙방식 공정수가

많아 시공의 어려움

및 인건비의 상승으로

인한 시공비의 증가

2)복잡한 공정으로 인한

시공시의 하자 발생

요인 증

1)친수성 프리폴리머와 소수성 프리

폴리머의 하이브리드화 및 칼슘 알

루미늄 실리케이트의 수경화 반응

에 의해, 하이브리드 프리폴리머의

3차원 망상 구조를 형성함으로써

물리적, 화학적 결합에 의한 습윤

바탕면 부착성능 우수

2)균열저항 성능이 있는 혼성섬유보

강재인 T-Binder로 보강된 바탕조

정층과 방식피복층의 사용으로 콘

크리트의 균열 저항성능 발휘

3)BPA&SOLVENT FREE형 하이브

리드 피복재의 사용으로 친환경적

인 제품 사용

4)수처리 환경에 최적화된 재료와 공

법의 설계로 인해 수처리 콘크리트

구조물의 내구성 증

1)공정수가 4회로 구성되어 종래의

공법에 비해 최소 2~3회의 공정수

를 감소시켜 시공의 편리성 및 경

제성 확보

2)공정이 단순하여 시공시의 하자 발

생 요인을 최소화함

<그림 1> 신기술 공정의 구성

공정 신기술 공정

바탕강화 하이브리드 프라이머

균열보강 +

바탕조정하이브리드 바탕조정 모르타르

균열보강+

방식층

하이브리드 프리폴리머 피복재(1차)

하이브리드 프리폴리머 피복재(2차)

공정수 공정수 4회

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(3) 신기술의 내용

본 신기술은 상수도 염소처리 콘크리트 구조물의 내

구성 향상을 위한 방수∙방식 재료 및 공법으로서 콘크

리트의바탕상태가기건상태는물론습윤바탕상태에

서도우수한부착성능을발휘할수있도록친수성과소

수성을겸비한하이브리드형프리폴리머를사용한바탕

조정재와방식피복재에콘크리트의내외부적환경요인

에 따른 균열에 한 저항 성능을 발휘할 수 있는 혼성

섬유 보강재인 T-Binder를 혼입한 바탕조정층과 방식

피복층이 복합적인 균열 저항 성능을 발휘하는 방수∙

방식공법이다.

①콘크리트바탕강화하이브리드프라이머

바탕 강화 하이브리드 프라이머는 습윤 바탕 콘크리

트 구조물의 취약한 표면층에 소수성 관능기를 가진

폴리머를 아크릴레이트 에멀전에 공중합하여 안정화

시키고, 친수성 관능기를 가진 폴리머와 혼합하여 사

용하면 친수성과 소수성이 적절히 조화되어 콘크리트

의 미세공극 속으로 침투성능이 우수하다. 하이브리드

프라이머는 기건은 물론 습윤한 콘크리트 바탕을 강화

시킨다.

②바탕조정용하이브리드프리폴리머모르타르

기건 및 습윤면 콘크리트의 프라이머에 의해 강화된

표면에 친수성 관능기를 가진 프리폴리머와 소수성 관

능기를 가진 프리폴리머의 하이브리드화에 의해 습윤

바탕면에 한 부착 성능을 향상시키고, 콘크리트 구조

물의 균열발생에 한 저항 성능을 발휘하는 혼성섬유

보강재인T-Binder가혼입된특수무기질분체를혼합

한하이브리드프리폴리머계바탕조정재를이용하여습

윤 콘크리트 부착성능 및 콘크리트의 건조수축, 소성수

축, 내외부 환경에 의한 구조물의 거동, 동결융해에 의

한구조물의균열에저항할수있도록하 다.

50｜ 2006. 봄호｜51

건설신기술 제466호포커스 1Focus

③콘크리트방식용하이브리드프리폴리머피복재

친수성 관능기를 갖는 프리폴리머와 소수성 관능기

를 갖는 프리폴리머를 혼합하면, 두 종류의 프리폴리머

는 하이브리드화에 의한 IPN(Inter -Penetrated

Network)구조 시스템에 의해 3차원 망상 구조를 형성

하게 된다. 여기에 T-Binder가 혼입된 특수 무기질 분

체를 첨가하면 수경화된 칼슘 알루미늄 실리케이트 성

분이 하이브리드 프리폴리머의 3차원 망상구조 성막에

감싸져서피막을형성하여, 계절적온도변화에잘 응

할 수 있는 피복재가 된다. 이러한 특성으로 인하여 기

건은 물론 습윤 바탕 콘크리트에도 잘 부착될 수 있으

며, 외부충격과균열발생으로부터의내성이강화되고,

우수한 내한성 및 강한 응집력 등을 보유하게 된다. 또

한 3차원 미세 망상구조의 치 한 가교화에 의해 상수

도염소처리시설물의다양한물리, 화학적인침해환경

요인으로부터콘크리트구조물의방수∙방식성능을발

휘할수있다.

④ 하이브리드 프리폴리머의 습윤바탕면 부착성능

발휘에 한메커니즘

일반적으로콘크리트의공극율은25% 전후에서형성

되며, 고강도 콘크리트로 갈수록 공극률은 더욱 작아지

는 것으로 알려져 있다. 이러한 수많은 모세관 공극 속

에물을가득채웠을때를콘크리트포수( )상태라고

한다. 포수상태에서의 함수율과 콘크리트 또는 시멘트

모르터를 물속에 침지시켰다가 꺼내어 표면의 물기를

제거한 후 함수율을 측정하면 둘 다 약 9~14% 정도의

결과를 얻을 수 있다. 따라서 본 신기술에서는 습윤 콘

크리트 바탕면의 정의에서 KS F9001의 바탕면의 건조

상태를 8~10%이하에서 시공하도록 한 근거를 배경으

로 하여 함수율 8% 이상부터 표면기건 내부수분 포화

상태까지를습윤바탕면으로정의한다.

<표 5> 신기술 공법의 구성

공법 ` 신기술 공법

시공단면

적용부위

- 정수지, 배수지 등의 염소처리 상수도 콘크리트

구조물

- 빗물 저수조

- 지하 물탱크 등

하이브리드 방식피복재 2차

하이브리드 방식피복재 1차

하이브리드 바탕조정재

하이브리드 프라이머

바탕 콘크리트

<표 9> 친수계또는친유계재료들의부착성능발휘메커니즘

콘크리트의 내부 형태` 콘크리트의 내부 함습 상태

① 콘크리트의 공극율 25% 상태→ 완전

기건상태

-친수성, 친유성 재료 및 하이브리드

형태의 재료 모두 모세관 공극 속으

로 침투효과가 뛰어나 우수한 부착

성능을 발휘함

② 콘크리트 함수율 8% 이내의 상태→

기건상태

-친수성, 친유성 재료 및 하이브리드

형태의 재료 모두 모세관 공극 속으

로 침투하여 부착성능을 발휘함

③ 콘크리트 함수율 8% 이상 표면건조

내부수분 포화상태→습윤 상태

-친수성, 친유성을 겸비한 하이브리

드 형태의 재료는 친수성 관능기에

의해 포수된 모세관 공극속으로 침

투하지 못하고 표면에 부착하는 정

도이며, 친유성 재료는 물과의 반발

력으로 인해 부착하지 못함

<표 6> 하이브리드 프라이머의 성상

제 품 HB-Primer

항 목 주제(A) 경화제(B)

외관 Milky White Liquid Yellowish Liquid

비중 1.15 ± 0.1 1.10 ± 0.1

점도(cps) 500 max 500 max

혼합비(중량비) 1 1

주성분Acrylic ester Amide amine

co-polymer pre-polymer

혼합후 외관 Milky White Liquid

혼합비중 1.12 ± 0.1

혼합점도(cps) 500 max

가사시간 60분

<표 7> 하이브리드 프리폴리머 모르터의 성상

제 품 HB-100

항 목 주제(A) 경화제(B) 파우더(M)

외관 Milky White Liquid Yellowish Liquid Milky Gray

비중 1.15 ± 0.1 1.10 ± 0.1 1.15 ± 0.1

점도(cps) 500 max 500 max -

혼합비(중량비) 1 1 10

주성분Diglycidyl ether Amide amine

pre-polymer pre-polymer

혼합후 외관 Gray

혼합비중 1.12 ± 0.1

가사시간 60분

CaO∙AI2O3∙SiO2

×H20

<표 8> 하이브리드 프리폴리머 피복재의 성상

제 품 HB-300

항 목 주제(A) 경화제(B) 파우더(M)

외관 Sky Blue Milky White Milky Gray

비중 1.15 ± 0.1 1.41 ± 0.1 1.4 ± 0.1

점도(cps) 500 max 5,000 ± 1,000 -

혼합비(중량비) 1 1 1

주성분Amide amine Diglycidyl ether

pre-polymer pre-polymer

혼합후 외관 Sky Blue

혼합비중 1.32 ± 0.1

혼합점도(cps) 58,000 ± 3,000

가사시간 60분

CaO∙AI2O3∙SiO2

×H20

모세관

모세관

모세관

※ 참고 : 친수성 재료,(수용성에폭시)

: 친수성 재료,(용제, 무용제에폭시)

: 하이브리드 재료(신기술)

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⑤균열저항성이있는혼성섬유보강재T-Binder

과거 합성 섬유는 시간 경과에 따른 물성저하와 섬

유가 가볍기 때문에 생기는 시멘트 모르터 상에서의

분산력의 문제점(뭉침현상) 등을 가지고 있었다. 그러

나 본 신기술에 사용된 폴리아미드 섬유나 폴리비닐알

콜 섬유는 그러한 문제점을 개선시켜 분산력의 문제를

해결하 으며, 콘크리트의 품질을 저하시키는 균열과

휨, 인장강도를 개선시키고 콘크리트 구조물의 내구성

및 품질을 개선시키는 재료로 발전되었다.

2~3%의 수분을 함유하고 있는 폴리아미드 섬유나

폴리비닐알콜 섬유는 시멘트 수화시 수분을 제공하는

역할을 하여 다른 합성섬유와는 달리 시멘트와의 결합

력을 높여주는 효과가 있다.

이러한 결과로 모르터의 수축균열 억제 효과가 동일

한 섬유첨가량에서 폴리프로필렌이나 폴리에스테르

섬유를 사용하는 것보다 훨씬 높은 것으로 최근 발표

되고 있다.

⑥신기술의경제성

기존기술의공정수가5회~8회로서시공이복잡하여

공사기간이길어지는단점이있지만, 본신기술은공정

수가 4회로 구성되어 종래의 공법에 비해 공정일수가

최소4일로서현존하는방수∙방식공법중최단기간의

시공성을 발휘하여 시공의 편리성 및 경제성을 확보할

수있다.

또한 본 신기술의 경우 방식층의 공정수가 2회로서

기존 기술의 3회보다 적어 편리한 시공성을 확보하고

있으며, 방식피복층의 이론두께는 0.77mm로 타 유사

기술에비해월등히두꺼운방식층을형성하고있다.

이렇게 공정수를 줄임으로써 기존 기술보다 전체적

인 일위 가의 저감 효과가 있으며 공정의 단순화로 인

해 방수 공사의 기간을 단축시켜 시공비용의 절감 효과

가있다.

종래의 친수계 또는 친유계 재료들과 본 신기술인 하

이브리드 프리폴리머의 콘크리트 함습 상태에서 부착

성능을발휘하는메커니즘을설명하면표9와같다.

한편 본 피복재는 상기 하이브리드 프리폴리머 이외

에도 칼슘 알루미늄 실리케이트를 포함하는데 이는 수

경성 재료 성분으로서 수화반응을 일으키며, 상기 하이

브리드 프리폴리머 성막의 3차원 망상구조에 감싸져서

결과적으로 물리적, 화학적 결합에 의한 무기∙유기 매

트릭스를 형성하게 된다. 여기에 혼성섬유 보강재로 선

택된 T-Binder를 혼입하여 콘크리트 구조물의 균열에

한저항성능을발휘할수있도록하 다.

이로 인해서, 칼슘 알루미늄 실리케이트 성분이 하이

브리드프리폴리머성막에감싸져서피막을형성하게되

면, 계절적 온도 변화에 잘 적응할 수 있는 탄성력과 피

복재로서 바탕 콘크리트와 잘 결속될 수 있는 힘을 구비

하게 되므로, 외부 충격과 균열저항 성능으로부터의 내

성이강화되고, 우수한내산성및강한응집력등을보유

하게 된다. 또한 일부 콘크리트 계면과 피복층에 나타나

는계면응력변화에도장기적인내성을보유하게된다.

더 나아가 이러한 하이브리드 프리폴리머에 칼슘 알

루미늄실리케이트성분을첨가하여3차원망상구조의

매트릭스를 형성시켜 줌으로써 물과의 화학 반응으로

인한 수경화반응을 일으키며 동시에 자체의 팽창성을

유지하며 습윤 바탕면 콘크리트 구조물과의 결합 부착

력을 증가시킨다. 또한 시공후 콘크리트 구조물과 일체

성을 유지하는 재료로서 강한 압축강도와 굴곡 강도를

유지함으로써궁극적으로는전체콘크리트구조물의내

구연한을 증가시키므로 방수, 방식 및 보수, 보강 기능

을갖는콘크리트구조물의피복재가된다.

2006. 봄호｜53

건설신기술 제466호

52｜

포커스 1Focus

<표 10> 균열 저항성능에 한 기존 기술과의 비교

도막의 신장탄성 부여 섬유보강 직포 적층(신기술 298호) 내부에 혼성섬유 혼입보강(신기술)

특징

장점

단점

도막에 신장 탄성을 부여하여 균열

에 한 저항성능을 발휘

방수층의 중간에 유리섬유 직포를 적층하여

순간적인균열응력에 한저항성능을발휘

방수층의 내부에 인장성능이 우수한 섬유를 혼입하여

내부가교화에의해균열응력에 한저항성능을발휘

도막에 신장 탄성을 부여하여 균열

에 한 저항성능을 발휘

방수층의 중간에 유리섬유 직포를 적층하여

순간적인균열응력에 한저항성능을발휘

신장율이 50%이상일 때는 균열에

한 저항성능을 발휘함

인장강도가 매우 크며, 탄성회복율이 좋아

순간적인 균열응력에 한 저항성능은 매우

우수

높은 신장성과 높은 탄성회복율을 동시에 발휘하는 혼성

섬유보강으로인해지속적인균열응력에 한저항성능

이매우우수함

내부 가교화에 의해 균열 저항성능 발휘

시공이 쉽고 공정이 단순하여 경제적임

신장률 50%이상을 발휘하기 위해서

는 필연적으로 콘크리트와의 부착력

은 150(N/㎠ )이하이므로 방수∙방식

층의내구성저하됨

사용된 재료인 아크릴 에멀전 폴리머

는 일반적으로 내수성은 우수하나 물

과 직접 접해 있는 경우 폴리머의 팽

윤현상으로 인해 탄성률이나 방수성

등의저하우려

배면 수압이 작용할 경우 들뜸 현상

발생

유리 섬유는 내알칼리성이 약함

탄성 회복율이 매우 크므로 굴곡부위나 코

너부위에 사용시 계면에 응력을 발생시켜

들뜸현상 발생

적층 공정이므로 시공이 번거로움

내부섬유의 혼입으로 인해 표면이 매끄럽지 못함

<표 11> 시스템의 차이점

주제 경화제

친수 시스템친수성 친수성

(수용성 에폭시)

친유 시스템친유성 친유성

(용제, 무용제 에폭시)

하이브리드 시스템친유성 친수성

(신기술)

<표 13> 신기술과 유사기술의 공사비 비교 (단위: 원/㎡)

구분 신기술 신기술298호 유사기술

근거자료 일위 가, 표준품셈, 표준품셈,

물가정보 물가정보 물가정보

재료비 23,005 17,642 21,060

노무비 11,303 22,127 16,990

합계 34,308 39,769 38,050

신기술100 116 111

비(%)

HN

<표 12> 화학구조의 차이점

주제(A Part) 경화제(B Part)

친수 시스템

(수용성 에폭시)

친유성

(용제, 무용제 에폭시)

하이브리드

프리폴리머

(신기술)

OH

CH

OHO

NH2

R NH2

R NH2

R C O C C

D CH N

N CH2

OH

CH

O

CH CH

O

CH CH

또는

CH2 CH2 CH2 m

,

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특허정보

고안이속하는기술및그분야의종래기술

통상 일반적으로 블라스팅이라 함은, 표면이 더렵혀

져 세척을 필요로 하는 상물(예를 들면, 페인트 도장

표면이나 금속표면 또는 자동차 휠, 전기 패널 등의 다

양한종류의표면을지칭하는것임)의표면에묻어있는

페인트나기름때, 먼지기타찌꺼기등이물질을제거하

기위해사용하는공정을말한다.

이러한, 상물의 표면을 깨끗하게 세척하면서 연마

하기 위해서 지금까지는 주로 모래를 이용한 샌드 블

라스팅 장치와, 드라이아이스를 입자 형식으로 만든

펠렛(pellet)을 이용한 블라스팅 장치 등이 개발되어

보급되고 있으나, 이러한 블라스팅작업을 할 시에는

모래나 펠렛을 고속으로 분사하여 상물의 표면에 묻

어 있는 이물질 등을 제거하게 되는 바, 이러한 블라스

팅 작업시 분사되는 모래나 펠렛과 함께 이물질 등이

블라스팅 작업자의 안면( )에 직접적으로 비산(

)된다.

상기와 같이 블라스팅 작업도중 이물질의 비산으로

인해안면을오손( )하는현상을방지하기위해블라

스팅 작업자는 안면을 보호하는 용도로 안면보호용 마

스크를 착용하게 되는 바, 이러한 안면보호용 마스크의

경우는다음과같은문제점을안고있다.

기존의 블라스팅 작업시는 모래나 펠렛의 분사에 의

해 이물질을 함유한 모래나 펠렛이 마스크의 전방투시

부측에결합된케이스의유리판을오손하게된다.

이렇게 되면 작업자는 순간적으로 시야가 확보되지

못하여블라스팅작업을할수없을뿐만아니라 폐된

작업실 안에서 유리판을 교체할 수 없으므로 작업을 중

단하고, 공구실로 이동하여 유리판을 교체한 다음 다시

작업실내에들어가서블라스팅작업을하게된다.

상기와 같이 블라스팅 작업도중 유리판을 교체하기

위해 작업을 중단하게 되면 작업의 능률성이 크게 저하

됨은물론, 균일한블라스팅작업이이루어지지못할뿐

만 아니라 교체에 따른 시간적인 손실이 다 하는 등의

문제점을안고있는실정이다.

근자에 들어서는 상기와 같이 유리판의 교체에 따른

시간의손실을최소로하고, 작업실내에서신속하게오

손( )된유리판을통한시야를확보하기위한수단으

로서, 작업실 내에서 별도 휴 한 유리판을 갈아끼우는

방법을사용하고있다.

그러나, 이와 같은 케이스의 유리판을 교체할 시에는

케이스의 투시부 내부에 결합된 아크릴판과 유리판은

그 로 두고 외부 표면에 다른 교체유리판을 별도의 부

착수단(예를들면띠상으로된테이프나접착제등)으로

서부착함으로써시야를확보하고있는실정이다.

이와 같은 유리판의 교체방법은 고정된 상태의 아크

릴판과유리판을그 로두고, 이의외부표면에교체유

리판을 별도로 취부하는 구조로 되어 있으므로 작업도

중 유리판이 오손될 때마다 교체해야 하기 때문에 교체

작업이 매우 어려울 뿐만 아니라 시간의 손실이 과도한

등의 문제점이 따랐고, 특히 테이프가 띠상으로 형성되

어 사방 가장자리를 부착하기 위해서는 띠상의 테이프

를4등분하여각가장자리에부착하는방식으로교체유

리판을 교체하므로 교체시간이 과도히 소요되며, 신속

성이 저조함은 물론 정확하게 부착할 수 없는 문제점도

따른다.

고안이이루고자하는기술적과제

따라서, 본고안은상기와같은종래의문제점을해결

하기 위한 수단으로서, 블라스팅 작업용 안면보호 마스

크의전방에구비되는케이스의투시부에는아크릴판과

유리판을 각각 개재한 상태로 취부하고, 이의 전방측에

는 수개의 교체유리판을 복수로 부착하되, 상기 교체유

54｜

포커스 2Focus

2006. 봄호｜55

<특허정보>

블라스팅 작업용 안면보호 마스크

이동이 편리한 손수레형 도장기

본 고안은 블라스팅 작업시 페인트나 녹, 이물질 등이 비산되어 안면에 직접적으로 부딪히는 현상을 방지하

기 위해 착용하는 안면보호 마스크의 구조를 개선하여 마스크의 전방측에 취부되는 방호 유리판의 교체를 손

쉽게 하여 블라스팅 작업중 유리판이 오손될시 즉각 교체하여 신속히 시야를 확보할 수 있게 한 것이다.

(출원번호 20-2005-0031307)

블라스팅 작업용 안면보호 마스크

<도면 1> 본 고안의 바람직한 일실시예를 도시한 사시도

<도면 2> 본 고안의 조립상태를 보인 단면도

<도면 3> 본 고안의 유리를 분리하는 상태의 단면도

<도면의 주요 부분에 한 부호의 설명>

10 : 마스크 11 : 케이스 12 : 투시부 13 : 아크릴판 14 : 유리판 20 : 교체유리판 21 : 테이프 22 : 개방부 23 : 합지부 30 : 보조커버

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리판은케이스의전방측투시부를커버링하도록중앙에

개방부를둔상태로교체유리판의가장자리부에부착하

여케이스의가장자리측에복수로부착할수있게하며,

상기교체유리판에부착되는테이프의바깥쪽가장자리

는일정간격으로접어서합지부를형성함으로써오손된

교체유리판을 분리할 시에는 테이프의 합지부를 잡고

당기면 하나의 교체유리판만이 분리되어 떨어질 수 있

게구성한다.

상기 테이프는 재단시 부착되는 부분을 전체적으로

넓게형성할수도있을것이고, 경우에따라서는분리의

용이성을 보장하기 위해 일부의 가장자리를 잘라내고

부착부분만돌출상태로재단함으로써분리를손쉽게할

수있을것이고, 특히케이스의전방에교체유리판을부

착하지 않고 별도의 보조커버를 덧댄 상태에서 교체유

리판을 부착할 수도 있는 것으로, 이 경우는 여건에 따

라임의로변형하여실시할수있음은당연하다.

고안이속하는기술및그분야의종래기술

본 고안은 도장기에 관한 것으로, 본체 하부에 수직

상승 및 하강을 하는 제동해제수단을 구비하여 도장기

의 손쉽고 편리한 이동이 가능하도록 한 손수레형 도장

기에관한것이다.

최근 도료 작업을 위한 여러 종류의 도장기들이 소개

되고있으며, 그중에서도회동축에한쌍의바퀴를좌우

칭적으로설치하여도료작업을하거나정지등의보관

시에는바퀴의전방에가설된지지막 를이용하여도장

기를 지면에 정지시켜서 도료 작업이나 보관을 할 수 있

도록 하고, 도장기를 다른 장소로 운반할 경우에는 바퀴

가굴러가도록손잡이측을후방으로젖힌후손수레와같

이 거나당겨서이동이가능하도록한도장기, 일명손

수레형도장기가예전부터통상적으로사용되고있다.

그러나, 상기와 같은 도장기는 이동거리가 비교적 먼

경우에는 무거운 도장기의 하중이 운반자에게 많은 부

담을 주게 되어 운반자가 힘이 많이 들 뿐만 아니라 안

전사고의 발생 우려가 있는 등의 큰 불편 및 결점을 가

지고있었다.

즉, 상기 종래기술은“통상의 도장기(1)의 고정 (2)

후방에 자유회전형 보조바퀴(8)가 축착된 보조지주간

(7)을 고정핀(6)에 핀축(9)으로 축설하고 핀축(9)에는 경

사조절기어(6)를 축착하여 손잡이 고리(12)와 연결된 고

정핀(11)으로 상기 경사조절기어(6)의 경사각도를 조절

하게 함으로써 도장기계의 운반이 편리한 도장기의 이

동장치”인것을기술적요지로하고있다.

그러나 상기 도장기의 이동시 보조 바퀴를 이용하기

위해서는 사용자는 손잡이에 별도의 힘을 가하여 무게

중심을 뒤쪽으로 이동시켜야만 본체 자체가 뒤로 젖혀

지고, 이로써주바퀴및보조바퀴만이지면에닿도록되

어 도장기의 이동이 가능하게 된다는 점에서 여전히 운

반자에게많은부담을주는등의문제점이남아있었다.

고안이이루고자하는기술적과제

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으

로, 수직으로 승∙하강이 가능한 제동해제수단을 장착

하여 이송시에는 본체의 무게중심을 자연스럽게 뒤쪽

으로 이동시켜 운반자에게 부담을 주지 않고서도 손쉽

게 이동이 가능한 도장기를 제공하고자 함에 그 목적이

있다.

고안의구성및작용

본고안은상기와같은목적을달성하기위한것으로,

공기주입구를통하여유입되는가압공기에의하여분출

구를거쳐도료가분사될수있는도료저장탱크와, 상기

도료저장탱크를 위한 장착부와 주( )바퀴를 구비한 손

수레형 지지부와, 상기 손수레형 지지부의 정지상태에

서는지면과접촉하여제동( )수단의역할을하는지

지막 와, 상기 지지막 를 지면으로부터 이격시켜 지

면과의접촉상태를해제하는제동해제( )수단을

포함하여이루어진것을기술적요지로한다.

또한 상기 제동해제수단은 상기 손수레형 지지부 또

는 상기 지지막 에 구비되어 있는 보조바퀴와 연결된

지지부의 길이를 늘일 수 있는 승하강수단으로 구성된

것을기술적요지로한다.

또한 상기 승하강수단은 상기 보조바퀴와 상기 지지

부 사이에 구비된 에어실린더인 것을 기술적 요지로

한다.

56｜ 2006. 봄호｜57

특허정보포커스 2Focus 포커스Focus

본 고안은 본체 하부에 수직 상승 및 하강을 하는 제동해제수단을 구비하여 도장기의 손쉽고 편리한 이동이

가능하도록 한 이동이 편리한 손수레형 도장기에 관한 것이다. (출원번호 20-2005-0036806)

이동이 편리한 손수레형 도장기

<도면의 주요부분에 한 부호의 설명>

100: 도료저장탱크 200: 손수레형 지지부 220: 손잡이 230: 주( )바퀴 300: 지지막 400: 제동해제수단 410: 보조바퀴

420: 지지부 430: 에어실린더 440: 에어호스 450: 제동해제수단용 공기주입구

<도면 1> 본 고안의 정지상태를 도시한 사용 상태도 <도면 2> 본 고안의 이동직전 상태를 도시한 사용 상태도

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(2005. 10. 21)

컨 / 설 / 팅 / 페 / 인 / 팅 외부 스프레이 도장의 환경법규 위반여부

2006. 봄호｜5958｜

외부 스프레이 도장의 환경법규 위반여부- 페인트 비산 관련 환경 분쟁 잇따라 -

최근 환경문제가 모든 일상생활의 화두가 되면서 이에 따른 분쟁이 잇따르고 있다. 도장공사의 경우도 예외가

아니어서 특히나 야외(외벽)도장 작업에 한 민원사례가 빈번히 발생하고 있다. 외벽 도장작업의 경우 외부로

프를 설치하고 작업자가 좌, 우로 이동하며 작업을 진행하므로 별도의 방진시설 설치가 상당히 어려운 상태의

작업이다. 그렇다고 롤 방식으로 작업을 할 경우에는 아파트 도장 면의 품질 및 작업일수 증가로 인한 비용 증

가예상되기에어려움이많다. 외부도장작업에의애로사항을환경부민원사례를통해지적한다.

■ 처리 결과 ■

■ 문제 제기 ■

<아파트 외부 도장 작업이 비산먼지 발생공정에 해당되는지?>

아파트 신축공사장에서 골조작업완료 후 아파트 외부에 도장작업을 수행합니다. 이때 롤을 이용한 방식 신

분사방식에 의한 도장 작업을 시행하려고 합니다. 이것이 비산먼지 발생공종에 해당되어 방진막을 설치하고 작

업을 해야 하는지요? 아파트 외부도장 작업이 빌딩외부 청소하는 것과 같이 줄타기 작업을 하고 있는 관계로 방

진막 설치가 어렵습니다. 롤 방식으로 작업을 할 경우에는 아파트 도장 면의 품질 및 작업일수 증가로 인한 비용

증 가예상됩니다. 답변부탁드립니다.

기환경보전법 시행규칙 별지16에서 9. 야외도장에서는 건설업이 포함되지 않았으며, 10. 그 밖의 공종에서

는아파트외부도장에 해서는별도의규정이없는것으로판단됩니다.

정확한의견을부탁드립니다.

■ 처리 결과 ■

■ 문제 제기 ■

<건설현장 외벽 도장 작업 관련 질의>

1. 폐사는 아파트 건설공사 현장으로 내부 마감작업이 진행중이며 야외(외벽)도장 작업을 하려고 하는바, 이와

관련하여 기환경보전법시행규칙별표16상의비산먼지발생억제시설의설치및 필요한조치를하여야하

는지여부

2. 별표16상에 명시되어 있는 건설공사의 도장작업시 비산먼지발생 억제 시설이란 내부 도장작업을 말하는

것인지, 아니면외부도장작업을말하는것인지여부(도장작업= 스프레이+롤러)

3. 참고로, 현재 당해 사업장은 세 마감 및 외부창호 마무리 작업을 진행하고 있으며 야외(외벽)도장 작업시

에는외부로프를설치하고작업자가좌, 우로이동하며작업을진행하므로별도의방진시설설치가상당히

어려운상태입니다.

4. 상기내용에 따라 어떤 기준에 의해 작업을 진행해야 하며, 조치 기준(시설설치 등)은 어떻게 함이 타당한지

질의드립니다.

(2005. 04. 18)

○ 기환경보전법 시행규칙 [별표16] 비산먼지 발생억제를 위한 시설설치 및 조치기준에 있어 외벽

도장 작업시 별도의 행정적 규제기준은 없음을 알려드립니다.

○ 다만, 행정적 규제기준의 여부를 떠나 외벽도장 작업으로 인하여 주변 주민들에게 물∙ 인피해

등을 초래할 시에는 환경분쟁조정 및 민∙형사소송 등의 상이 될 수 있으므로 최 한의 주의를

기울여야 할 것입니다. 끝.

○ 기환경보전법 시행규칙 [별표16] ‘10. 그 밖의 공정’중‘가’(1)에 의하면「비산먼지가 발생되는

작업(바닥청소, 벽체연마작업, 절단작업, 분사방식에 의한 도장작업 등의 작업을 말한다)을 할 때에

는 해당 작업부위 혹은 해당층에 하여 방진막 등을 설치할 것. 다만, 커튼 월(curtain wall) 및

창호공사가 완료된 경우에는 그러하지 아니하다」고 규정되어 있습니다.

[ ]

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2006. 봄호｜61

A

Q

60｜

컨 / 설 / 팅 / 페 / 인 / 팅

○ 즉, 분사방식에 의한 외벽 도장작업을 할 경우에는 방진막 등 비산먼지의 발생을 억제할 수 있는

적절한 수단을 구비하여야 하는 바, 곤도라, 사다리차량 등을 이용한 이동식 방진막 설치 등으로

근로자의 작업안전 규정 준수 및 공사장 경계 외부에 한 환경피해 예방을 위하여 최 한의 노력

을 기하여 주시기 바랍니다. 끝.

(2005. 11. 23)■ 문제 제기 ■

<비산먼지 발생 관련 야외도장시설>

저희회사는철강재를이용하여교량박스(강교)를제작하는업체로서제작후후처리인도장작업까지하여납

품하는업체입니다.

기환경보전법 시행규칙 제62조제4항 (별표16)의 야외도장(배출공정) 관련 사항을 보면 비산방진망을 설치

하면10m이상의구조물은야외도장이가능한것으로보이는데가능한지여부와가능하다면관련하여시행해야

할업무는무엇인지궁금합니다.

■ 처리 결과 ■

○구조금속제품 제조사업장은 기환경보전법 시행규칙 [별표15]에 따라 비산먼지발생 신고 상 사

업장으로 분류되므로 관할 지방행정관서(시∙군∙구청)에 비산먼지 발생사업 신고서를 제출하여야

하며, 사업장의 주요 비산먼지 배출공정(야외 도장 등)별로 [별표16]의“비산먼지 발생억제를 위한

시설설치 및 조치 기준”을 준수하여야 합니다.

○특히, 야외도장의 경우 [별표16]의 규정에 따라 길이 10m 이하 소형구조물의 도장작업은 옥내에서

하여야 하며, 부지경계선으로부터 40m 이내에서 도장작업을 할 때에는 구조물 최고높이의 1.25배

이상의방진망(개구율 40% 상당)을설치하여야합니다. 또한, 바람의 향에따라주변에도료비산

피해를초래할수있으므로풍속이평균초속8m 이상일경우에는도장작업을중지(도장작업위치가

높이5m 이상이며, 풍속이평균초속5m 이상일경우에도작업중지)하여야만합니다.

○아울러, 용적 5㎥ 이상 또는 동력 3마력 이상의 도장시설의 경우는 [별표3]의 규정에 따라 기오

염물질 배출시설로 분류되므로 적정한 기오염 방지시설을 갖추어야 함을 알려드립니다. 끝.

주차장 바닥용 표면 마감재의 안전성 평가 및 성능기준에 관한 연구기 / 술 / 논 / 단

1. 서 론

1990년 에 들어서면서부터 주택 및 도심지 고층 건

물의 급증으로 인해 교통량이 증가하여 주차 사정의 악

화라는사회적인문제가 두되기시작했다. 특히백화

점의경우를보면주차를위한여유공간이부족한상태

에서 차량의 커브 주행 및 급정차, 경사로 진행 및 정지

시에 발생하는 차량의 미끄러짐으로 주차 차량의 충돌

및인사사고의발생등안전성과직결된문제점이노출

되고 있고, 또한 차량 타이어의 마모, 급브레이크 및 커

브 주행시 나타나는 타이어와 바닥마감재의 마모는 분

진을 발생시키므로 마모 분진과 매연으로 인체의 건강

에큰해를끼치고있는실정이다.

최근건설되는건물내외(옥상포함)의이용환경개선

을위해다양한색깔과성능의에폭시수지계및우레탄

계, 시멘트혼합 수지 모르터계, 합성고분자 수지재료를

주요주차장바닥마감재로사용하고있다. 또한옥외주

차장에서우천시의경우나, 공동주택등의주차장내부

에서 차량의 세척 및 물청소가 일반화되어 있어 주차장

바닥 마감재는 치 한 방수성과 강한 내마모성 및 논슬

립(Non-slip) 성능을 동시에 확보하여 한다. 그러나 최

근 제품 수요의 증가에 따라 또한 옥외 주차장의 경우

바닥(덱크 플레이트)의 처짐∙진동∙거동으로 주차장

방수층(바닥마감재)의마모, 파손, 균열이발생되고, 이

에 따른 누수 문제는 주차장의 구조 안전성과 사용성을

크게해치고있다.

따라서 본 연구에서는 주차장에서의 차량 주행의 안

전성 및 원활함, 구조적 안정성 확보를 위한 주차장 바

닥용 표면 마감재의 시험방법 및 품질 기준(안)을 제시

하고자한다.

2. 주차장바닥용표면마감재의문제점분석

2.1 주차장 바닥 마감재의 손상 분류

1) 차량주행에의한마찰에따른마모및박리손상

차량의 커브주행 및 급정차, 경사로 진행 및 정지 등

에 의해 바닥 마감재가 박리되거나 들뜸, 접착불량, 바

탕면 거동이 발생하여 바닥 마감재가 마모되거나 파단

되는요인이되고있다.

본 연구에서는 주차장에서의 차량 주행의 안정성 및 원활함, 구조적 안정성 확보를 위한 주차

장 바닥용 표면 마감재의 시험방법 및 품질기준(안)을 제시하고자 한다.

권시언, 곽규성 BK방수기술연구소 / 김귀태, 오상근 서울산업 학교

주차장 바닥용 표면 마감재의 안전성 평가 및

성능기준에 관한 연구

60-61 1904.1.6 12:45 AM 페이지60

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2) 기타특수한손상

차체가 낮은 차량의 차체하부 접촉 및 기타 물류운반

시 발생되는 충격 등에 따른 손상 등이 주차장 바닥 마

감재를손상하는것으로나타나고있다.

3) 코너링하중변화의요인

주차장 코너부는 손상발생이 가장 많은 부위로서 다

음표1과같은요인에의해손상도가결정된다.

4) 주차장의미끄러짐방지층의손상

방지층의 사양에 따른 골재의 마모 및 마감층의 탈락

정도는다음표2와같이단계별로나타난다.

2.2 주차장 바닥용 표면 마감재의 필요성능

건축물에 사용되는 마감재료의 일반적 요구 성능은

표3과같으며, 이를기준으로주차장바닥용표면마감

재의안전성에필요한성능을선정한다.

기 / 술 / 논 / 단

2.3 주차장 바닥용 표면 마감재의 종류분석

국내의 건축물 및 토목시설의 주차장 바닥에 사용하

는마감재의종류는다음표4와같다.

3. 주차장바닥용방수층의안전성능평가

3.1 내충격 저항성능

주차장 바닥 마감재는 사용과정에서 다양한 형태의

외력(중량물체의 낙하, 자동차 주행 하중, 보행자의 보

행 충격 등)이 작용하게 되는데 이에 적정 품질 수준을

유지하기위해서는내충격저항성이유지되어야한다.

1) 시험의방법

KS F 2221에규정하는모래위전체면지지방법으로

수평하게 유지한 시험편 표면에 구형추 W2�1000을

높이 50cm에서 떨어뜨려 마감재의 구멍뚫림, 균열, 잔

갈림, 떨어져나감유무를육안으로관찰한다.

2) 시험결과

방수재 계열별 내충격 저항 성능 시험결과는 표 5와

같다.

2006. 봄호｜6362｜

<표 2> 주차장의 미끄러짐 방지층의 손상

구분 개요그림 설명

<사진 1> 램프구간 바닥재 마모 <사진 2> 코너부 바닥재 마모

<그림 1> 부위별 손상발생

직선부

35

30

25

15

10

5

0코너부 경사부 주차부 기타

손상수

1단계

2단계

3단계

4단계

골재의 탈락

탑코트의 마모

골재의 탈락

골재의 마모

골재의 탈락

마감재의 마모

마감재의 마멸

손상이 바닥에

도달

<표 1> 부위별 손상발생

조건 하중변화요인 비고

주행상태 속도, 회전반경, 하중 -

타이어 상태 크기, 공기압, 타이어 모양 타이어 접지면적

노면상태 딱딱함, 요철, 개재물 타이어와 노면의 마찰

<표 4> 주차장 바닥용 표면 마감재의 종류

구분 주차장 바닥용 표면 마감재 두께

에폭시 수지계라이닝 공법 약 3mm이내

모르타르 공법 약 10mm이상

우레탄수지계고경질 우레탄 라이닝 공법 약 3mm이내

모르타르 공법 약 10mm이상

기타 수지아스팔트 수지 모르타르

모르타르계합성 고분자 수지를 이용한 약 10mm이상

모르타르 제품 다수

<표 3> 마감재료에 요구되는 일반적 성능

종별 작용인자 필요성능 비고

<사진 3> 바닥재의 균열 및 파손 <사진 4> 바닥재 마모 및 들뜸

내

용

적

성

능

기

능

적

성

능

외력

내분포압성 인간, 가구등의하중에견디는내력

내국압성 국부의압력등을발생시키지않는성능

내충격성 낙하물등충격력에의한파괴균열이

발생하지않는성능

내 힘성 물체의이동등에따른자국에견디는

성능

내마모성 사람의보행에따른마모작용에견디는

성능

내열성 열에의한변형과파괴를발생시키지

않는성능

내한성 동결융해에따른파손이생기지않는성능

내수습성 물과습기에의한변형및변질이생기지

않는성능

내화성 불에의한변형, 변질이생기지않는성능

난연성 연소되지않고, 유독가스나연기가생성

되지않는성능

내후성 햇빛과공기에의한변형이생기지않는

성능

내부식성 부패균에의해변경되지않는성능

내충해성 벌레등에의해변하지않는성능

내약품성 산, 알칼리 및 기타 약품류에 하여

견디는 성능

내오염성 잘 오염되지 않으며 청소하기 쉬운 성능

기능적성능

반사성 빛을적당하게반사하는성능

광택성 적당한광택을가지고눈부심을발생

시키지않는성능

단열성 외부로부터의폭열이나한기를차단하는

성능

차음성 음을차단하는성능

흡음성 음을흡음하는성능

발음성 보행시발생하는음이적당한것

기 성 공기를투과하지않는성능

방수습성 흡수나투수하지않는성능

물

불

햇빛∙공기

균류

충류

약품류

먼지

빛

열

음

공기

물

마멸 박리 기타

<표 5> 내충격 저항 성능 시험 결과

구분시험결과(m)

0.5 1.0 1.5

에폭시 수지계 이상없음 약간 함몰 움푹들어감

경질 우레탄계 이상없음 약간 함몰 움푹들어감

수지모르타르 이상없음 약간 함몰 움푹들어감

주차장 바닥용 표면 마감재의 안전성 평가 및 성능기준에 관한 연구

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나, 국식 이동 미끄럼 저항성 시험기에 의한 측정값은

도로 노면중 매우 국부적인 측정치로서, 시험결과치가

어떠한 물리적 수치와는 거리가 있기 때문에 이를 보완

하기위하여주차장바닥마감재의실증적시험방법으로

실제의자동차바퀴를이용하여측정하는시험방법을적

용하고자한다.

특히, 시험시 타이어의 수직하중은 300kgf로 정하

는데이는일반소형승용차총중량이약1,200kg으로1

개의 바퀴에 약 300kg의 수직하중이 작용하는 것을 고

려하 다. 또한, 타이어총회전수는건설공사의종류별

하자담보책임기간(제30조 관련)에서 전문공사 중 방수

는 3년에 해당되므로 내구년수를 고려하여 6만회로 정

하 다. 시험결과의 분석은 실제 자동차 바퀴에 작용하

는 하중 및 마찰로 인해 현저한 마모, 박리, 균열 등을

관찰할수있다.

1) 시험편의제작

①시험체의 크기는 300×300×70mm의 콘크리트

이며, 압축강도는최소210kgf/㎠이상으로한다.

②시료의 시험면 및 그 뒷면은 원칙적으로 평탄하게

하여, 지지용철판과는서로평행상태를유지할수

있도록한다.

③시료의 두께는 관련시방에 따라 충분한 두께를 유

지하고, 별도의 규정이 없는 경우 3mm정도를 유

지한다.

④시험면은 매끈하고, 심한 요철( )이 없도록 시

료를도포한다.

2) 시험방법

①시험 주행속도는 5km/h(회전시 평균 속도)를 유

지한다.

②총 주행(회전수)은 6만회를 시험하되, 각 1만회

종료 후 육안관찰로 바닥마감재의 표면상태 즉,

균열, 마모, 박리 등 현저하게 변형된 부분은 기

록한 후 표면의 상태를 확인할 수 있도록 사진 촬

한다.

③3개의시험체모두표면의균열, 마모또는박리현

상등이있는지관찰한다.

주차장 바닥용 표면 마감재의 안전성 평가 및 성능기준에 관한 연구

64｜ 2006. 봄호｜65

기 / 술 / 논 / 단

3.2 방수성능

에폭시수지계, 고경질우레탄수지계와 수지모르타르

계의방수성능의차이는확연히구분될수있으나, 각각

의 계열별 물리적 성질과 관계없이 기본적인 성능이므

로KS F 2451의시험방법에준한다.

1) 시험방법

시험체를 투수 시험 장치에 고정시킨 후 0.3N/㎟의

수압을3시간가한다. 수압을가한후시험장치로부터

시험체를뜯어내어KS M 7602에규정하는2종의거름

종이로약10초동안가볍게닦은후시험체중앙부에서

2분할한다. 이때 마감재 아래의 모르타르 밑판에 물이

침투되어젖어있는지를확인한다.

2) 시험결과

방수성시험결과는다음표6과같다.

3.3 부착성능

주차장 바닥 마감재의 하자는 부분 들뜸 및 파손에

있다. 들뜸은 바탕면과 마감재의 부착강도가 부족하여

발생하는 현상으로 에폭시수지계, 수지 모르타르계 등

에서 주로 발생하게 된다. 특히, 에폭시수지계의 경우

물리적 성능으로 부착강도는 약 3.0N/㎟이상을 확보할

수 있으나, 거푸집 박리재 등 이물질의 청소 상태에 따

라 크게 달라질 수 있다. 그러나, 국내에서는 관련 KS

규격 품질기준이 없어 각 기관별로 자체적인 시공기준

안을마련하여적용하고있는실정이며, 본주차장바닥

마감재의계열별물리적성질의차이가큰만큼본규격

제정 과정에서는 공통 안전성능 사항으로 주차장 바닥

마감재로적용될수있는최소한의부착성능인1.2N/㎟

이상을확보할수있도록한다.

1) 시험방법

소정의 양생이 끝난 시험편을 양생실 내에 수평하게

놓고, 시료 도포면에 접착제를 바른 후, 상부 인장용 지

그(강철제)를 조용히 올려놓고 가볍게 문질러 접착시킨

후 다시 그 위에 질량 1kg의 추를 얹어 주위에 배어 나

온 접착제를 신중히 제거한다. 24시간 조용히 둔 후 추

를 제거하고 하부 인장용지그(강철제)를 사용해서 시료

면에 해 수직방향으로 인장력을 가해 최 인장하중

을 구한다. 부착강도는 다음 식에 의해 계산하고, 소수

점이하1자리로끝맺음한다.

2) 시험결과

시험용 밑판을 모르타르 및 콘크리트로 구분하여 본

주차장 바닥 마감재의 부착강도를 측정한 결과는 다음

표7과그림2와같다.

3.4 윤하중 저항성능

지금까지 노면의 미끄럼 저항 성능은 KS F2375(미끄

럼저항성능시험방법표준)에의거하여평가하고있으

<그림 2> 모르타르 부착성능 시험 결과

에폭시

3

2.5

2

1.5

1

0.5

0우레탄 레진모르타르

부착강도, N/m

m2

<표 6> 방수(수 )성능 시험 결과

구분

시험결과(g) 시험체 내부

시험전 무게 시험후 무게 무게증가량투수유무

(2분할 관찰)

1957.18 1957.22 0.04

에폭시 수지계 1875.24 1875.27 0.03 투수안됨

2012.34 2012.39 0.05

1789.47 1789.62 0.15

경질 우레탄계 1876.69 1876.80 0.11 투수안됨

1928.54 1928.74 0.20

2314.21 2314.91 0.7

수지모르타르 2274.63 2275.13 0.5 투수안됨

2361.23 2362.13 0.9

<표 7> 모르타르 부착성능 시험 결과

구분

시험결과(N/㎟ )

재령 7일 재령 14일

측정치 평균 탈락상태 측정치 평균 탈락상태

에폭시 1.95 모체탈락 2.15 모체탈락

수지계 1.75 1.85 ″ 1.98 2.12 ″(코팅, 라이닝) 1.86 ″ 2.24 ″

1.47 계면탈락 1.75 계면탈락

경질 우레탄 1.52 1.48 ″ 1.81 1.76 ″

1.44 ″ 1.71 ″1.42 계면탈락 1.75 모체탈락

수지모르타르 1.34 1.42 ″ 1.92 1.95 ″1.51 ″ 2.17 ″

T1600부착강도N/㎟=

여기에서T : 최 인장하중(N)

재령7일 재령14일

<사진 5> 윤하중 시험 장치 <사진 6> 높이 조절용 볼트 설치

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주차장 바닥용 표면 마감재의 안전성 평가 및 성능기준에 관한 연구

④관찰부분은바닥마감재가도포된부분중바퀴가

지나간지점의중심으로부터사방으로75mm까지

로, 총150×150mm의면적만을 상으로한다.

3) 시험결과

각 종류별 윤하중 시험결과는 표 8~10, 사진 7~14와

같다.

4. 성능평가결과분석

4.1 주차장 바닥 마감재 안정성 평가 결과

마모와 충격 등에 하여 안정성을 확보해야 하는 주

차장 바닥 마감재에 해 안정성 평가를 실시한 결과는

다음표11과같다.

4.2 안정성 평가결과에 따른 품질기준 제안

상기의 주차장에 사용되는 국내제품의 기술 수준에

따라향후현장품질향상을위해다음표12와같이재료

의물리적특성에따라주차장바닥용마감재의초기적

용기준을보편적범위에서제안하고자한다.

5. 결론

상기의 결과에 따라 주차장 바닥마감재의 국내기술

향상을위한방안은다음과같다.

1) 각종건축물의주차장바닥용표면마감재의시공분

야에서의품질관리및유지관리에활용할수있다.

2) 주차장 바닥용 표면 마감재의 내구수명 향상을 통

한유지관리비용의절감과폐기물발생억제및미

세분진발생억제를통한환경개선분야에활용할수

있다.

3) 관련제품의성능관리및신소재개발이가능하다.

<본고는 한건축학회 창립 60주년 기념학술 회시 발표된 논문

을 요약∙게재한 것입니다.>

2006. 봄호｜6766｜

기 / 술 / 논 / 단

<사진 7> 일반시공 <사진 8> 논슬립 시공

<표 10> 수지 모르타르계

구분

시험결과(육안관찰)

일반시공 논슬립 시공

(에폭시수지계 코팅) (무기질계 코팅)

1만회 이상없음 이상없음

2만회 이상없음 이상없음

수지 3만회 이상없음 이상없음

모르타르 4만회 이상없음 이상없음

5만회 이상없음 이상없음

6만회 이상없음 이상없음

<표 11> 주차장 바닥 마감재 성능평가 결과

평가항목

국내 제품 기술 수준

에폭시수지계 무기질계 코팅 수지모르타르

(THK3mm) (THK3mm) (THK10mm)

1.내충격성 이상없음 이상없음 이상없음

2.부착성능 재령7일 1.85 1.48 1.42

재령14일 2.12 1.76 1.95

3.윤하중＊1 일반시공 이상없음 이상없음 이상없음

논슬립시공2만회 2만회

이상없음탑코팅마모 탑코팅마모

4.방수성 투수없음 투수없음 투수없음

<표 9> 우레탄(경질, 연질형) 수지계

구분

시험결과(육안관찰)

일반시공 논슬립 시공

(라이닝 THK 3mm) (규사뿌림)

1만회 이상없음 이상없음

경 질 2만회 이상없음 탑코팅 마모

(2액형) 3만회 이상없음 탑코팅 마모

Type 4만회 이상없음 탑코팅 마모

5만회 이상없음 탑코팅 마모

6만회 이상없음 탑코팅 마모

1만회 이상없음 탑코팅 균열

연 질 2만회 이상없음 마모 및 균열

(2액형) 3만회 탑코팅 균열 발생 균열 및 규사 탈락

Type 4만회 탑코팅 균열 발생 균열 및 규사 탈락

5만회 탑코팅 균열 발생 균열 및 규사 탈락

6만회 탑코팅 균열 발생 균열 및 규사 탈락

회전수: 60,000회 회전수: 60,000회

<사진 13> 에폭시수지계 코팅 <사진 14> 무기질계 코팅

<사진 9> 경질(일반시공) <사진 10> 경질(논슬립)

회전수: 60,000회 회전수: 60,000회

<사진 11> 연질(일반시공) <사진 12> 연질(논슬립)

회전수: 60,000회 회전수: 60,000회＊1: 연질우레탄은 1만회시 탑코팅균열, 3만회시 균열 및 규사탈락

<표 12> 주차장 바닥용 마감재의 품질기준

종류품질기준

평가항목

내충격성능구멍뚫림, 균열, 잔갈림, 떨어져나감

현상이 없을 것

부착성능(N/㎟ ) 1.2 이상

윤하중 저항성능 균열, 잔갈림, 떨어져나감 등 이상 없을 것

방수성능 바탕체 표면으로 투수되지 않을 것

<표 8> 에폭시 수지계

구분

시험결과(육안관찰)

일반시공 논슬립 시공

(라이닝 THK 3mm) (규사뿌림)

1만회 이상없음 이상없음

2만회 이상없음 탑코팅 마모

에폭시 3만회 이상없음 탑코팅 마모

수지계 4만회 이상없음 탑코팅 마모

5만회 이상없음 탑코팅 마모

6만회 이상없음 탑코팅 마모

<그림 3> 판정 및 관찰범위

150

관찰범위

150

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페 / 인 / 팅 / 레 / 시 / 피 부위별�소지별 도장 사양의 선정

68｜ 2006. 봄호｜69

초보자가 배우는 부위별∙소지별도장사양의 선정 �

- 경사벽( )∙처마반자∙두겁 ∙난간의알루미늄∙스테인레스∙콘크리트∙PC판-

자료제공 : 일본페인트

부위 마감 중도 주재료 중도 주재료 사양의 특징시 의 내

(하지) 종류상도(2회째) 상도(1회째)

도장(2회째) 도장(1회째)하도

(재료단가/㎡ )공 장 수

성 성 성

- ○ △ △

- ○ △ △

△ △ ◎

△ △ ◎

<표 1> 경사벽(콘크리트∙PC판)의 표적인 도장사양예

경

사

벽

/

콘

크

리

트

∙

P

C

판

피

복

마

감

도

재

E

┃

취

부

타

일

방

수

형

복

층

마

감

도

재

┃

탄

성

타

일

1액수성반응경화형

우레탄수지도료

① 0.14

② 30μ

③ -

④ 롤 러

1액수성반응경화형

실리콘수지도료

① 0.14

② 30μ

③ -

④ 롤 러

탄성용 1액수성

반응경화형

우레탄수지도료

① 0.14

② 30μ

③ -

④ 롤 러

1액수성반응경화형

우레탄수지도료

① 0.14

② 30μ

③ 4이상

④ 롤 러

피복마감도재

E베이스

① 1.7

② 2~3mm

③ 16이상

④ 취 부(평활마감)

1액수성반응경화형

실리콘수지도료

① 0.14

② 30μ

③ 4이상

④ 롤 러

피복마감도재

E베이스

① 1.7

② 2~3mm

③ 16이상

④ 취 부(평활마감)

탄성용 수성

아크릴수지도료

① 0.14

② 30μ

③ 3이상

④ 롤 러

방수형 복층

마감도재

E 베이스(모양도장)

① 0.8

② 1~2mm

③ 16이상

④ 취 부 평활마감

방수형 복층마감

도재E 베이스

① 1.6

② 1mm

③ 6이상

④취부평부 평활마감

탄성용

수성실러

① 0.13

② 25μ

③ 3이상

④ 롤 러

수성도료사양

탄성용수성

아크릴마감재를

이용한

저비용마감 B

외장용 수성 실러

① 0.13

② 25μ

③ 3이상

④ 롤 러

외장용 수성 실러

① 0.13

② 25μ

③ 3이상

④ 롤 러

내구성

(멘테기

준연수)

○

(8~10)

◎

(13~10)

○

(8~10)

탄성용 1액 수성

반응경화형

우레탄수지도료

① 0.14

② 30μ

③ -

④ 롤 러

탄성용 1액 수성

반응경화형

우레탄수지도료

① 0.14

② 30μ

③ 3이상

④ 롤 러

방수형복층마감

도재E 베이스

(모양도장)

① 0.8

② 1~2mm

③ 16이상

④취부평활마감

방수형복층마감

도재E 베이스

(방수층도장)

① 1.6

② 1mm

③ 6이상

④취부평활마감

탄성용

수성실러

① 0.13

② 25μ

③ 3이상

④ 롤 러

수성도료사양

탄성용 수성

우레탄마감재를

이용한 표준마감 A

◎

(13~14)

도장사양선정의 유의점

경사벽(세트 벽)은 수직벽에 비하면 조건이 까다롭다. 주재( )는 될 수 있는 한 평활하게 마감하고 상도는 한 차례 더 많이 칠하는 것이 좋다. 수성 도

료를 사용하여 스프레이 마감할 경우는 주변으로 스프레이가 날려 오염되는 것을 방지하도록 꼼꼼한 양생( , curing)을 기할 것.

도장사양선정의 유의점

이 방법은 첫번째 주재를 균일하게 하여「1㎜ 정도」의 도막을 확보하는 것이지만 경사벽은 두 차례나 주재를 균일하게 도장하여 합계 2㎜ 정도의 기본

층을 확보한다. 상도는 1회 더 많이 바르는 것이 좋다. 이렇게 함으로써 균열 추수성( )과 내구성을 향상시킨다.

<범례> ①표준도포량(kg/m2/회) ② 표 준 막두께 ③반복도장 건조시간 ④ 표적인 도장방법

◎매우 좋다 ○양호 △그다지 좋지 않다 ×나쁘다

※재료단가(일본 페인트제 건축도료정산자료)에 의한 산출

A:2,001엔/m2이상 B:1,501~2,000엔/m2 C:1,001~1,500엔/m2

D:501~1,000엔/m2 E:500엔 이하/m2

수성도료사양

수성우레탄

마감재를 이용한

표준마감 C

수성도료사양

탄성용

수성실리콘

마감재를 이용한

고급마감 A

경사벽의 도장 방법 - 콘크리트∙PC판 바탕

경사벽은 외벽의 일부이므로 외벽과 같은 도장 방법

으로 마감하는 것이 일반적이다. 그러나 경사벽은 외벽

보다 지붕에 가까운 성격의 부분이며 수직벽에 비하면

흠집이 나기 쉽다. 옥외 폭로( ) 시험에서는 시험판

을 45도 각도로 설치하여 내후성(耐 ) 을 평가하지

만이것도도막이가장열화하기쉬운환경이되기때문

이다. 비스듬한벽은항상폭로시험을하고있다고가정

하여도장방법을결정하는것이필요하다.

다음에서 도장 방법에 해 설명하겠지만 바탕 조정

재( )에 해서는외벽과전혀다르지않다.

도장 방법을 결정한다

모두( )에 설명했듯이 가능하면 외벽의 방법보다

한단계올렸으면한다. 외벽방법과마찬가지로마무리

할경우는다음과같다.

①가급적도막을두껍게칠한다

도막이 열화되는 가장 큰 원인인‘자외선과 열’에

한 책이다. 경사벽은자외선을정면으로받아온도상

승도 크기 때문에 자외선에 강하고 고온에도 비교적 강

한 도료가 적합하다. 아크릴수지 도료와 염화비닐수지

도료는 열가소성 수지이므로 열의 향을 받기 쉽고 자

외선 열화도 빠르다. 경사벽에는 2액형 우레탄수지 도

료이상의것을선택하길바란다. 일반적으로상도(중도

포함)는 2회 도장하지만 경사벽은 3회 도장하여 도막을

확보했으면한다.

②장식은부착하지않는다

오염되기 쉬운 부위이므로 가능한 한 평활하게 마무

리하고 장식은 가능한 한 작은 것으로 한다. 이것은 도

막 자체에 부식성 물질이나 빗물이 고이지 않게 하기

위해서이다. 도막이 평활할수록 달라붙은 부식성 물질

은 빗물로 씻겨 내리기 용이해져서 건조도 그만큼 빨

라진다.

단, 빗물이 흘러내리기 쉬워지면 경사벽에서 내려온

빗물이수직벽을더럽히게된다. 비와함께흘러내린오

염수( ) 는 수직벽에 빗살 모양의 오염을 남긴다.

이는 저오염형( )의 외장재에도 응할 수 있을

것이다. 본래는경사벽앞부분에물끊기를달거나오수

를 받는 홈이라도 설치하면 좋겠지만 현실적으로는 어

렵다. 건축구조에서 책을세우지않는한도막에서의

해결은정도의차이가있을뿐이지어려운일이다.

③균열 책을고려한다

균열 방지가 가능한 것은 방수재나 탄성 도장재일 것

이다. 탄성 도장재라면 균열 추수성( )이 있어서

최적이다. 이 경우는 탄성 주재( )를 평활한 상태로

도포한다. 통상적인 주재를 바탕칠하기 + 모양칠로 두

차례 하는데 경사벽에는 개구부(開口 ) 주변에 바탕칠

을 한 번 더 해준다. 이렇게 모두 세 차례 칠하게 되면

표준방법보다주재도장이한번더많아진다.

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페 / 인 / 팅 / 레 / 시 / 피 부위별�소지별 도장 사양의 선정

2006. 봄호｜7170｜

처마 반자의 도장 방법1 - 콘크리트∙PC판 바탕

처마 반자란 외부라고는 해도 외벽만큼 자외선을 받

지 않으며 빗물도 맞지 않는다. 따라서 외벽과 같은 정

도의높은도료는필요없다. 미관은중요하지만장식은

필요 없다. 중요시되는 것은 누수 시 피해의 정도와 얼

마나보수하기쉬운가이다. 또한바탕조정재선정의요

점은외벽과전혀다르다.

도장 방법을 결정한다

처마반자도장의핵심은

①누수가발생해도피해가적다

②누수에의해부풀거나녹이슬어도보수하기쉽다

③처마 반자의 울퉁불퉁함이 눈에 띄지 않으며 광택

을없앤마감이좋다

④적은도장횟수로마감한다 등을들수있다.

이러한 조건을 만족시키는 표적인 도료가‘아크릴

계 리신(분무식)’‘합성수지 에멀전 도료(붓∙롤러) ’

‘비수( ) 에멀전수지 도료(붓∙롤러) ’의 광택을 없

앤마무리이다.

이러한 것들은 도막에 통기성이 있으며 만일에 누수

되도 부풀음이나 녹슬음이 적은 면적에 나타나는데 그

친다. 또한광택을없앤마무리는바탕의결점이나울퉁

불퉁함이눈에띠기어렵게하고보수해도잘눈에띠지

않는다는등의이점이있다.(표2)

처마 반자의 도장 방법2 - 케미칼판 바탕

이재료는공장에서출하할때실러를도장한판과도

장하지 않은 판이 있다. 사용하는 도료는 콘크리트∙

PC판과 공동이라고 생각해도 좋다. 단, 콘크리트∙PC

판과 같은 누수 발생은 구조적으로 일어나기 어렵다고

생각한다.

바탕 조정재 선정의 포인트

처마반자는자외선조사량( )도적고빗물도들

이치기 어려우므로 바탕 보수재를 사용하는 경우는 적

다. 기껏해야 케미칼판의 흠집 등의 보수용으로‘외부

용에멀전수지파티’를사용하는정도로족하다.

문제는 판의 돌합( ) 시키는 부분이다. 실링재나

줄눈 커버를 벗겨 처리하는 경우가 많은데 전자( )

의경우는외벽의처치를필요로한다. 후자( ) 의경

우는줄눈커버의종류로변하는데금속및변성에폭시

수지도료를플라스틱및만능형실러를미리도장해두

게된다.

도장 방법을 결정한다

사용 도료는 콘크리트∙PC판의 처마 반자와 똑같이

생각해도 좋다. 아크릴계 리신이나 합성수지 에멀전 도

료로 마무리할 경우, 줄눈 커버에 앞서 말했던 바탕 처

리를시행한위에전면에만능실러를생략하고직접도

장해도 좋고, 누수 걱정이 없는 호건주택( 建 ) 등

에서는 외벽과 마찬가지 방법으로 마무리해도 좋다. 이

부분은미관상의이유를우선시해도좋다.

두겁 ∙면 ( ) 의 도장 방법 - 콘크리트 바탕

두겁 와면 는외벽의일부이다. 도장방법은외벽과

같은 것이 기본이 된다. 단, 외벽에 디자인(모양) 을 붙여

도 두겁 와 면 는 평활하게 마무리했으면 한다. 또한

바탕조정재선정의포인트는외벽과전혀다름이없다.

도장 방법을 결정한다

두겁 와 면 는 수평에 가까운 구조이기 때문에 물

의 향을받기쉽다. 보통두겁 는내구배(內句 ), 면

는 외구배( 句 ) 를 취하고 있지만 이 부분의 도막

에 장식을 붙이면 물이 고여 있기 쉬워져 도막 열화나

내구성

(멘테기

준연수)

합성수지에멀전도료

① 0.14

② 30μ

③ -

④ 롤 러

합성수지에멀전도료

① 0.14

② 30μ

③ -

④ 롤 러

○

(5~10)

비수

에멀전형

아크릴수지도료

① 0.15

② 35μ

③ -

④ 롤 러

비수

에멀전형

아크릴수지도료

① 0.15

② 35μ

③ 2이상

④ 롤 러

__ _

약용제형도료사양

고운마감

통기성을 살린

평활마감

공정준수 E

○

(5~10)

후막형합성수지

에멀전도료

① 0.50

② 80μ

③ -

④ 롤 러

_ _ _

외장용

수성 실러

① 0.13

② 25μ

③ 3이상

④ 롤 러

수성후막사양

고운마감사양,

통기성을 살린

두꺼운 마감,

하지의 은폐력이

좋은 마감 D

○

(5~6)

처

마

반

자

/

콘

크

리

트

∙

P

C

판

평

활

마

감

경

사

면

마

감

_ _ _

외장용

수성

실러

① 0.13

② 25μ

③ 3이상

④ 롤 러

○

(8~10)

외장용

수성 실러

① 0.13

② 25μ

③ 3이상

④ 롤 러

수성도료사양

고운 마감,

통기성을 살린

평활마감 C

수성도료사양

취부

경사면을 살린 마감

하지와의 조화,

은폐력이좋은마감D

○ △ ○

__○ △ △

○ ○ ○

△ △ ○

JIS A6909

합성수지에멀전계

얇은마감도재

(아크릴계리신)

① 1.40

② -

③ -

④ 취 부

도장사양선정의 유의점

물이나 오물이 남아 있지 않도록 주재를 도장할 경우는 보다 평활하게 마감한다. 외벽에는 주재로 장식을 붙여도 두겁 나 면 ( )는 상도만으로

마감하는 경우도 있다. 이럴 경우, 완충재로써 쓰이는 주재가 생략되므로 실러와 상도의 적정성을 충분히 확인한다.

부위 마감 중도 주재료 중도 주재료 사양의 특징시 의 내

(하지) 종류상도(2회째) 상도(1회째)

도장(2회째) 도장(1회째)하도

(재료단가/㎡ )공 장 수

성 성 성

<표 2> 처마 반자(콘크리트∙ PC판)의 표적인 도장사양예

누수의원인이된다. 외벽에장식을붙 을경우에도이

부분은평활하게마무리했으면한다.

단, 복층 마감도료를 채용할 때에는 주의를 요한다.

이경우, 본래실러+ 주재료+ 덧칠하여마감하지만평

활하게 마무리하기 위해 주재료를 생략하고 실러 + 덧

칠로 마무리하는 경우가 있다. 실러가 1액형이고 덧칠

이2액형이면주재료라는완충재가없기때문에리프팅

(축소현상)을일으키는경우가있다.

난간∙바깥 계단∙면격자( 格 )의 도장 방법- 철∙아연도금 알루미늄스테인레스

난간에는 아연도금강재나 알루미늄이 사용되고 있

다. 계단은 체적으로 철재가 사용되고 있으며 면격자

는 알루미늄이 사용된다. 스테인레스가 사용되는 경우

는적다. 철은방식과미관상의이유로반드시도장하며

아연도금강재는 미관상의 이유로 도장하는 경우가 많

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2006. 봄호｜73

부위별�소지별 도장 사양의 선정페 / 인 / 팅 / 레 / 시 / 피

72｜

다. 알루미늄은알마이트처리나전해발색처리, 도장처

리되어 반입되므로 신설( )시에 도장을 하는 경우는

적다. 스테인레스도장도마찬가지다.

난간(바탕이아연도금의경우) 바탕조정의포인트

공장에서 도금되고 나서 현장에 반입되어 도장할 때

까지의 폭로기간이 중요하다. 장기간 폭로했던 쪽이 도

부위 마감 중도 주재료 중도 주재료 사양의 특징시 의 내

(하지) 종류상도(2회째) 상도(1회째)

도장(2회째) 도장(1회째)하도

(재료단가/㎡ )공 장 수

성 성 성

내구성

(멘테기

준연수)

1액수성반응경화형

우레탄수지도료

① 0.14

② 30μ

③ -

④ 롤 러

1액수성반응경화형

우레탄수지도료

① 0.14

② 30μ

③ 4이상

④ 롤 러

피복마감도재

E베이스

① 1.7

② 2~3mm

③ 16이상

④취부평활마감

○

(8~10)

탄성용 1액수성

반응경화형

우레탄수지도료

① 0.14

② 30μ

③ -

④ 롤 러

탄성용 1액수성

반응경화형

우레탄수지도료

① 0.14

② 30μ

③ 3이상

④ 롤 러

_

_

방수형

복층마감도재 E

베이스 (방수층도장)

① 1.6

② 1mm

③ 6이상

④취부평활마감

탄성용

수성실러

① 0.13

② 25μ

③ 3이상

④ 롤 러

수성도료사양

탄성용수성

우레탄마감재를

이용한 표준마감 C

○

(8~10)

두

겁

∙

면

/

모

르

타

르

∙

P

C

판

피

복

마

감

도

재

E

┃

취

부

타

일

방

수

형

복

층

마

감

도

재

E

┃

탄

성

타

일

탄성용 1액수성

반응경화형

실리콘

수지도료

① 0.14

② 30μ

③ -

④ 롤 러

탄성용 1액수성

반응경화형

실리콘

수지도료

① 0.14

② 30μ

③ 3이상

④ 롤 러

방수형

복층마감도재E

베이스(방수층도장)

① 1.6

② 1mm

③ 6이상

④취부평활마감

탄성용

수성실러

① 0.13

② 325μ

③ 3이상

④ 롤 러

◎

(13~14)

도장사양선정의 유의점

물이나 오물이 남아 있지 않도록 주재를 도장할 경우는 보다 평활하게 마감한다. 외벽에는 주재로 장식을 붙여도 두겁 와 면 는 상도만으로 마감하

는 경우도 있다. 이럴 경우, 완충재로써 쓰이는 주재가 생략되므로 실러와 상도의 적정성을 충분히 확인한다.

도장사양선정의 유의점

처마 반자에 사용하는 도료는 통기성이 있는 무광택이 바람직하다.

통기성은 만에 하나 누수가 있었을 경우에 부풀기 어려운 점과, 부풀었다 해도 작은 범위에서 쉽게 고칠 수 있다는 특징과 연관된다.

무광택은 바탕의 거칠음을 눈에 잘 띄지 않게 만드는 효과가 있다.

피복마감도재

E베이스

① 1.7

② 2~3mm

③ 16이상

④취부평활마감

수성도료사양

수성우레탄

마감재를 이용한

표준마감 C

수성도료사양

탄성용수성

실리콘마감재를

이용한 고급마감 B

<표 3> 두겁 ∙면 (모르타르∙PC판)의 표적인 도장사양예

_

○ △ △

1액수성반응경화형

실리콘수지도료

① 0.14

② 30μ

③ -

④ 롤 러

1액수성반응경화형

실리콘수지도료

① 0.14

② 30μ

③ 4이상

④ 롤 러

피복마감도재

E베이스

① 1.7

② 2~3mm

③ 16이상

④취부평활마감

외장용

수성 실러

① 0.13

② 25μ

③ 3이상

④ 롤 러

수성도료사양

수성실리콘

마감재를

이용한 고급마감 B

◎

(5~6)_

○ △ △

△ △ ◎

△ △ ◎

장하기가어렵다. 바탕조정재는필요없지만도장전의

바탕 조정은 중요하다. 육안으로 아름다워 보이는 아연

도금면에도 그러한 반응은 진행되고 있으며 부착 저해

요인이 되고 있다. 연마천 등으로 문지른 뒤 기계 닦는

걸레등으로청소하는것을잊어서는안된다.

도장 방법을 결정한다

하도 선정이 최 핵심이 된다. 하도는 아연도금을 도

장할때까지의방치기간(흰녹발생유무)과마무리도료

의 종류로 결정된다. 여기서는 성능을 고려하여 마무리

도료는우레탄수지도료이상인경우의방법을소개한다.

(1) 하도의포인트

아연도금면은 도막이 박리하기 쉬운 바탕이다. 그 때

문에 각 제조회사에서 다양한 하도가 제품화되고 있으

며 예를 들어 도장 시에 흰 녹이 나오고 나오지 않고의

상태에 따라 구분되어 사용된다. 표준적으로 다음과 같

은조건을설정한다.

①방치기간이 짧고 흰 녹이 나오지 않는다 : 무처리

신설용합아연도금용하도를사용한다. 주의를기

울이기 위해 판정액을 사용하여 적합성(무처리인

것)을 조사하는 것이 좋다. 이러한 타입의 하도는

아연과 반응하여 부착력을 발휘하므로 크로메트

처리한융합아연도금에는적용할수없다.

②일정 방치기간에 흰 녹이 발생한다 : 흰 녹을 충분

히제거하고변성에폭시수지도료를사용한다. 크

로메트처리면에도최적이다.

(2) 상도의포인트

내후성이좋고물이침입하기어려운도막일수록내구

성을기 할수있다. 금속도장의경우, 중도도료+ 상

도 도료로 마무리하는 경우와 상도 2차례로 마무리하는

경우가 있다. 제조회사를 확인해 두면 좋다. 상도에는 2

액형우레탄수지도료가표준적으로사용되고있다.

바깥 계단 도장 방법의 포인트

①공장 도장 : 공장에서 녹 방지 도장을 했다면 케렌

그레이드(녹을 벗기는 정도)와 도장되어 있는 녹

방지도료의종류에주의한다.

②현장 도장 : 무도장의 강재에 현장에서 도장하면

현장에서의 케렌 그레이드(어느 정도 녹을 제거할

수있는지)와기 내용연수를가미한도장방법을

고려한다.

난간(바탕이알루미늄) 도장방법의포인트

알루미늄은 아루마이트 처리나 무전발색된 것이

부분으로 신설시에 도장한다면 색상을 변경했던가, 사

전에알루미늄의내부식성을고려했으면한다. 단, 용융

아연도금 강재나 철강재에 비하면 알루미늄의 도장이

쉽다.

(1) 하도의포인트

탈지, 오물 제거 등의 청소를 충분히 한 뒤 변성 에폭

시수지도료를도장하는것이좋다. 클리어도장일경우

는 에폭시수지 도료가 사용되지 못하므로 샌드페이퍼

등으로 응한다. 클리어도장의경우는페이퍼눈이보

이므로 무작위로 사포질하면 보기 흉해진다. 포인트는

일정 방향으로 페이퍼 눈을 는 헤어라인으로 하는 것

이다.

(2)상도의포인트

상도 공정에서는 중도 도료 + 상도 도료로 마무리하

는경우와상도2차례로마무리하는경우가있는데제조

회사를 확인하길 바란다. 클리어는 같은 것을 두 번 칠

하는경우가많다. 상도에는2액형우레탄수지도료나2

액형우레탄수지클리어가표준적으로사용되고있다.

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본고에서는 에폭시에 한 건설기술자들의 이해를 돕기 위하여 에폭시의 정의와 화학적 구성, 반응기구 및 물성 특성에

하여 기술하고자 한다

한국건설기술연구원 구조연구실 김성욱

건설재료로 사용되는 에폭시의 특성

1. 머리말

에폭시는 접착성과 내화학성이 우수하기 때문에

최근에 널리 사용되는 건설재료이다. 건설분야에서

에폭시의 용도는 크게 세 가지로 구분할 수 있다. 첫

째로는 콘크리트 구조물이나 강구조물의 표면 강화

와 부식을 방지하기 위한 도장재료의 일종으로 사용

된다. 둘째로는 콘크리트 구조물에서 균열 및 박리

현상이 발생하 을 경우 더 이상의 열화현상 진전을

방지하기 위한 보수재료로 사용된다. 셋째로는 탄소

섬유나 폴리섬유류를 이용한 구조물 보강재의 접착

제로 사용된다. 이렇게 다양한 용도로 사용되는 에폭

시에 하여 건설기술자들이 부분 화학적, 물리적

기본 물성을 바로 알지 못하고 사용함으로써 필요로

하는 요구성능을 확보하지 못하는 경우가 있다.

본고에서는 에폭시에 한 건설기술자들의 이해를

돕기 위하여 에폭시의 정의와 화학적 구성, 반응기구

및 물성특성에 하여 기술하고자 한다.

2. 에폭시란 무엇인가

에폭시수지란 구성하고 있는 분자의 화학적인 단

위로서 반드시 에폭시 결합을 갖고 있는 수지를 총칭

한다. 또 일반적으로 에폭시수지는 수지(주제) 단독

으로 사용되는 일은 거의 없으며 경화제(부제)를 첨

가하여 열경화성 플라스틱의 상태로 사용되는 것이

보통이므로 수지의 중간체(oligomer)라고 생각하는

것이 타당하다. 경화된 에폭시수지는 점도, 접착성,

74｜

재료 REVIEW

2006. 봄호｜75

내약품성 및 전기적 성질 등이 우수하며 다른 종류의

단일 플라스틱에서는 이와 같은 우수한 성질을 종합

적으로 보유하고 있는 것은 찾아보기 어렵다.

에폭시란 희랍어의“넘어서”또는“사이에”란 뜻과

어의“산소”의합성어로서소위산소를사이에둔화

합물을말하며에폭사이드구조를가진화합물의총칭

이다. 따라서 가장 간단한 에틸렌옥사이드(ethylene

oxide)도 에폭시 화합물이지만 건설재료로 사용되는

에폭시수지는주로비스페놀A(bisphenol A) 즉, 페놀

2분자와 아세톤(acetone)의 축합(condensation)으로

생성된 화합물과 에피크롤로히드린(epichlorohydrin)

분자 속에 에폭시기를 갖는 화합물의 축합 생성물인

폴리 리시딜에테르(polyglycidyl ether)형 수지이다.

그 기본적인 구조는 그림 1과 같은 화학결합으로 되

어 있으며 여기서 n은 1�4로 수지의 중합(polymer-

ization)도를 나타내며 실용적인 n의 수는 최 15까

지이다.

<그림 1> 에폭시의 기본구조

이 에폭시수지 이외의 다른 종류의 에폭시를 화학

적으로 표현하면 그림 2와 같은 종류가 있다.

<그림 2> 에폭시 종류

비스페놀(bisphenol) F형 에폭시수지는 위에 나타

낸 바와 같이 수지의 양측에 있는 에폭시기와 수지

내에 있는 수산화기가 반응에 참여하는 부분이며 여

기에 사용되는 경화제의 종류에 따라 수지의 성질은

현저한 차이를 나타낸다. 경화제는 사용목적과 경화

물의 사용 온도 범위, 내약품성, 내후성, 전기적 성

질, 접착력, 작업조건, 기계적 성질들을 잘 고려하여

가장 효율이 좋은 것을 선택하여야 한다.

3. 에폭시수지의 제조

에폭시가 생성되는 표적인 반응은 탄화화합물로

구성된 에피크롤로히드린과 에폭시수지의 최소 단위

인 디 리시딜 에테르인 비스페놀A의 반응에 의하여

이루어지며 그 과정은 그림 3과 같이 이루어진다.

건설재료로

사용되는 에폭시의 특성

(X = CI or Br)

할로겐화 bisphenol A형

레졸신형

bisphenol F형

테트라 히드록시 페닐 에탄형

노볼락형

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<그림 3> 에폭시 생성반응 예

여기에 표시한 반응은 비스페놀A의 디 리시딜 에

테르이며 에폭시수지의 최소단위이다. 이것을 단계

마다의 반응으로 나타내면 그림 4와 같다.

<그림 4> 단계별 에폭시 생성반응

이 반응에 있어서 에피크롤로히드린을 비스페놀A

에 해 과량으로 존재시키면 반응은 부분 (Ⅱ)의

단계에서 정지하지만 첨가량이 적으면, 즉 몰비가 1

에 가까우면 반응은 더욱 진행하여 (Ⅱ)의 단계보다

고도의 중합물이 생성된다. 그 반응은 그림 5와 같으

며 이 반응이 반복됨으로써 중합반응이 진행되어 에

폭시수지가 생성된다. 반응을 진행시키는 알카리는

보통 수산화나트륨(NaOH)이고 반응온도는 50�120

℃이다. 생성수지의 중합도는 반응기 안의 비스페놀

A와 에피크롤로히드린의 몰비에 따라 달라지므로 생

성 수지의 일반적인 성상은 표 1과 같다.

<그림 5> 중합반응 반복과 에폭시수지 생성

4. 에폭시수지의 일반적인 특성

합성수지는 폴리에틸렌(PE)이나 염화비닐수지

(PVC)와 같은 열가소성(thermoplastic)수지와 페놀수

지나 멜라민수지와 같은 열경화성(thermosetting)수

지로 별된다. 전자는 가열에 의해 수지가 변형되고

냉각시키면 다시 재생할 수 있지만 열경화성수지는 열

에의해서다시재생하여사용할수없으며불가역성의

성질이있다. 에폭시수지는열경화성수지에속한다.

수지는 중합반응하여 구성단위가 두 개 이상 반복

되는 결합을 하게 되면 어느 정도 다른 성질을 부여할

수 있으며 이것은 조성의 구성단위 그 자체는 변하는

것은아니며중합의정도, 중합의수에따라성질의차

이가 생기는 것이다. 합성수지의 중합도는 수십에서

수십만에이르는것도있지만에폭시수지의실용적중

합도는 단일 분자 또는 고작 수십 정도의 중합도에 이

르는 것도 있다. 중합도가 수십만에 이르게 높은 것은

열가소성의 폴리카보네이트(polycarbonate, PC)수지

에가까운것으로서점도가매우높고항상아세톤, 메

틸에틸케톤(methylethylketone), 폴리 리콜에스테

르(polyglycol ester) 및 에테르 등의 용제에 용해된

상태로사용되며현재는실용성이떨어진다.

에폭시수지의 특징을 폴리에스테르수지, 페놀수

지, 요소수지, 멜라민수지 등의 열경화성수지와 비교

하여 요약하면 다음과 같다.

(1) 경화에 있어 수축반응이 매우 작고 휘발물이 발

생하지 않는다.

(2) 경화수지의 전기적 성질이 매우 우수하다.

(3) 기계적 성질이 매우 우수할 뿐만 아니라 형상

안정성이 매우 좋다.

(4) 기계 가공성이 좋은 것을 만들 수 있다.

(5) 내수성, 내약품성이 우수하며 화학 저항력이 높

은 것을 만들 수 있다.

(6) 가소성이 우수한 성질을 부여할 수 있다.

(7) 내마모성이 우수한 성질을 부여할 수 있다.

(8) 각종의 충전재, 예를 들면 무기, 유기, 금속분,

모래 등을 다양하게 첨가할 수 있다.

(9) 금속, 목재, 시멘트, 유리, 플라스틱 등 거의 모

든 것에 접착시킬 수가 있고 또한 금속과 시멘

트 등, 이질 물질간의 접착제로 사용할 수 있다.

(10) 저장 안정성이 높고 경화제를 첨가하지 않으

면 기후, 온도에 관계없이 장기간 보존이 가능

하다.

일반적으로 에폭시수지는 중합도에 의해 상온에서

액체, 반고체상과 고체의 형태로 되어 있고 중합의

범위에 따라 분류하여 사용된다. 이외에 n-부틸 리

시딜 에테르, 폴리그리콜 리시딜에테르, 유기지방

산 리시딜 에스테르 등의 반응성을 함유한 액상수

지나 프탈산디부틸 등의 가소제를 함유한 에폭시수

지도 있으며 또 수지를 톨루엔, 엑시렌, 아세톤, 메틸

레틸케톤 등의 불활성용제나 활성용제에 용해하여

사용에 편리하도록 한 것도 있다.

5. 에폭시수지의 응용 분야

에폭시수지와 경화제를 성형하기 위해서 경화제와

수지를 상온이나 가온 상태에서 혼합하여 경화시킨

다. 그러나 이런 경우 압력을 가해야 할 필요는 없다.

경화되는 동안 기포는 발생이 감지될 수 없을 정도로

발생하고 반응 진행과정 중에는 발열을 수반한다. 경

화된 에폭시는 불용성이고 등방성이며 수분이나 약

산, 알칼리, 다수의 유기용제 및 공기의 향에 민

감하지 않은 편이다.

성형한 에폭시는 화학산업에서 배터리 케이스, 원

심분리기와 분리막 펌프, 액상운반 파이프, 플랜지

커플링, 잠금쇠, 분리막이나 뚜껑밸브 부분, 실험실

제품, 건조용기 등에 이용되고 전기 산업에서는 고

압, 정전류 적용품, 전화, 고주파 장치, X선 기계, 전

기측정 장치, 연소 엔진의 전기장치, 변압기, 고정자,

회전자, 정류기, 브레이크 회로, 슬리브, 케이블 정착

단 등에 다양하게 이용된다.

5.1 코팅 재료

에폭시수지는 표면 코팅 또는 페인팅으로 가장 많

이 사용된다. 코팅용으로 초기에 사용된 에폭시수지

의 주요 형태는 아민 경화제 배합의 도료, 에스테르

계 도료, 에폭시-우레아수지계 및 에폭시-페놀수지

계 등이 있다. 에폭시수지 제조회사와 페인트 제조회

사의 기술개발로 제1아민 보다도 더욱 취급이 용이한

경화제 즉, 완전히 경화할 때까지의 시간이 길고 두

76｜ 2006. 봄호｜77

건설재료로 사용되는 에폭시의 특성재료 REVIEW

a: 에폭시수지의분자량을에폭시기의수로나눈것

(에폭시기1g 당량을함유하는수지의g수)

b: 에폭시수지의분자량을수산화기의수로나눈것

(수산화기1g 당량을함유하는수지의g수)

<표 1> 에폭시수지의일반적인성상

bisphenol/중합도 분자량 에폭시기 에폭시 수산화기 하이드록시

epichlorohydrin n 의수 당량a 의수 당량b

몰비

1/2 0 340 2 170 0 85

2/3 1 625 2 312 1 125

3/4 2 908 2 452 2 151

4/5 3 1192 2 596 3 170

5/6 4 1476 2 738 4 184

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그러나 작업에 있어서 콘크리트 벽체의 함수율을

확인해야 하며, 냉한성이 부족해 콘크리트 표면온도

가 결로점 3℃이상 상태에서 작업해야 하고 이밖에

도막 두께 확인, 도료혼합의 적정성, 재도장기간준수

등 철저한 품질관리가요구된다.

최근에는 물탱크 내부 방수재료로 사용되는 에폭

시수지에서 인체에 유해한 환경호르몬인 비스페놀A

가 검출되었다고 한주택공사 연구보고서에 발표된

바 있다. 비스페놀A는 산화방지제로 사용되는 물질

로 동물 암컷의 분만 횟수를 떨어뜨리고 체중을 감소

시키는 환경호르몬으로 이에 한 기준을 정한 나라

는 없지만 이 물질이 체내에 축적된다는 점에서 에폭

시수지 도막방수 사용에 있어서 문제가 되고 있다.

또한 준공후 1~2년이 지난 지하저수조 내부 에폭

시수지 도막의 박리현상 및 표면의 부풀어오름현상

이 발생되기도 하는 등 문제점으로 인해 이를 극복하

기 위한 기술개발이 진행되고 있다.

6. 에폭시수지의 최근 동향

에폭시수지는 1940년 부터 산업에 응용되기 시작

하여 도료, 접착, 방수 등의 목적으로 전기, 토목, 건

축 등 산업 전분야에 걸쳐 사용되는 범용수지로서 사

용목적 및 용도에 따라 경화제 외에도 희석제, 충전

제, 가소제, 변성제 등의 첨가제가 함께 사용된다.

경화제를 사용할 때의 유의사항으로는 작업온도에

서의 점도, 가사시간, 발열, 독성 등 작업조건 및 용도

에 따른 경화시의 작업성, 물리적, 기계적, 전기적, 화

학적성질과필요한경화온도, 경화시간에 해세심한

배려에의한경화제의선택및배합이매우중요하다.

현재 에폭시 수지의 주원료는 국도화학, GS화학,

Shell, Ciba, Dow, Union 등 세계 유수업체들이 생

산하고 있으며, 에폭시 수지 관련 응용제품에 한

업체는 매우 다양하다.

최근에는 환경문제가 크게 두되어 휘발성 유기

물질의 사용에 한 규제가 엄격하여짐에 따라 수용

성 에폭시수지 및 수용성 경화제에 한 연구개발이

집중되고 있다.

최근까지 에폭시 수지는 내용제성, 내화학성, 내식

성 등의 물성이 우수한 유기용제형이 부분이었으

나, 최근에는 환경친화형인 수용성 에폭시 수지계의

개발이 활발하게 추진되고 있는 추세이다.

7. 맺음말

다양한 형상을 지니고 수지 및 경화제의 종류에 따

라 성질이 매우 다른 에폭시에 하여 앞에서 기술한

내용으로 특성을 이해하는 데는 부족함이 많을 것이

다. 그러나 지금까지 건설분야에서는 에폭시의 화학

적 구성 및 특성에 한 이해가 거의 없는 상태에서

에폭시를 사용함으로써 에폭시가 지닌 성능을 충분

히 확보하지 못하고 에폭시 공급자를 원망하 으며,

또한 충분한 소요성능을 확보할 수 없는 에폭시를 오

용하여 추가적인 보수를 시행하는 오류를 범하는 경

우가 많았다.

본고에서는 에폭시의 기본적인 구성 및 특성을 건

설기술자가 짧은 시간에 쉽게 이해하는 데 초점을 맞

추었다. 건설분야에서 에폭시를 필요로 하는 작업의

수행에 앞서서 사용목적에 적합한 에폭시의 종류, 주

제와 경화제의 배합비 및 에폭시가 사용되는 바탕 건

설재료에 한 적용성을 보다 철저히 분석하여 기본

적으로 우수한 성능을 지닌 에폭시를 효율적으로 활

용할 수 있었으면 한다.

2006. 봄호｜79

건설재료로 사용되는 에폭시의 특성

터운 도막 형성용의 케티민계 잠재성의 경화제 등이

개발되었다.

에폭시수지로는 실리콘 변성 에폭시수지, 콜타르

변성 에폭시수지 등 종전의 에폭시수지보다 내구성

이 우수한 것이 개발되었으며 배수갑문 및 해양구조

물과 선박의 방식용으로 에폭시수지를 기재로 한 아

연의 함유량이 많은 프라이머 및 콜타르-에폭시수지

등 중방식 도료가 개발되었다.

1960년 에 상당한 고분자량을 지닌 에폭시수지가

개발되었으며 이 고분자량의 수지는 반응성이 있는

관능기인 수산화기의 함유량이 많으므로 멜라민수

지, 페놀수지 또는 이소시아네이트류로 가교할 수 있

는 점에서 사용범위가 넓다.

한편 전기용품 도장재료로 개발된 에폭시로는 에

폭시수지를 기재로 하여 열경화성의 수지 분말을 사

용하는 유동상법, 정전 동법 등의 도장공법의 개발

과 더불어 소형의 전동기 고정자의 도장 및 형의

전동기류의 도장에 에폭시가 전기 절연 재료로 사용

되고 있다.

5.2 건설용 재료

에폭시수지는 건설분야에도 널리 사용되고 있다.

도로건설 및 교량건설에 있어서 콘크리트 보강재 중

시일재료로서 에폭시수지가 사용되어 노면의 미끄럼

저항을 높이고 콘크리트의 동결융해 작용에 한 보

호재, 또는 제설재의 화학적 침해를 방지하는 보호용

으로도 사용되며 도로포장의 콘크리트 상판과 윗층

의 아스콘 포장 사이의 접착 및 분리용으로 응용할

수 있다. 도로포장재료의 한 요소로 에폭시가 개발된

이후 다량의 충전재를 첨가한 흙손칠용의 혼합수지

에서부터 셀프레벨링용의 테라조, 흘림칠용의 바닥

재에 이르기까지 다양한 용도의 에폭시가 개발되어

취성이 강한 시멘트의 약점을 보완하게 되었다.

이렇게 건설분야의 표면 강화용으로 사용되는 에

폭시의 구성을 약간 바꾸면 균열이나 패인 데가 생긴

콘크리트의 보수용으로 사용할 수 있으며 또 특수한

목적으로 콘크리트 상호간 및 콘크리트와 골재와의

접합용 접착제로 이용되고 있다. 이것은 아민계 상온

경화제가 온도에 민감함에도 불구하고 완전하게 경

화되지 않은 콘크리트 또는 경화된 콘크리트와 접촉

하여 결합강도를 우수하게 할 수 있는 에폭시수지 배

합물의 가공법이 개발되었기 때문에 가능하 다. 이

방면에 있어서의 개발연구는 최근에는 콘크리트 혼

합물 중에 에폭시수지를 혼합시키는 방법으로까지

확 되고 있다. 이 밖에도 건설용으로 에폭시의 활용

가능한 분야는 상당히 넓은 역에 이른다.

그러나 에폭시가 건설용 재료로 널리 사용되기에

는 해결하여야 할 많은 문제-가령 최적의 처방 및 사

용법의 개발과 무기질 재료의 사용에 익숙한 건설기

술자들에게 유기물 재료의 개념과 재료의 가치를 인

식시키는 등-가 남아 있다.

5.3 에폭시수지 도막방수

에폭시수지 도막방수는 에폭시수지를 주성분으로

하는 도료로서 시너 등의 휘발성 용제를 첨가하지 않

는 무용제형으로 음용수탱크에 사용이 가능하고 지

하구조물의 특성상 콘크리트 바탕면이 완전히 건조

되지 않는 점을 고려하여 수분이 어느 정도 함유된

바탕면에서도 부착력이 좋고 폭발위험성이 없어서

시공이 편리하며, 공사비가 저렴하여 건설공사에 많

이 사용되고 있다.

78｜

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2006. 봄호｜81

블라스팅 기술과 작업자 피해를 줄이기 위한 책

2) 물리, 화학적제거방법

또 다른 공법으로는 바늘형 건(NEEDLE GUN)을 사

용하거나 기계적으로 어내는 기계(SCRAPPER)를 사

용하는 공법이 있으며 여기에 화학적으로 표면을 제거

하는물질을넣기도한다. 그러나이방식들은생산성이

낮기때문에 규모공사에는사용하기곤란하다. 또이

런 방법을 사용하더라도 나중에 다시 페인트를 칠하기

위해표면처리를할필요성이생기기도한다.

최근에는 드라이아이스 조각을 연마재로 이용하기도

한다. 이 공법은 드라이아이스 펠렛을 80~100psi 압력

으로 초음속으로 분출시켜 표면을 블라스팅하는 것이

다. 드라이아이스는 최종적으로 승화하여 없어지며 단

지 표면에서 제거된 물질만 폐기하면 된다. 이 공법은

이산화탄소가발생하여산소를치환하므로충분한공기

가 공급되어야 한다. 또 드라이아이스가 차갑기 때문에

장갑착용은필수이다.

3) 원격조종되는 자동화기기(Remotely Operated

Automated Devices)

일부또는전체가자동화된블라스팅기기가다양하게

시중에나와있으며일부는원격조종도가능하다. 철구조

물의 페인트를 제거하는데 자동화 블라스팅 장비의 사용

가능성을연구한사례가있다. 총9개의자동화장비가확

인되었는데그중오토블라스터, 하이드로캣, U.S.Navy

고압물분사제트, NCSU 로봇교량유지시스템, 피트맨진

공블라스팅시스템(PVBS) 5개를비교하 다. 이기기중

PVBS를 이용하여 납에 한 노출평가를 실시하 다. 결

론적으로 PVBS는 효과적으로 납을 제거하고 격리시켰

다. 그러나폐기물을처리하는과정과연마재를재순환하

는과정에서의효과는재평가할필요가있다.

4) 초음파로봇페인트제거시스템

NASA의 제트추진연구소에서는 물분사 공법에 초음

파를 결합한 로봇 페인트제거 시스템을 개발하 다. 이

는 초음파를 이용해 국소 가열 방식으로 페인트가 일어

나게 만들고, 물로 분사하여 일어난 페인트를 제거하는

공법이다.

5) 전기적제거공법

또 다른 유망한 기술로는 교량이나 육교에서 페인트

를 제거하는데 사용되는 전기적 제거공법이다. 이 기술

은 전기화학적 음극 반응을 이용하여 페인트를 제거하

는데, 철 구조물에 직류 전원을 연결하면 이 구조물이

음극이 되고, 양극은 내부에 장착한 스크린과 전해액을

가진 흡착패트이다. 이 공법은 연마재를 사용하지 않는

점과연마재로인한노출이없다는점이강점이다. 그러

나생산성과공법의효율에 한연구가필요하다.

6) 진공블라스팅

블라스팅 작업중 환기는 실내나 한정된 공간에서 주

로사용되지만, 주된사용목적은가시거리확보와방출

억제이며 작업자 노출을 제어하는 것은 부차적 목적이

다. 블라스팅이외부공간에서수행되는경우는고압및

고속으로 방출되기 때문에 환기가 어렵다. 그러나 진공

블라스팅이하나의해결책이될수있다. 한연구에서는

교량에 납 페인트(중량비로 평균 납 함량은 17%)를 제

거하는 데 철 구슬로 된 연마재와 이 공법을 이용하

다. 이 진공 블라스팅 공법은 개인 납 노출을 개방형 공

법과 비교해 볼 때 확연한 차이를 보 다. 그러나 작업

자는 진공 블라스팅 기기의 헤드를 표면에 가깝게 유지

시켜야(진공입구를 브러시로 둘러쌈) 분진이 비산하는

것을 막을 수 있으며, 이 헤드는 기존 헤드보다 무거워

근골격계 문제가 발생할 수 있고 페인트 제거율이 기존

개방형공법보다1/10 정도인단점이있다.

80｜

월 / 드 / 리 / 포 / 트월 / 드 / 리 / 포 / 트

블라스팅기술과작업자피해를줄이기위한 책

출처 : Automated Abrasive Blasting Equipment for Use on Steel Structures Applied Occupational and

Environmental Hygienes

블라스팅의 정의

교량, 육교, 선박, 저장탱크등에서표면에칠한페인

트를 벗겨내고 새로 칠하려고 하거나 건물 외관을 단장

하기위해콘크리트표면을정리하고자할때에흔히사

용되는공법이연마재를넣은후강한압력을넣어고속

으로 분출하도록 하는 블라스팅(Abrasive Blasting)이

다. 미국에서는 건설업에 종사하는 인력이 7백만 정도

인데 그 중 20%가 블라스팅 작업을 하고 있다. 가장 많

이노출되고있는직종으로는페인트공, 잡역부, 조적공

등이며, 이런 직종에서 규폐증으로 인한 표준화 사망비

율이 가장 높은 것으로 보고되고 있다. 특히 페인트 공

은 부분제한된공간에서납이들어있는페인트를벗

겨내는작업을하기때문에인체에유해성이매우크다.

블라스팅 작업 중 발생하는 분진의 독성은 사용하는

연마재의 종류, 작업 표면에 있는 코팅재료, 코팅층 하

부에 있는 마감재, 그리고 연마재 사용 내력(연마재 재

사용으로인한오염등) 등몇가지인자에따라달라진

다. 일반적으로 작업자의 노출을 경감하는 방법으로는

공학적 책, 관리적 책, 개인보호구, 작업방법의 변

경등이사용되고있다.

1) 물분사블라스팅

작업자의유해물질에 한직접적인 피해를줄이기위

한 책으로 가장 가능성이 높은 예가 초고압 물 분사방

법이다. 물을 이용할 경우 다른 연마재를 이용할 때보다

노출이확연히감소하는장점이있지만표면에서제거된

물질에노출되는단점은그 로남아있다. 또물을이용

할 경우 다른 연마재처럼 표면 처리능력이 없으며, 초고

압으로분사되는물에닿으면손이절단될위험도있다.

초고압 물분사 블라스팅과 습식 블라스팅 공법과는

구별하여야 하는데, 습식 블라스팅 공법은 연마재에 물

을섞어분진발생을억제하며, 표면처리는연마재로얻

는방식이다.

본고에서는 블라스팅 작업의 현황과 기술이 어느 정도까지 진행되었는지를 살펴보고, 그 중 작업자의 유해

물질에 한 피해를 줄이기 위해 최근 개발되고 있는 블라스팅 장비와 공법사례를 검토하기로 한다.

<그림 1> 샌드블라스팅하는 모습

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2006. 봄호｜83

블라스팅 기술과 작업자 피해를 줄이기 위한 책

있으며, 무게는 160 파운드이고, 40,000psi 압력으로

분당 6.5갤런의 물을 분사한다. 작업속도는 시간당

100~1000ft2이다.

<그림4>는 Hull Jet 60(U. S. Navy)으로 형 선박

등에서 페인트를 제거하는 장비로 6인치 회전바에 22

개 고압 물분사노즐을 장착하고 있으며 40,000psi 압

력으로 분당 10갤런의 물을 사용한다. 작업속도는 시간

당178ft2이다.

<그림 5>는 로봇 교량 보수 시스템(Robotic Bridge

Maintenance system, NCSU)으로서 교량의 I-빔에

한 원격조사, 페인트제거, 스프레이 청소, 페인트 칠

등의 작업을 하는데 자유도 4를 가진 로봇 팔을 가지고

있으며, 카메라를장착하여작업한다.

<그림 6>은 피트맨 진공 블라스팅 시스템(Pittman

Vacuum Blasting System (PVBS) , Pittman Inc.)

으로 블라스트 헤드에 2개의 노즐을 가지고 있으며 7ft

직경의 청소 및 재생시스템과 전기 윈치, 콘트롤러를

가지고 있다. 이들 장비 이외에도 En-vac(MHI

Marine Eng, Ltd), Automated Surface Finishing

System (Univ. of Texas), 11모델의 US Filter,

European Blasting Cleaning Equipment 와

WallWalker(Pentek, Inc) 등의 장비가 있다.

이 연구에서는 위에서 살펴본 장비 중 하나인 PVBS

를이용하여실제로페인트제거작업중납노출을어느

정도줄일수있는지효과를검증해보았다.

1) 실험방법

노출 평가는 2개의 개인 호흡 역 시료와 1개의 지역

시료를 포집하여 공기 중 금속과 총부유분진 농도를 측

정하 다. 시료채취는 연구용 선박의 갑판을 청소하는

작업에서 PVBS를 사용하는 2명의 근로자로부터 작업

시간 1시간동안 분당 2리터의 유량으로 포집하 다. 작

<그림 4> 헐 제트 60(Hull Jet 60)

<그림 6> 피트맨 진공 블라스팅 시스템

(Pittman Vacuum Blasting System)

<그림 5> 로봇 교량보수 시스템

(Robot Bridge Maintenance System)

82｜

월 / 드 / 리 / 포 / 트

분진발생을 줄이기 위한 노력

블라스팅 작업은 그 자체로 매우 노출이 심하기 때문

에 공기공급식 블라스팅 헬멧을 기본적으로 착용하도록

규제되어 있다. 그러나 이런 개인 보호구로도 워낙 노출

이 심한 블라스팅 작업에는 보호가 부족하다. 미군 내

에서블라스팅작업을하는작업자의개인노출을조사한

결과 카드뮴, 납, 6가 크롬 등의 8시간 시간 가중평균값

(TWA)은 허용농도를 각각 250배, 6배, 5배 초과하 다.

다른연구에서는공기공급식보호구내부에서측정한호

흡성 실리카 농도가 작업시간 62~211분 동안 검출 한계

이하에서 0.2㎍/㎥이었으며, 인근지역에서 다른 작업을

하는근로자의노출은0.04~0.53㎍/㎥이측정되었다.

또 다른 연구에서는 교량에 페인트를 다시 칠하기 위

해수행한블라스팅작업에서작업자호흡 역의납, 카

드뮴농도를측정한결과, 각각OSHAS 허용농도의219

배, 3.1배를 초과하 다. 이 결과를 근거로 현재 보호구

로 사용되고 있는 공기공급식 블라스팅 헬멧은 납 노출

을효과적으로줄이지못할것으로결론지었다.

분진발생을 줄이려면 건식 블라스팅보다는 초고압

물분사공법이나습식공법을고려해야한다. 그러나물

분사공법은표면처리가과제로남아있고또표면에서

나오는유해물질에 한문제는남아있다. 진공블라스

팅 공법도 적극적으로 고려해볼 필요가 있는데 이 공법

은브러시를표면에가깝게유지하는것이관건이다.

폐나원격제어공법, 드라이아이스를이용하는것도좋

은 체방법이다.

블라스팅 장비 개발 사례

<그림2>에소개된장비는오토블라스터(Auto Blaster,

Coke Steel Erection)로서 교량이나 고속도로 교차로 등

플랜지빔구조물에서페인트를제거할때사용되는장비

이다. 이 장비는 40ft×2ft 작업 플랫폼에 설치되어 구

동 장치를 이용하여 다리를 왕복하는 과정에서 8개의

블라스팅 노즐을 사용하여 작업을 한다. 이 장비는 자

동 또는 외부에서 원격조정으로 작업하며, 작업속도는

2~7ft.min로 4,000ft2 면적의 빔을 약 50분 정도의

작업으로 마칠 수 있다. 50ft×50ft×15ft 크기의 다리

모형 내에서 수행한 시범운전에서 NIOSH 조사자가

측정한 내부 농도는 2,800~10,300㎍/㎥이었는데, 이

모형 다리 외부에서 측정한 농도는 2㎍/㎥이었고, 평

상시의 작업자 위치에서 조사한 결과는 5㎍/㎥이었다.

<그림 3>은 Hydro Cat(Flow International co.) 워

터젯 시스템으로 해상 및 육상 구조물 중 배의 이물 바

닥이나, 수직 표면(탱크, 배 등) 평평한 갑판 등에서 표

면의 페인트를 제거할 때 사용된다. 이 기기는 27인치

×30인치 크기로 12인치 회전헤드에 노즐이 장착되어

<그림 2> 오토 블라스터(Auto Blaster)

<그림 3> 하이드로 캣(Hydro Cat)

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2006. 봄호｜81

블라스팅 기술과 작업자 피해를 줄이기 위한 책

2) 물리, 화학적제거방법

또 다른 공법으로는 바늘형 건(NEEDLE GUN)을 사

용하거나 기계적으로 어내는 기계(SCRAPPER)를 사

용하는 공법이 있으며 여기에 화학적으로 표면을 제거

하는물질을넣기도한다. 그러나이방식들은생산성이

낮기때문에 규모공사에는사용하기곤란하다. 또이

런 방법을 사용하더라도 나중에 다시 페인트를 칠하기

위해표면처리를할필요성이생기기도한다.

최근에는 드라이아이스 조각을 연마재로 이용하기도

한다. 이 공법은 드라이아이스 펠렛을 80~100psi 압력

으로 초음속으로 분출시켜 표면을 블라스팅하는 것이

다. 드라이아이스는 최종적으로 승화하여 없어지며 단

지 표면에서 제거된 물질만 폐기하면 된다. 이 공법은

이산화탄소가발생하여산소를치환하므로충분한공기

가 공급되어야 한다. 또 드라이아이스가 차갑기 때문에

장갑착용은필수이다.

3) 원격조종되는 자동화기기(Remotely Operated

Automated Devices)

일부또는전체가자동화된블라스팅기기가다양하게

시중에나와있으며일부는원격조종도가능하다. 철구조

물의 페인트를 제거하는데 자동화 블라스팅 장비의 사용

가능성을연구한사례가있다. 총9개의자동화장비가확

인되었는데그중오토블라스터, 하이드로캣, U.S.Navy

고압물분사제트, NCSU 로봇교량유지시스템, 피트맨진

공블라스팅시스템(PVBS) 5개를비교하 다. 이기기중

PVBS를 이용하여 납에 한 노출평가를 실시하 다. 결

론적으로 PVBS는 효과적으로 납을 제거하고 격리시켰

다. 그러나폐기물을처리하는과정과연마재를재순환하

는과정에서의효과는재평가할필요가있다.

4) 초음파로봇페인트제거시스템

NASA의 제트추진연구소에서는 물분사 공법에 초음

파를 결합한 로봇 페인트제거 시스템을 개발하 다. 이

는 초음파를 이용해 국소 가열 방식으로 페인트가 일어

나게 만들고, 물로 분사하여 일어난 페인트를 제거하는

공법이다.

5) 전기적제거공법

또 다른 유망한 기술로는 교량이나 육교에서 페인트

를 제거하는데 사용되는 전기적 제거공법이다. 이 기술

은 전기화학적 음극 반응을 이용하여 페인트를 제거하

는데, 철 구조물에 직류 전원을 연결하면 이 구조물이

음극이 되고, 양극은 내부에 장착한 스크린과 전해액을

가진 흡착패트이다. 이 공법은 연마재를 사용하지 않는

점과연마재로인한노출이없다는점이강점이다. 그러

나생산성과공법의효율에 한연구가필요하다.

6) 진공블라스팅

블라스팅 작업중 환기는 실내나 한정된 공간에서 주

로사용되지만, 주된사용목적은가시거리확보와방출

억제이며 작업자 노출을 제어하는 것은 부차적 목적이

다. 블라스팅이외부공간에서수행되는경우는고압및

고속으로 방출되기 때문에 환기가 어렵다. 그러나 진공

블라스팅이하나의해결책이될수있다. 한연구에서는

교량에 납 페인트(중량비로 평균 납 함량은 17%)를 제

거하는 데 철 구슬로 된 연마재와 이 공법을 이용하

다. 이 진공 블라스팅 공법은 개인 납 노출을 개방형 공

법과 비교해 볼 때 확연한 차이를 보 다. 그러나 작업

자는 진공 블라스팅 기기의 헤드를 표면에 가깝게 유지

시켜야(진공입구를 브러시로 둘러쌈) 분진이 비산하는

것을 막을 수 있으며, 이 헤드는 기존 헤드보다 무거워

근골격계 문제가 발생할 수 있고 페인트 제거율이 기존

개방형공법보다1/10 정도인단점이있다.

80｜

월 / 드 / 리 / 포 / 트월 / 드 / 리 / 포 / 트

블라스팅기술과작업자피해를줄이기위한 책

출처 : Automated Abrasive Blasting Equipment for Use on Steel Structures Applied Occupational and

Environmental Hygienes

블라스팅의 정의

교량, 육교, 선박, 저장탱크등에서표면에칠한페인

트를 벗겨내고 새로 칠하려고 하거나 건물 외관을 단장

하기위해콘크리트표면을정리하고자할때에흔히사

용되는공법이연마재를넣은후강한압력을넣어고속

으로 분출하도록 하는 블라스팅(Abrasive Blasting)이

다. 미국에서는 건설업에 종사하는 인력이 7백만 정도

인데 그 중 20%가 블라스팅 작업을 하고 있다. 가장 많

이노출되고있는직종으로는페인트공, 잡역부, 조적공

등이며, 이런 직종에서 규폐증으로 인한 표준화 사망비

율이 가장 높은 것으로 보고되고 있다. 특히 페인트 공

은 부분제한된공간에서납이들어있는페인트를벗

겨내는작업을하기때문에인체에유해성이매우크다.

블라스팅 작업 중 발생하는 분진의 독성은 사용하는

연마재의 종류, 작업 표면에 있는 코팅재료, 코팅층 하

부에 있는 마감재, 그리고 연마재 사용 내력(연마재 재

사용으로인한오염등) 등몇가지인자에따라달라진

다. 일반적으로 작업자의 노출을 경감하는 방법으로는

공학적 책, 관리적 책, 개인보호구, 작업방법의 변

경등이사용되고있다.

1) 물분사블라스팅

작업자의유해물질에 한직접적인 피해를줄이기위

한 책으로 가장 가능성이 높은 예가 초고압 물 분사방

법이다. 물을 이용할 경우 다른 연마재를 이용할 때보다

노출이확연히감소하는장점이있지만표면에서제거된

물질에노출되는단점은그 로남아있다. 또물을이용

할 경우 다른 연마재처럼 표면 처리능력이 없으며, 초고

압으로분사되는물에닿으면손이절단될위험도있다.

초고압 물분사 블라스팅과 습식 블라스팅 공법과는

구별하여야 하는데, 습식 블라스팅 공법은 연마재에 물

을섞어분진발생을억제하며, 표면처리는연마재로얻

는방식이다.

본고에서는 블라스팅 작업의 현황과 기술이 어느 정도까지 진행되었는지를 살펴보고, 그 중 작업자의 유해

물질에 한 피해를 줄이기 위해 최근 개발되고 있는 블라스팅 장비와 공법사례를 검토하기로 한다.

<그림 1> 샌드블라스팅하는 모습

84-85 1904.1.6 1:2 AM 페이지80

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2006. 봄호｜83

블라스팅 기술과 작업자 피해를 줄이기 위한 책

있으며, 무게는 160 파운드이고, 40,000psi 압력으로

분당 6.5갤런의 물을 분사한다. 작업속도는 시간당

100~1000ft2이다.

<그림4>는 Hull Jet 60(U. S. Navy)으로 형 선박

등에서 페인트를 제거하는 장비로 6인치 회전바에 22

개 고압 물분사노즐을 장착하고 있으며 40,000psi 압

력으로 분당 10갤런의 물을 사용한다. 작업속도는 시간

당178ft2이다.

<그림 5>는 로봇 교량 보수 시스템(Robotic Bridge

Maintenance system, NCSU)으로서 교량의 I-빔에

한 원격조사, 페인트제거, 스프레이 청소, 페인트 칠

등의 작업을 하는데 자유도 4를 가진 로봇 팔을 가지고

있으며, 카메라를장착하여작업한다.

<그림 6>은 피트맨 진공 블라스팅 시스템(Pittman

Vacuum Blasting System (PVBS) , Pittman Inc.)

으로 블라스트 헤드에 2개의 노즐을 가지고 있으며 7ft

직경의 청소 및 재생시스템과 전기 윈치, 콘트롤러를

가지고 있다. 이들 장비 이외에도 En-vac(MHI

Marine Eng, Ltd), Automated Surface Finishing

System (Univ. of Texas), 11모델의 US Filter,

European Blasting Cleaning Equipment 와

WallWalker(Pentek, Inc) 등의 장비가 있다.

이 연구에서는 위에서 살펴본 장비 중 하나인 PVBS

를이용하여실제로페인트제거작업중납노출을어느

정도줄일수있는지효과를검증해보았다.

1) 실험방법

노출 평가는 2개의 개인 호흡 역 시료와 1개의 지역

시료를 포집하여 공기 중 금속과 총부유분진 농도를 측

정하 다. 시료채취는 연구용 선박의 갑판을 청소하는

작업에서 PVBS를 사용하는 2명의 근로자로부터 작업

시간 1시간동안 분당 2리터의 유량으로 포집하 다. 작

<그림 4> 헐 제트 60(Hull Jet 60)

<그림 6> 피트맨 진공 블라스팅 시스템

(Pittman Vacuum Blasting System)

<그림 5> 로봇 교량보수 시스템

(Robot Bridge Maintenance System)

82｜

월 / 드 / 리 / 포 / 트

분진발생을 줄이기 위한 노력

블라스팅 작업은 그 자체로 매우 노출이 심하기 때문

에 공기공급식 블라스팅 헬멧을 기본적으로 착용하도록

규제되어 있다. 그러나 이런 개인 보호구로도 워낙 노출

이 심한 블라스팅 작업에는 보호가 부족하다. 미군 내

에서블라스팅작업을하는작업자의개인노출을조사한

결과 카드뮴, 납, 6가 크롬 등의 8시간 시간 가중평균값

(TWA)은 허용농도를 각각 250배, 6배, 5배 초과하 다.

다른연구에서는공기공급식보호구내부에서측정한호

흡성 실리카 농도가 작업시간 62~211분 동안 검출 한계

이하에서 0.2㎍/㎥이었으며, 인근지역에서 다른 작업을

하는근로자의노출은0.04~0.53㎍/㎥이측정되었다.

또 다른 연구에서는 교량에 페인트를 다시 칠하기 위

해수행한블라스팅작업에서작업자호흡 역의납, 카

드뮴농도를측정한결과, 각각OSHAS 허용농도의219

배, 3.1배를 초과하 다. 이 결과를 근거로 현재 보호구

로 사용되고 있는 공기공급식 블라스팅 헬멧은 납 노출

을효과적으로줄이지못할것으로결론지었다.

분진발생을 줄이려면 건식 블라스팅보다는 초고압

물분사공법이나습식공법을고려해야한다. 그러나물

분사공법은표면처리가과제로남아있고또표면에서

나오는유해물질에 한문제는남아있다. 진공블라스

팅 공법도 적극적으로 고려해볼 필요가 있는데 이 공법

은브러시를표면에가깝게유지하는것이관건이다.

폐나원격제어공법, 드라이아이스를이용하는것도좋

은 체방법이다.

블라스팅 장비 개발 사례

<그림2>에소개된장비는오토블라스터(Auto Blaster,

Coke Steel Erection)로서 교량이나 고속도로 교차로 등

플랜지빔구조물에서페인트를제거할때사용되는장비

이다. 이 장비는 40ft×2ft 작업 플랫폼에 설치되어 구

동 장치를 이용하여 다리를 왕복하는 과정에서 8개의

블라스팅 노즐을 사용하여 작업을 한다. 이 장비는 자

동 또는 외부에서 원격조정으로 작업하며, 작업속도는

2~7ft.min로 4,000ft2 면적의 빔을 약 50분 정도의

작업으로 마칠 수 있다. 50ft×50ft×15ft 크기의 다리

모형 내에서 수행한 시범운전에서 NIOSH 조사자가

측정한 내부 농도는 2,800~10,300㎍/㎥이었는데, 이

모형 다리 외부에서 측정한 농도는 2㎍/㎥이었고, 평

상시의 작업자 위치에서 조사한 결과는 5㎍/㎥이었다.

<그림 3>은 Hydro Cat(Flow International co.) 워

터젯 시스템으로 해상 및 육상 구조물 중 배의 이물 바

닥이나, 수직 표면(탱크, 배 등) 평평한 갑판 등에서 표

면의 페인트를 제거할 때 사용된다. 이 기기는 27인치

×30인치 크기로 12인치 회전헤드에 노즐이 장착되어

<그림 2> 오토 블라스터(Auto Blaster)

<그림 3> 하이드로 캣(Hydro Cat)

84-85 1904.1.6 1:2 AM 페이지82

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2006. 봄호｜8584｜

월 / 드 / 리 / 포 / 트

업자는 교 로 호스를 잡거나 장비를 운전하는 업무를

하 다. 또페인트조각과블라스팅하고난물질을채취

하여벌크물질시료로분석하 다.

또 선박의 상부 구조에서 페인트를 제거하는 동안 잠

시 PVBS를 시범 사용하는 시간 동안 2개의 개인 호흡

역 시료와 1개의 지역시료를 포집하 다. 개인시료는

장비 조정 작업자에서 21분, 상부 작업자에서 22분 동

안 포집하 고, 지역시료는 페인트 제거하는 선박의 기

둥 하부에 있는 용접 박스 위에 설치하여 분당 4리터의

유량으로포집하 다.

공기시료는 금속과 총부유분진 모두 37mm 직경, 기

공 5㎛의 PVC 필터를 2단 카세트필터 홀더에 넣어 튜

빙으로 개인시료 포집용 펌프에 연결하 다. 필터 카세

트는작업자의것에설치하여호흡 역에서포집하도록

하 다. 공기시료는 금속의 경우 ICP-AES로 NIOSH

7300 방법으로 분석하 고, 총부유분진의 경우는

NIOSH 0500 방법으로 중량법으로 분석하 다. 벌크

시료 내의 납은 불꽃 원자흡광광도계로 분석하 고, 다

른금속은NIOSH 7300 방법에따라분석하 다.

2) 실험결과

공기중 시료에서 비소, 카드뮴, 셀레늄, 탈륨 등은 발

견되지 않았다. 이들 시료의 검출한계(LOD)는 카드뮴

이 0.01㎍/필터, 납이 0.08㎍/필터, 정량한계(LOQ)는

카드뮴 0.02㎍/필터, 납이 0.3㎍/필터 다. 최 88리

터의 공기 중 최소 검출 농도는 카드뮴이 0.11㎍/필터

이고 납은 0.91㎍/㎥이었고, 최소 정량한계 농도는

0.23㎍/㎥에서 3.4㎍/㎥이었다. 총 부유분진의 LOD는

0.02㎎이었다.

장비사용 중 포집한 공기시료에서 금속 원소를 분석

한 결과, 이 작업을 8시간 동안 한다고 가정했을 때 각

각의금속원소농도는해당물질의노출기준을넘지않

았다. 총부유분진을 분석한 결과 이 방법의 검출한계인

0.02㎎을넘지않았다.

페인트 조각을 채취한 벌크시료의 경우 상부 구조물

내페인트는중량으로0.03% 납을함유하고있었다. 벌

크 시료 내 함유된 물질을 분석한 결과, 자동화 기기를

사용하여벗겨낸페인트는분리과정에서효과적으로납

을농축시키고있음을보여주고있었다.

현재블라스팅에 한다양한공법이개발되어있으나현장에적용하여그효과를평가하는연구가필요하

다. 특히헤마타이트나습식공법에 한노출평가와적용가능성연구가필요하며, 원격제어나로봇방식에

한노출연구가있어야한다.

본 연구에서 관찰한결과와 시료 채취한 결과를 종합해 볼 때 PVBS 자동 블라스팅 장비는 납이 함유된 페

인트를제거할때효과가있음이입증되었다. 이자동장비를사용하면납이함유된페인트를제거할때발생

원에서의 방출을 제어할 뿐 아니라 공간에 환기 시설을 설치하고 유지할 필요성을 없애며, 보호구 착용도 감

소시키거나필요없게만드는효과가있다.

우리나라에서도 향후 자동화기기에 한 연구를 수행하여 수동으로 하는 작업을 쉽고, 안전하게, 그리고

비용-효과-시간적인개선이이루어지길바란다.

결론

금속도장기능사 실기시험 비 지침서

에어리스 팁(노즐)의 사양과효율적 사용을 위한 유지관리

한국그레이코(주) 신 종 균

좋은장비를선택하는것은비즈니스에서필수적이다.

또한 장비가 일관되게 작동되는 것은 더더욱 중요하다.

스프레이팁의 성능이 어떠한가가 바로 여러분의 일들을

성사시키거나망쳐버리는결정적인요인이된다.

첫째로, 효과적인 페인트칠은 팁에 달려 있음을 아는

것이 절 필요하다. 부분의 페인트에는 거친 입자가

들어 있는데 어떤 것은 마모성이 아주 강하다. 만일 이

거친 입자들을 너무 높은 압력으로 스프레이 하거나 알

맞지않는사이즈의팁으로사용하면팁은훨씬빨리마

모될 것이고 이로 인해 페인트와 돈은 낭비될 것이다.

만일 마모된 팁을 정기적으로 교체해 주지 않으면 도장

의품질을떨어뜨릴뿐아니라시간과비용의손해를보

게 된다. 마모된 팁은 장비의 부품을 조기에 마모되게

하므로 알맞은 사이즈의 팁으로 적기에 교체해 줌으로

써시간과비용을절약할수있다.

중요한 것은 좋은 품질의 내구성이 강한 제품을 선택

하는것이다.

가. 팁의 기능

에어리스 팁은 압축 공기 없이 펌프에서 만들어진 고

압의 재료가 작은 구멍의 팁을 통과함으로써 고압으로

통과되는도료가잘게쪼개져무화(분무)되게하는것으

로 팁은 재료가 토출하여 코팅되는 양과 형성되는 패턴

의형태를결정한다.

나. 팁의 종류

랙(RAC) 팁

랙(랙5, 랙X)팁은 Reverse A Clean이란 의미로 작업

중 팁이 막혀 제 로 분사되지 않을 때 팁 손잡이를 180

도 돌려 분사해 줌으로써 팁에 막혀 있는 이물질이 제거

되도록 디자인되었다. 흔히 스위치 팁이라고도 한다. 랙

팁은 각종 건축 도장에서 광범위하게 사용되는 팁이다.

이 팁은 다양한 팁 사이즈가 필요한 작업에, 특히 여러

종류의도포면이나페인트를사용할때아주유용하다.

랙팁의 기능상 구분

표준 팁-건축용 도장에서 범용적으로 사용되는 팁으

로 인테리어 도장에서 아파트 도장 등에 주로 사용되어

지고있다.

파인피니쉬 팁- 이 팁은 2단 분사 시스템 팁으로 도

료를 2번 쪼개주어 무화(분사)시키는 방법으로 아주 부

드럽고 미려한 도장을 필요로 하는 작업에 사용되는 팁

이다. 표준 팁에 비해 무화 형태의 가장자리가 겹친 자

국 없이 자연스럽게 겹쳐져 표준 팁에 비해 훨씬 더 일

랙 X 팁

LTX-xxx

랙 5 팁

286-xxx

파인피니쉬 팁

FFT-xxx

라인 팁

LL5-xxx

헤비듀티 팁

GHD-xxx

평 팁

269-xxx

도 / 장 / 가 / 이 / 드

84-85 1904.1.6 1:2 AM 페이지84

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86｜

도 / 장 / 가 / 이 / 드

정한 도막 두께를 만들어 준다. 파인 피니쉬 팁은 에어

리스 장비를 사용하여 에어 스프레이와 같은 미려한 도

포면을 만들어 낼 수 있는 장점이 있다. 이 파인피니쉬

팁을 사용하면 에어리스로 목재나 철재 가구도장이나

소품도장을할수있다.

광폭 팁 - 기존 표준 팁의 6백 단위보다 2배 이상의

패턴 폭을 낼 수 있는 팁이다. 작업시간의 단축과 근거

리도장으로도료의비산을현저히감소할수있는획기

적인스위치팁으로주로건축도장(인테리어및외부도

장)에사용되고있다.

라인팁- 이팁은도로의차선작업과주차장의주차

라인작업, 그리고비행장활주로작업시사용되는랙팁

으로선의가장자리가번지지않고칼로자르는듯반듯

하고 명료하게 도색되는 라인 전용 팁이다. 이 팁의 장

점인 번짐 방지 기능을 활용하여 일부 인테리어 도장시

(창틀, 문틀도장) 라인 팁을 선호하는 도장인도 증가하

고있다.

헤비듀티 랙팁 - 이 팁은 도료를 무화하기 위해 고압

의 파워가 필요로 하는 도장작업에 사용되는 팁으로 주

로 콜타르 에폭시, 내화도료, 퍼티 마스틱도료 작업시

사용되는 랙 팁이다. 고압을 요하는 작업에 사용되므로

팁이팁가드에서쉽게빠지지않도록달기나사로팁과

팁가드를고정시켜사용하는팁이다.

평팁 - 실버 평팁과 컨트랙터 평팁으로 나누어진다.

실버 평팁은 그레이코 팁 중 랙팁과 같이 최상의 품질

의 팁으로 내마모성 재질인 텅스텐 카바이드로 만들어

진다. 각 팁은 공장에서 팬 형태 및 구멍 크기의 정

도를 보장하기 위해 실제 분사 테스트를 거친 후 출고

되며 주로 조선소 등의 중방식 도장에 사용되는 표

적인 팁이다.

반면 가격이 저렴한 컨트랙터 평팁은 같은 재질을 사

용하지만 제조 공정이 실버 팁과는 다르므로 제품의 정

도가 떨어진다고 볼 수 있다. 주로 철골 도장에 사용

되어지고있다.

다. 팁 선정 방법

구멍크기와 팬의 크기는 제품의 부품 번호에 들어가

있다. 모든 팁은 6개의 문자 및 숫자로 구분될 수 있다.

예를들어286417(LTX417)이라는숫자를가진팁의성

능규격을알고자한다면, 그내용은다음과같다.

1. 처음 세 숫자나 문자(286 / LTX)는 다양한 팁 형태

를나타내주는회사의형상번호이다. 다음의세숫

자(417)는실제팁사이즈(팬과구멍)를나타낸다.

2. 첫 번째 숫자 4는 표면에서 12인치(약 30cm) 떨어

져 분사했을 때의 략적인 팬의 폭을 나타낸다.

417팁에서의 팬 폭은 약 8인치 + 2인치 정도 되어

10인치(20~25cm)까지가 된다. 모든 그레이코 팁

은 동일한 재료와 압력으로 도포면에서 12인치(약

30m) 떨어져 테스트 한다. 만약 서로 다른 재료와

압력으로 테스트 한다면 팁에서 분사되는 팬 폭은

약간달라질수있다.

참고; 팁 분사형태의 각을 결정하기 위한 쉬운 방법이 한가지 더 있다.

네번째숫자에0을더붙여, 예를들어팁번호가286417이리면

네 번째 숫자인 4에 0을 더하여 40도 분사 각으로 팬폭이 형성

된다고보면된다.

3. 마지막2개의숫자17은팁의구멍크기가0.017인

치라는것을의미한다. 실제팁의구멍은고양이눈

같이타원형이다. 이는구멍크기가팁을통해흐르

는페인트양과직결된다는것을의미한다. 실제토

출량은 분사 압력과 사용하는 페인트에 따라 다르

다. 사용하는 에어리스 도장기의 토출량이 선택한

팁 사이즈를 충분히 커버할 수 있는가를 확인하고

작업에 맞는 팁을 선택하여야 한다. 만일 0.017인

2006. 봄호｜87

에어리스 팁(노즐)의 사양과 효율적 사용을 위한 유지관리

치 구멍의 팁을 선택한다면 장비의 최 분당 토출

량이 0.3gpm(1.14 lpm) 이상이 되어야 한다. 항상

팁보다더큰토출량의도장기를사용하여야한다.

팁선택시고려해야할요소

1. 스프레이할도료의종류

2. 에어리스장비의성능

3. 마지막마감도장이요구되는지여부

4. 도장작업자의경험수준

5. 도포면의면적

6. 작업시의날씨

* 힌트 - 바람 부는 날은 건과 피도체간의 거리를 최 한 가까이 두어

야 하기 때문에 가능하면 넓은 팬폭의 팁을 선택하여 작업하

는 것이 작업 생산성을 향상시킨다. 그리고 건의 이동 방향

도 수평이동 보다는 수직이동이 바람의 향을 덜 받는다.

어떤 구멍 크기가 올바른가

일반적으로 분사되는 페인트로써 팁 사이즈를 결정

할 수 있다. 스테인이나 락카, 우레탄 같은 저점도의 재

료에는 작은 구멍크기를 쓰고 에나멜이나 수성도료와

같은 점도가 높은 도료에는 큰 구멍을 선택한다. 팁의

구멍크기는 팁을 통해 얼마나 많은 양의 페인트가 흐를

것인가를결정할중요한요소이다. 여기에부가된또다

른요소는도료의압력과점도이다.

어떤 팬 사이즈를 선택할 것인가

생산을 극 화시키고 노동비용을 극소화시키기 위

해서는 올바른 팬 크기를 선택하는 것이 중요하다. 일

반적으로 에어리스 건을 도포면으로부터 30cm 거리

에서 사용할 때 크기가 큰 팬을 쓰는 것이 생산성을 높

이는 데 도움이 된다. 팬이 좁을수록 패턴 형태가 더

뚜렷하며, 좁은 팬은 도료의 날림을 감소시킨다. 또한

구멍크기는 작고 팬폭이 넓다면 팁이 막히기 쉽다. 이

때는 팁에 맞는 필터를 사용해 줌으로써 팁의 막힘 현

상을 예방할 수 있다.

팁과 피도체간의 거리

어떤 경우에는 에어리스 건을 도포면에서 12인치, 약

30cm 떨어져서 쥐고 있는 것이 쉽지 않을 수도 있다.

팬폭은표면으로부터가장알맞은건거리에맞도록선

택되어져야한다.

만일 사용중인 팁이 표면에서 12인치 떨어져서 분사

할때페인트칠이잘되면뒤로물러서서팬사이즈가두

배가 되지 않도록 해야 한다. 같은 팁으로 표면에서 24

인치 떨어져서 분사하면, 페인트의 상당량이 표면까지

가지 못하기 때문에 힘과 페인트의 비용만 더 들 뿐이

다. 넓은면적에적은페인트만이분사되는이유는팁에

서나오는양은그 로인데표면에닿는페인트는더적

기때문이다.

* 힌트 - 건을 표면으로부터 12인치 거리에서 사용할 수 있을 때는

큰 팬 사이즈를 사용하는 것이 작업 능력을 올려준다. 도포

면으로부터 12인치 거리에서 건을 사용하는 것이 용이하지

않을 때는 더 멀리서 분사할 수도 있다. 그러나 기억해야 될

것은 멀리서 분사하면 할수록 팬 크기는 더 커진다는 것이

다. 따라서 좁은 팬 크기를 사용하는 것이 좋다. 바람이 불

경우 작은 팬 크기를 쓰거나 건을 도포면 가까이 가도록 한

다. 마찬가지로 작은 구멍 크기를 사용하여야 한다. 팬 크기

가 넓을수록 가장자리의 분사 형태가 불분명해지며 일반적

으로 과잉 분사가 더 많아지게 된다.

적당한 팁 선택을 위한 공식

구멍크기와팬크기를맞추는것또한필수적이다. 만

일넓은팬을선택하면도포하는면적이넓기때문에구

멍크기도커야한다. 예를들면팬사이즈를두배나크

게사용하고자한다면토출량이두배나되는구멍크기

의것을선택하여야한다. 다음과같은공식으로사용하

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로증가한다. 이것은불필요하게페인트를30% 더분사

한다는 것을 의미한다. 게다가 팁이 마모되면 팬 폭이

줄어들어새팁이었을때12인치팬폭이었던것이마모

되어 9인치가 된다. 따라서 팁을 통해 페인트가 더 많이

나갈뿐아니라좁은면적에페인트가집중된다. 즉25%

더좁은면적에30% 더많은페인트가소요된다.

팁이조기에마모되는원인

팁은마모되는것이정상이다. 그러나팁을조기에마

모시키는데는몇가지주요한원인들이있다.

1. 과도한장비작동압력

2. 스프레이하는유체의마모성

3. 스트레이너(흡입필터)를사용하지않고작동할때

4. 필터(장비 및 건 필터)를 사용하지 않고 스프레이

할때

5. 사용하는 도료에 적합치 않는 필터 사이즈(Mesh)

를사용할때

6. 페인트 호스가 낡았거나 호스 내부가 깨끗이 세척

되지않았을때

주의: 수성페인트 스프레이시 흡입튜브에 스타킹을 끼우고 작업하는

것은 페인트의 흡입을 방해하여 장비에 과부하를 유발시키므

로 절 스타킹을 사용하지 마십시오.

팁의수명이얼마나오래갈것이냐를말하는것은불

가능하다. 도료마다 다른 거칠기의 큰 차이를 고려해야

하고, 또한페인트가여러다른압력에서분사되기때문

이다. 마모된 팁을 사용하면 평균적으로 페인트가 20%

더 많이 소요되고 값진 노동력의 20%를 잃게 된다. 규

칙적으로 팁을 점검하고 교체하면 새 팁을 구입하는데

드는 비용보다 더 많은 비용을 페인트와 노동력에서 절

약할 수 있다. 작업을 시작하기 전에 낮은 압력에서 패

턴을 시험하여 패턴의 양쪽 끝에 꼬리가 없어질 때까지

압력을증가시킨다. 이렇게하면팁의수명이길어질뿐

아니라 에어리스 도장기의 마모도 감소되며 모터의 수

명도 길어질 뿐 아니라 펌프의 로드, 슬리브 및 팩킹의

마모도감소될것이다.

팁수명을연장하는방법

1. 도료가 무화하는 데 필요한 최소한의 압력과 도포

하고자 하는 면적을 커버할 수 있는 압력만을 세팅

하여스프레이한다.

2. 모든도료는스프레이하기전한번걸러준다.

3. 장비에필터를필히사용한다.

4. 장비사용후모든필터를깨끗이세척한다.

5. 장비를 세척할 때는 반드시 팁을 제거한 후 세척

한다.

6. 부드러운나일론브러시로팁을세척한다.

최근에는기존의랙5팁보다한단계높은품질의 골

드 카바이드의 초경을 이용한 랙X팁(청색 팁)이 개발되

었다. 랙X팁은기존팁보다50%이상더긴수명으로균

일한패턴을유지하여최상의도장품질을만들어낸다.

이미 북미지역이나 유럽 등지에서는 도장작업자의

70%이상이 랙X팁을 사용하여 도장 품질의 향상은 물

론비용의절약과생산성을높이고있다.

88｜

도 / 장 / 가 / 이 / 드

면된다(이토출량에가장가까운구멍크기를선택하려

면첨부된표1 팁선정표사용).

현재 팁의 토출량(gpm) /현재 팁의 크기(inch) × 원

하는 팁의 팬 크기(inch) = 원하는 팁 구멍크기의 토출

량(gpm)

라. 팁의 마모

도장기가 부드럽게 분사되도록 유지하려면 새 팁으

로 시험적인 분사를 하여 그 분사 형태를 보관해 둔다.

시험 형태를 만들려면, 마분지 같은 것으로부터 30센티

미터거리에서건방아쇠를순간한번당겨분사형태를

만든다. 도장 작업을 할 때에, 정기적으로 원래의 시험

형태옆에또다시시험형태를분사해본다.

팁이 마모되면 구멍은 커지고 팬 형태가 줄어들어 궁

극적으로 분사형태에 향을 미친다. 분사형태에서 튀

기거나 쳐지거나 꼬리가 생기는지 살펴보아야 한다. 이

러한증상들이팁이마모되었다는표시이다. 그러나이

러한 문제를 해결하려고 장비의 압력을 증가시켜서는

안된다. 페인트만 낭비되고 펌프의 마모만 촉진시킬 뿐

이다. 다음에있는그림은마모된팁이분사형태에주는

향의한예를나타낸것이다.

만일 팬 크기가 원래의 크기에서 25% 작아지면 팁을

교체할 때가 된 것이다. 이 시점을 넘어 계속 사용하면

페인트와노동력이낭비된다. 형태만작아지는것이아

니라 토출량이 증가하여 좁은 면적에 많은 양의 페인트

가 분사되므로 단순히 건을 표면에서 더 멀리한다고 하

여도 별 도움이 되지는 않는다. 팁이 마모되면 고른 도

막 두께를 가능하게 해주던 분사 형태의 가장자리가 뭉

그러지면서 두께가 고르지 못하게 되며 페인트가 흐르

는현상이나타나결과적으로저질의도장품질이된다.

일상적인 경우 수성페인트를 분사할 때 압력을

2500psi로 하여 작업 표면에서 약 12인치 떨어져서 분

사하 을 경우, 515팁은 략 12인치 팬 형태를 만들어

내고이러한조건하에서토출량은0.23gpm(0.87 lpm)

이 된다. 이 515번 팁이 마모되면 0.017팁 사이즈가 되

고같은분사조건하에서토출량은.30gpm(1.14lpm)으

<표 1> 팁 선정표(팁번호의 마지막 세자리 숫자임)

적용도로락카, 바니쉬,

락카, 에나멜광명단, 에나멜, 지붕코트 외부용 수성, 에폭시, 내화도료, 퍼티,

스테인 내부수성 내 외부 수성 중방식 도료 중방식 도료 고점도 도료

분사 폭(인치) .007 .009 .011 .013 .015 .017 .019 .021 .023 .025 .027 .029 .031 .033 .035

2-4 109 111 113 115 119 121

4-6 207 209 211 213 215 217 219 221 223 225

6-8 307 309 311 313 315 317 319 321 323 325 327 331

8-10 409 411 413 415 417 419 421 423 425 427 429 431 433 435

10-12 509 511 513 515 517 519 521 523 525 527 529 531 533 535

12-14 609 611 613 615 617 619 621 623 625 627 629 631 633 635

분당토출량0.05 0.09 0.12 0.18 0.24 0.31 0.38 0.47 0.57 0.67 0.77 0.90 1.03 1.17 1.31

gpm(갤론)

gpm: 분당 토출량(갤런) lpm: 분당 토출량(리터)

2006. 봄호｜89

에어리스 팁(노즐)의 사양과 효율적 사용을 위한 유지관리

사용 감소 감소 감소

.015 .017 .019 .021

0.87lpm 1.14lpm 1.4lpm 1.8lpm

+30% +60% +100%

12인치 9인치 7인치 3.5인치

분사모양

형태폭

토출량

<표 2> 팁의 마모별 분사모양 형태변화

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2) 염해

콘크리트구조물이메인터넌스프리라고하는인식때문에교량의형식

을선정할때강재교량과같이도장재도포등의유지관리가필요없다는

이유로지금까지콘크리트교량이많이시공되어왔다. 그러나연안에시

공되었던교량등의철근콘크리트나프리스트레스콘크리트구조물에녹

을수반하는현저한균열이관찰되기시작하 으며, 또한각지역의콘크

리트구조물에 원인불명의 현저한 균열도 관찰되었다. 그 후 규모의 조

사나 연구에 의해 시공불량 등에 의한 조기열화를 제외하고 부분 염해

현상으로판명되었다.

일반적으로 콘크리트중의 철근은 부동태피막에 의해서 보호되며, 이

피막은 염화물 이온이 콘크리트중에 존재하면 파괴되어 철근의 부식이

개시된다. 또한, 철근의부식이진행되면콘크리트에균열이발생하게되

며, 철근의 부식을 더욱 가속화시킨다. 이러한 염화물 이온의 원인에는

‘초기염분’과‘외래염분’이 있으며, 전자는 시멘트의 경화촉진제로서 이

용된 염화나트륨이나 해사의 불순물로서 혼합된 것이고, 후자는 콘크리

트 크라이시스에서 새롭게 주목된 것으로 바닷바람 등에 의해서 공급되

어사진2와같이콘크리트의표면으로부터침투한것이다.

3) 화학적침식

황산염은 화학공업원료로서 널리 사용되고 있으며 이외에 비료에도 많

이사용되고있다. 또한일부지역에서는토양중에많이함유되어있고, 하

천수나온천수, 화산지 의용수, 공업용배수, 하수중에도함유되어있으

며, 바닷물에도함유되어있어해수에의한콘크리트의열화에도황산염이

관계된것으로알려져있다. 이러한황산염에의한콘크리트의열화메커니

즘으로 생성되는 석고는 물에 한 용해도가 그렇게 크지 않은 것으로 알

려져 있지만 다소 물에 용해되기 때문에 이 반응에 의해서 시멘트경화체

중의수산화칼슘을용출시켜표면에서부터점차조직이거칠어진다.

위의 반응에서 생성된 석고는 시멘트 경화체 중의 일부 성분과 반응하

여칼슘설퍼알루미네이트를생성하는데생성시큰팽창압을일으켜이에

의해균열및붕괴가발생한다. 황산염에의한콘크리트의열화는사진3

과 같으며 우선 표면부분에 팽창성의 균열을 일으켜 이 부분이 박리되고

이러한박리현상이계속반복하게된다.

도 / 장 / 119

2006. 봄호｜9190｜

콘크리트 구조물의 조기열화

콘크리트구조물의조기열화는예전부터사회문제로인식돼왔다. 1980년 중반아파트나고속도로등에서콘크

리트의박리∙낙하사고가잇따라발생하면서<콘크리트의위기>가문제가되어오고있다.

콘크리트구조물의조기열화요인에는 지진등자연재해를제외하더라도여러가지가지적되고있다. 아황산가

스나 탄산가스 등 환경오염이 확산되면서 골재 수습악화로 생기는 물에 의한 강도부족이나 콘크리트 피복부족 등

부적절한시공, 또해안선이많은지역의염해나한랭지의제설제(염화칼슘) 살포에따른염해등지역조건을포함해

다양한 요인이 존재하고 있다. 또 양질의 골재를 입수하기 어려워 불가피하게 사용하는 해사(바닷모래)의 세정부족

또한조기열화의원인으로알려지고있다.

콘크리트 주요 화학적 열화 사례

1) 중성화

일반적으로철근은 기중에방치하면쉽게부식되지만콘크리트중에서는부식되지않는다. 그러나콘크리트표

면의 수산화칼슘은 공기중의 이산화탄소(CO2)와 반응하여 탄산칼슘을 생성하며 동시에 pH가 저하하게 되는 현상

을중성화라한다.

pH의 저하는 콘크리트 표면으로부터 진행되며, 이것이 철근의 위치까지 도달하면 철근의 부식이 시작된다. 부식

된 철근은 팽창하여 콘크리트에 균열을 발생시키고, 더욱 철근이 부식하기 쉬운 환경을 만들어 철근의 부식이 촉진

된다. 그림 1은 중성화에 의한 열화 메커니즘을 나타낸 것이며 사진 1은 중성화에 의한 콘크리트구조물의 열화사례

를나타낸것이다.

일반적으로 토목구조물은 건축구조물에 비하여 철근의 피복두께가 두껍고 콘크리트도 물시멘트비가 작고 실하

기 때문에 중성화에 의한 문제는 작은 것으로 알려져 왔다. 그러나 최근에는 피복두께가 충분하게 확보되지 않은 구

조물이증가하고있을뿐만아니라콘크리트구조물의장수명화를위해중성화문제에 한재인식이요구되고있다.

반 구적인 것으로 여겨져 왔던 콘크리트 구조물의 신뢰가 저하되면서 조기열화 책이 중요한 사회적 과제로

떠오르고 있다. 이에 도료 기업들은 중방식 도장기술을 응용한 표면보호 시스템이, 화학 기업들은 콘크리트 강

도회복을 목적으로 전기적으로 재알카리화하는 기술이나 염화물 제거기술을 시스템화해 시장을 넓혀가고 있다.

콘크리트의 위기, 열화방지 도장 필수 콘크리트중의 수산화칼슘이 이산화탄소와

반응하여 탄산칼슘으로 되며, pH가 저하된다.

표면으로부터 중성화 진행

부동태피막이 파괴되어 녹 발행

Ca(OH)2 CaCO3

pH가 저하

공기중의 이산화탄소

CO2

→

콘크리트의 위기, 열화방지 도장 필수

염화물 이온이 서서히

내부로 침투

<그림 2> 염해에 의한 열화 메커니즘

해풍 등에 의해서 외부로부터

공급되는염화물이온

염화물 이온이 부동태피막을

파괴하고철근이녹슨다.

해사 등과 함께 혼합된

염화물이온

녹의 팽창압력에 의해서

콘크리트에균열발생

철근의 녹이 더욱

발생하기쉽다.

염화물 이온이 서서히

내부로 침투

→

<그림 1> 중성화에 의한 열화 메커니즘

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강제(鋼 ) 섬유에서 섬유보강 타입으로 전환

이와같은계속되는콘크리트조기열화문제에 해일본정부도그때그때 응책을강구해왔다.

산요 신칸센 터널사고 때는 효율적인 점검∙진단을 통한 적절한 보수 및 보강 시스템 구축을 긴급 제안했고, 해

사에의한폐해에 해서는콘크리트중의염분총량규제를실시했다.

물론 콘크리트 열화방지의 근본적인 책은 신설 콘크리트를 적절하게 구축하는 것으로 일본 정부는 양질의 골

재, 고성능AE감수제등콘크리트용화학혼화제의활용, 충분한콘크리트피복및철저한양생등을제시했다.

행정 응과 병행해 관련기업들도 소재를 포함한 보수∙보강시스템을 제안하고 실제 시공을 실시하고 있다. 특

히, 코베 지진이후기설, 신설을불문하고눈에띄는것이고가도로나지하철구내교각의보강 책으로사용된

섬유보강콘크리트이다.

지금까지는거의강제섬유가사용됐으나최근에는비닐, 폴리프로필렌, 나일론, 탄소섬유, 아라미드섬유등합

성섬유계가많이사용되고있으며특히비닐섬유가많이응용되고있다.

중방식도장기술응용다양하게전개

물리적인 콘크리트 보강과 함께 자연, 환경조건이나 건축자재 등의 저해인자에 의한 콘크리트 내부열화를 체계

적으로방지하는공법도폭넓게활용돼응용범위를넓혀나가고있다.

콘크리트의 내부 열화는 골재의 실리카 성분과 콘크리트의 알칼리 성분이 반응해 체적팽창하고 균열이 생겨 철

근부식으로 이어지는 알칼리 골재반응과 탄산가스, 염분 등이 침투해 콘크리트가 중성화되면서 철근이 부식돼 체

적팽창으로열화되는중성화등여러요인이지적되고있다.

콘크리트 열화요인 저지에 중요한 역할을

하는 기술 중 하나가 철골교각 등에 중방

식 도장기술을 응용한 콘크리트보호 도장

시스템으로 일본도로공단을 비롯해 일본

도로협회, JR, 수도고속도로공단, 한신고

속도로공단, 일본하수도사업단, 일본 농업

집단폐수협회와 같은 공익사업 주체가 독

자적인기준을적용하고있다.

이는 도막성능, 도막재료 등에서 시공지

역의 특수성을 가미한 기준을 설정하고 있

는점이특징이다.

도막재료는 하지처리에 에폭시 레진 프

라이머, 폴리우레탄레진프라이머, 중간칠

도 / 장 / 119

에후막형에폭시수지, 초벌칠에에폭시수지, 또는폴리우레탄레진도료를조합한도장시스템이바탕이되고있다.

도로용이나 내진성을 중시하는 설계에서는 진동 등에 의한 균열 추종성이 중시돼 비닐에스테르가 응용되고 있으

며, 도막성능에서는 차염성, 산소 및 수증기의 투과저지성, 콘크리트와의 부착성, 균열추종성 등이 주요 항목이다.

도장기술을바탕으로한콘크리트열화방지시스템은도료기업에서다양한중방식도장시스템이제안돼폭넓게응

용되고있다.

그리하여 에폭시 섬유시트공법, 폴리우레아-스프레이공법, 스마트-바른 공법 등을 갖추고 있으며 콘크리트 박

리∙낙하 방지시스템의 라인업을 완료해 페인트의 전개를 강화하는 등 뛰어난 방식기술이나 공법을 구사해 철도,

도로, 교각의횡목, 고가도로등의박리∙낙하방지에적용하고있다.

2006. 봄호｜93

콘크리트의 위기, 열화방지 도장 필수

92｜

도로공단의 콘크리트 도장재료 규격( )

구 분 시험조건 일본도로공단 규격(안)

도장의 외관 표준양성 후 도막 균일하고 흐름∙얼룩∙균열∙박리 없음

촉진내후성 시험 후 백아화 없고 도막에 균열∙박리 없음

온냉반복시험 후 도막에 균열∙박리 없음

내알칼리성 시험 후 같음

차염성 표준양성 후 도막의 염소이온 투과량 5.0×10-2mg/cm2 이하

산소투과저지성 표준양성 후 도막의 산소투과량 5.0×10-2mg/cm2 이하

수증기 투과저지성 표준양성 후 도막의 수증기 투과량 5.0×10-2mg/cm2 이하

중성화저지성 촉진시험 후 중성화 깊이 1mm 이하

콘크리트와의 부착성 표준양성 후 도막과 콘크리트와의 부착강도 10kg/cm2 이상

균열추종성 표준양성 후(상온시) 도막 길이 증가 0.40mm 이상

표준양성 후(저온시) 도막 길이 증가 0.20mm 이상

촉진내후성 시험 후(상온시)

사용재료도장조건

막두께 사용량 도장방법

Primer Epoxy Resin Primer 혹은 - 0.10 에어레스

Polyurethane Resin Primer - 스프레이(롤러)

Pade Epoxy Resin 혹은 Vinylester - 0.30 주걱

Resin Pale 1.20

중간칠 후막형 Epoxy Resin 혹은 350 0.15 도료중간칠

Vinylester Resin (0.012)

초벌칠 Polyurethane Resin 30 도료초벌칠

(단위:μ, kg/m2)

* 도장간격은 1~10일 표준<사진 1> 중성화에 의한 콘크리트

구조물의 열화 사례

<사진 2> 염해에 의한 콘크리트의열화 사례

도로협회의 도장기준( )

<사진 3> 황산염에 의한 콘크리트의열화 사례

도장간격

구 분

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SUCCESS

94｜

아무리좋았더라도부정적인정보를접하면쉽게나쁜쪽으로바뀔수있다는점을명심해야한다. 인간은

원래 긍정적인 정보보다 부정적인 정보에 더 민감한 존재로 진화되었다. 따라서 부정적인 정보가 드러나

면그만큼더주목을받게된다.

좋아하면판단할필요가없다

신입사원 선발에서 인사권자들은 경험이 풍부하고 적극적이며 유머감각 있고 창의적이며 성실한 지원

자를 선택한다. 이러한 평가기준은 감정이 개입된 흔적을 찾아보기 힘들다. 그런데 정말 그럴까? 결론은

모두하나로수렴된다. 그런사람이좋기때문이다.

사람들은 자기가 좋아하는 사람을 선택한다. 엄 하게 말하면 객관적인 정보들은 감정적인 선택을 정당

화시켜주는보조자료에불과하다. 흡연이얼마나해로운지를판단하는것은이성이다. 하지만담배를피우

게만드는것은감정이다. 흡연자들은담배를끊어야하는이유와피울수밖에없는이유모두를알고있다.

하지만 그들은‘폐암의 원인이 된다’는 금연이유를 선택하기보다는‘스트레스가 해소된다’는 흡연이유

를선택한다. 이처럼행동을결정하는것은언제나이성이아니라감정이다.

심리학자로지는두집단의 학생들에게다음과같은말을들려주었다. “나는약간의반란은좋은것이

며, 자연계에서의 폭풍처럼 정치계에서도 반란이 필요하다는 것을 인정한다.”로지는 첫 번째 집단에게는

이 말이 미국의 제3 통령인 토머스 제퍼슨이 한 말이라고 알려주었고, 두 번째 집단에게는 러시아 공

산주의혁명가인레닌의말이라고설명했다.

그러자첫번째집단의학생들은거의모두이말에공감한반면두번째집단의학생들은거의모두거부

감을드러냈다. 이실험결과는똑같은말이라도말하는사람에 한이미지에따라다르게평가됨을보여준

다. 아무리옳은말이라도그것을받아들이고따를기분을느끼지못한다면설득할수없는것이다. 따라서

누군가를변화시키고싶다면논리에앞서감성을터치해야한다. 좋아하면판단할필요가없기때문이다.

신은마음을, 사람은겉모습을먼저본다

심리학자 빅맨은 공중전화 동전 반환구에 미리 동전을 놓아 두었다. 그리고 두 부류의 실험보조자들에

2006. 봄호｜95

성공학자료실

좋은인상을유지하려면

한번 형성된 첫인상은 여간해서 바꾸기 힘들다. 첫인상은 왜 쉽게 바뀌지 않을까? 그것은 정보처리 과

정에서 초기 정보가 후기 정보보다 훨씬 더 중요하게 작용하기 때문이며 이를‘초두효과 Primacy

Effect’라고한다. 심리학자애쉬는간단한실험을통해초두효과가매우보편적인현상임을밝혀냈다. 그

는두집단의사람들에게어떤인물에 한성격을여섯가지특성으로설명해주었다.

집단1: 똑똑하다→근면하다→즉흥적이다→비판적이다→고집이세다→시기심이많다

집단2: 시기심이많다→고집이세다→비판적이다→즉흥적이다→근면하다→똑똑하다

같은 내용임에도 그 순서가 달라짐에 따라 실험 참가자들은 완전히 다른 인상을 형성했다. 긍정적인 내

용을먼저들었던‘집단1’의사람들은부정적내용을먼저들었던‘집단2’의사람들에비해그인물을훨

씬더긍정적으로평가했다.

처음에 들어온 정보가 나중에 들어오는 정보에 한 해석지침을 제공하기 때문이다. 하지만 첫인상이

끌리는사람은1%가다르다

1

2

3

“변화를위해서는실천이필요하다. 인간관계나비즈니스의기본원리는너무나단순하고

분명한데도그것을실제행동으로옮기는사람은1퍼센트밖에되지않는다고한다. 인간관계든

비즈니스든성공하는것은간단하다. ‘아는것’으로그치는99퍼센트 열에서빠져나와행동으

로실천하는1%의 열로들어가면되는것이다. ‘아는것이힘’이라고하지만, 아는것을행동

으로실천했을때만힘이된다.

”

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2006. 봄호｜97

자주보면정이들고만나다보면좋아진다

1889년 3월 31일, 프랑스 파리에서는 프랑스 혁명100주년을 기념하기 위해 에펠탑을 건립했다. 그런

데 탑이 세워지기 전 건립계획과 설계도가 발표되었을 당시, 파리의 예술가들과 시민들은 탑 건립을 결사

적으로 반 했었다. 시민들의 반발이 너무 거세지자 프랑스 정부는 20년 후에 탑을 철거하기로 약속하고

건설을강행했다. 탑이세워진후에도반발은잦아들지않았다.

그로부터 100여 년이 지난 지금 에펠탑은 더 이상 천박한 흉물이 아니다. 오히려 프랑스 사람들이 가장

자랑스럽게생각하는파리의귀부인이되었다. 파리시민들의인식이왜이렇게달라졌을까? 탑의장 한

높이때문에그들은좋든싫든눈만뜨면에펠탑을봐야했다. 그러면서그탑에차츰정이들기시작했고,

에펠탑을찾는관광객들이늘어나면서그것은파리의명소1위로꼽히게되었다.

하지만만날수록더싫어지는사람도있다. 평소에는안부전화한번 하지않다가어려운일이있을때

만친한척연락하는사람, 잘지낼때는아무소식이없다가울적할때만전화를걸어푸념을늘어놓는사

람들이 있다. 이런 사람을 좋아할 사람은 없을 것이다. 따라서 좋은 관계를 유지하기 위해서는 간간이 안

부를 묻고, 만나기가 힘들다면 책이나 신문 등 상 가 흥미를 느낄 만한 내용을 메일로 보내는 등 지속적

인노력이필요하다.

칭찬방법을바꾸면관계가달라진다

좋은말도자주듣다보면식상하듯이칭찬도반복되면그효과가급격히줄어든다. 즉신빙성이떨어져

그 사람의 말을 신뢰하지 않게 된다. 반면, 부정적인 점을 지적하고, 칭찬으로 마무리를 짓는 것은 상처에

치료제를발라주는것과같다. 따라서부정적인말을했다면반드시칭찬이나격려의말로마무리를짓자.

언제나시작보다는끝이중요하다.

칭찬은 구체적으로 하는 것이 좋다. “잘했어”와 같이 모호한 표현보다 무엇을 잘했는지 구체적으로 언

급해야 효과가 크다. 또한 면전에서 칭찬하는 것보다 제3자에게 칭찬하는 것이 더 효과적인 경우가 많다.

다른 사람을 통해 듣는 칭찬은 인정받고 싶은 욕구와 자랑하고 싶은 욕구 두 가지를 모두 충족시킬 수 있

다. 뿐만 아니라 칭찬을 전해 듣게 되면 두 명으로부터 칭찬을 받는 셈이 되기 때문에 면전의 칭찬보다 몇

배의효과를발휘할수있다.

<끌리는사람은1%가다르다/이민규지음 >

96｜

SUCCESS

게 산뜻한 정장 차림과, 허름한 옷차림을 각각 착용하도록 하 다. 실험보조자들은 약간 떨어져서 전화부

스를관찰하고있다가사람들이통화를끝내고그동전을자기주머니에집어넣으면그에게다가갔다.

그리고이렇게질문했다. “제동전이거기있었을텐데혹시보지못했습니까?”이렇게200명에게질문

한 결과, 정장차림의 실험 보조자에게 동전을 돌려주는 경우가 허름한 차림의 실험보조자에게 돌려주는

경우에비해두배나더많았다.

이처럼 옷차림은 우리를 바라보는 사람에 한 평가뿐 아니라 우리 자신의 태도에까지 향을 미친다.

우리는 정장을 입었을 때와 간편한 복장을 했을 때 마음가짐이나 행동이 달라지기 때문이다. 다른 사람의

마음을끄는사람은때와장소에어울리는옷차림을할줄안다.

겉모습때문에내면을보여줄수있는기회를놓친다면그건너무나아쉬운일이다. 문밖에발을내딛는

순간부터우리의옷차림은다른사람에게엄청난양의정보를제공하게된다는사실을명심하자.

초록은동색, 가재는게편

유유상종과 비슷한 말로 동기상구( 氣 求)라는 말이 있다. 기풍과 뜻을 같이하는 사람은 서로 동류를

찾아모인다는말이다.

왜 우리는 자기와 비슷한 사람들을 좋아할까? 그것은 다음과 같은 심리적 요인 때문이다. 첫째, 누군가

가 나와 비슷하게 행동하고 있다면 그것은 내가‘옳다’는 증거를 제공한다. 둘째, 비슷한 태도나 취향을

갖고있는사람들은서로의행동을더쉽게예측할수있다. 셋째, 자기와비슷한사람을싫어하는것은곧

자기자신을싫어하는것이된다.

사람들은 자기와 비슷한 사람을 좋아하는 반면 자기와 공통점이 없는 사람들에 해서는 반감을 느끼

는 경향이 있다. 닭이나 원숭이 등이 자기와 다른 개체가 나타나면 격렬하게 배척하듯이 인간도 그와 유

사한 유전적 프로그램을 갖고 있다. 역설적으로 그것은 집단의 응집력과 유 감을 높여주게 된다. 이처

럼 서로 비슷한 점을 갖고 있는 사람끼리 호감을 느끼는 것을‘유사성의 원리(Principle of Similarity)’

라고 한다.

유사성의원리는마케팅분야에서매우중요하게응용된다. 예를들어, 화장품을팔때건성피부라고말

하는고객에게는“나도건성피부인데, 써보니까…….”라는말로공통분모를찾아내면고객들은훨씬쉽게

설득된다.

성공학자료실

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Health

병( )의 물림,유전질환

2006. 봄호｜99

머리가허전해서슬픈사람들

보통 머리는 유전이라고 한다. 어떤 학자들은 전체 머리 환자 중 95%는 유전에 의한 것이라고 하고,

또 어떤 사람들은 50%정도라고 한다. 아무튼 다수의 사람들이 머리의 유전성을 인정하는 건 확실해 보

인다. 그럼 아버지가 머리면 자식은 죽어도 머리여야 한다는 뜻인가? 다행히도 의사나 학자들의 답은

‘No’이다.

흔히 머리는 남성에겐‘상염색체 우성’으로 유전돼서 부모 중 어느 하나의 유전인

자를 받으면 나타나지만, 여성의 경우‘상염색체 열성’유전으로 한쪽 부모에서만 유전

자를받으면증상이안나타나는보인자가되고, 양쪽부모로부터인자를받아야만 머

리가된다고알려져왔다.

하지만 최근에는‘다인자적’유전이라고 해서 머리 유전인자가 많을수록 머리가

될가능성이높다는학설이인정을받고있다. 그런데재미있는건유전적으로 머리가

될소인이있다해도사춘기전에거세하면 머리가되지않는다. 이유는‘안드로겐’이

라고 불리는 남성호르몬이 없으면 머리가 되지 않기 때문. 하지만 다시 이 사람에게 남성호르몬을 투여하

면수개월내에 머리가된다.

결론적으로 말하자면, 머리가 되기 위해서는 유전인자가 있어야 하는 동시에 남성 호르몬이 꼭 필요하

며, 그래서 머리를‘안드로겐 탈모증’, 쉬운 말로‘남성형 탈모증’이라고 하는 것이다. 따라서 머리 유전

자를 갖고 있다고 해서 모두 머리가 되는 것은 아니며 유전적 요인과 남성호르몬과의 상관관계에 의해 나

타난다.

뚱뚱한것도집안내림

비만에 관해 전문가들은 유전적 요인과 환경적 요인을 주된 원흉으로 꼽는다. 유전적 요

인이 있다는 것은 비만 환자의 가계도 조사, 일란성 또는 이란성 쌍생아 연구, 입양된 소아

에 한 조사 등을 통해 알게 됐는데, 그 결과 비만의 경우 고혈압 버금가는 유전성이 있음

이확인되었다. 일례로, 양자등록제도가있는네덜란드에서생후바로양자로입적되어길

러진 아이들 중 키와 체중에 따라 네 개의 무리로 선발해 낳은 부모와 기른 부모의 비만 여

부를조사한결과양자의비만정도가높을수록낳은부모의비만정도가높지만기른부모

의비만정도와는무관한것으로나왔다.

그러나유전적요소와환경적요소중어느쪽 향이더강한가에 한판결은아직도미정상태이다. 실제

로 미국의 애리조나 사막에 사는 파마인디언은 마른 사람들이 많았지만 생활환경이 급격히 변화되어 비만과

당뇨병이높은비율로나타나게되었다.

침묵의살인자, 고혈압

첨단 과학의 세기라는 말이 무색할 만큼 유감스럽게도 고혈압의 원인은 거의 알려져 있지 않다. 이렇게 원

인이 불분명한 고혈압을‘본태성 고혈압’이라고 부르는데 우리나라 성인 인구의 약 20%, 즉 400만 명이 넘

는사람들이본태성고혈압을앓고있다.

본태성 고혈압에 유전이 관여하고 있다는 건 어느 정도 알려진 사실이다. 고혈압이 어느 정도 유전되는지

는보고하는사람에따라다른데, 예를들어구마모토 학의미야오교수진의연구에의하면, 양친이고혈압

일 경우 자녀에게 고혈압이 나타날 확률은 약 50%, 부모 중 한쪽이 고혈압일 경우는 약 30%, 양친이 정상혈

압일경우는약20%라고한다.

최근에는 고혈압이 어떻게 유전되는지를 밝히기 위해 사람과 동물을 상으로 고혈압 유전자 연구가 활발

하게 이뤄지고 있다. 그 결과, 사람에게 고혈압을 일으키는 것으로 여겨지는 유전자가 몇 가지 알려졌다. 가

장 표적인 것이 미국 국립보건연구원(NIH)산하 국립심장-폐-혈액연구소와 휴스턴 학 연구팀에 의해 밝

혀진‘ACE’유전자로, 이유전자가변이를일으키면고혈압위험이크게높아진다는것이다. 실험결과ACE

세상을살아가자면가끔씩말도안되는현실에부딪칠경우가있다.

하지만 그 어떤 경우라도 부모가 자식에게 병을 물려주는 것보다 더

기막히고 암담한 상황이 있을까. 자식에게만큼은 가장 좋은 것, 가장

귀한 것만을 주고 싶어하는 부모의 마음을, 신( )은 얄궂게도‘유전’

이라는멍에로꽁꽁옭아매는것은아닌지….

98｜

건강한게 아름답다

건강한게아름(98~101p) 1904.1.5 10:30 PM 페이지98

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정도의 발병 가능성을 지니게 된다. 또 부모 모두 알레르기성 체질일 경우 자녀는

50%의 높은 확률을 갖게 된다. 비교적 유전성이 강한 편. 또 어머니가 임신중 알

레르기증세를호소했다면아이의발병가능성은더욱높아질수있다.

알레르기라는 체질질환을 근본적으로 바꿀 수 있는 방법은 없다. 하지만 시간경

과에 따라 오랫동안 계속돼 오던 증상이 사라지거나 바뀔 수도 있기 때문에 한 번

알레르기성질환이발생했다고해서그증상이평생계속된다고단정지을수는없다. 또지속적으로알레르기

증상이 나타나더라도 정확한 진단을 통해 적절한 조치를 취한다면 증상이 호전되는 것은 물론 정상적인 생활

을 위하는데아무런문제도되지않는다. 이미알레르기증상이나타났거나있었다면알레르겐, 즉알레르기

를일으키는물질에 한접촉기회를최소한으로줄이는것이좋다.

빈혈도유전성이강한질환

적혈구가 제 기능을 수행하지 못하고 파괴됨으로써 발생하는 빈혈. 유전적 소인이 강한 질환 중 하나라고

볼 수 있다. 본래 적혈구 모양은 도우넛 모양으로 가운데가 들어가 있어야 하는데 유전성 혈액질환을 일으키

는적혈구의모양은비정상적인형상으로미처비장을통과하지못하고파괴되어빈혈을일으키게된다.

유전성 빈혈질환에서 가장 흔한 구상적혈구증에 의한 빈혈의 경우 약 5천명 중 한 명 꼴로 나타나는 상염

색체우성유전으로, 증상은보통두세살이지난소아기에나타나게된다. 주로허약, 식욕감퇴, 구토, 어지럼

증 등을 동반하며 계속적인 빈혈로 키가 크지 않거나 몸무게가 늘지 않는 성장장애를 겪게 된다. 부모 중 질

환의가족력이있고 아이에게이 질환이생긴 경우다음 아이에게발병할가능성은 거의100%이므로부모는

가족계획에신중성을기해야한다.

외형적유전질환의 표주자피부

부분의피부질환은주로유전성향이강하다. 그중에서도가장흔한형태는각화증의일종인심상선어린

선. 심상선어린선은 각질세포가 정상적인 속도로 탈락되지 않고 지연되어 발생하는 것으로 피부가 전반적으

로 건조하며 아토피성 피부염이 동반되기도 한다. 반성유전방식으로 이루어지는 반성어린선은 주로 남아에

게 나타나는 질환으로 출생 직후 증상이 나타나며 심상성어리선에 비해 증세가 심한 편. X유전자에 의해 열

성유전되므로혈우병과마찬가지로주로남자에게증상이나타나며여성의경우는역시보인자의역할을하

게되는셈. 이질환은나이가들어도증상이그다지호전되지않는다.

자료협조 : (주)미디어엠

2006. 봄호｜101

유전자를 가진 사람은 그렇지 않은 경우에 비해 고혈압이 발생할 위험이 59%나 높은 것으로 밝혀졌는데, 놀

라운 사실은 ACE유전자 변이와 고혈압 사이의 연관관계는 남성들에게서만 발견되고 여성에게는 전혀 나타

나지않았다는것이다. 남성만의특이유전자임을시사하는증거다.

물가에내놓은아이같은존재, 암

인류의사망원인중불미스런1위를차지하고있는암. 주로생활습관이나환경적요인에의해발생하는것

으로추측하고있지만이미유전적발병인자를지니고태어나는경우도많다.

유전성이 강한 암은 비유전성 암에 비해 조기발병하고 종양의 유형이 서로 유사할 뿐 아니라 부모와 자식

간에 물림되는성향이강한특성을지니고있다.

비교적 유전성이 강한 유방암의 경우 유전에 의한 것은 5�10% 정도로, 발병 유전자는‘BRCA1’과

‘BRCA2’로밝혀졌다. 유방암이있는환자의친척들역시안전지 에있는것은아니다. 보통직계또는2

에 걸쳐 부모나 친척 중에 유방암에 걸린 가족이 있는 사람은 유방암에 걸릴 위험성이 1.5 내지 3배 정도 높

다고볼수있다.

남성에게 요즘 위협적인 존재로 떠오르는 전립선 암 역시 유전적 소인을 무시할 수 없다. 체로 식습관이

나 흡연 등의 환경적 요인과 노화에 따른 호르몬의 변화가 주요 원인으로 지목되고 있지만 유전성에 의한 발

병률도높은편이다. 아버지나형제중전립선암환자가있는경우일반인에비해전립선암의발병률은2배,

할아버지나삼촌이전립선암에걸렸던경우에는발병률이1.7배가된다고밝혀졌다. 즉전립선암은가족력이

있을경우, 가까운관계일수록, 또발생된가족수가많을수록발병가능성이증가한다고볼수있다.

유전적 성향이 크다는 장암의 경우도 부모 중 장암 환자가 있으면 자신도 장암에 걸릴 확률은 10�

15％로, 다른 사람에 비해 발병 가능성이 2�3배나 높다고 볼 수 있다. 이같은 가능성은 30 이후부터 높아

지기시작하며나이가들수록그위험도는커진다고볼수있다. 다른악성종양들과마찬가지로가족중 장

암환자가2명이상이있거나젊은나이(55세이전)에 장암이발생한경우에는발병가능성이더높아진다.

또 장암의유형에따라자식에게100％유전되는경우도있다.

환경과유전의찰떡궁합알레르기

알레르기성 질환의 유전성향을 보면 부모 중 한 사람이 알레르기성 체질을 가지고 있을 경우 자녀는 40%

100｜

Health건강한게 아름답다

건강한게아름(98~101p) 1904.1.5 10:30 PM 페이지100

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