2021년 01월 21일, 목요일


국토와교통

2021년 1월호
(통권 438호)


방수시트에 양 날개 접합부를 적용한 2중 보강방식 복합방수공법


  김정현 기자     입력 2020/11/09 (월)



나일론 필름 적용으로 접합부 안전성 확보, 방수성능 강화
 
2중 보강방식으로 접합부를 강화한 복합방수공법이 나왔다. 신기술의 핵심은 나일론 필름과 클로즈 셀 형태의 폼이 결합된 일체형 다층구조의 방수시트다. 물리적 강도와 성능을 향상시켰다. 방수시트 하부는 엠보형태로 배치되어 수증기 배출을 돕는다. 또한 방수시트의 확장형 양 날개는 상하부에 부착되는 형태다. 방수시트간 연결을 할 때 접합부를 2중으로 보강한다. 이때 방수층과 바탕면은 접합부위에서 뜬 구조로 형성되고 양 측면을 고점도 도막방수재로 고정하여 시트 접합부에 가해지는 응력을 완충한 복합방수공법이다.

중앙방수기업㈜, ㈜원양건축사사무소, ㈜한양이 개발한 나일론 필름과 클로즈 셀 형태의 폼이 결합된 방수시트에 양 날개 접합부를 적용한 2중 보강방식의 ‘류-하이텍’ 복합방수공법은 이러한 기술력을 바탕으로 건설신기술 제886호로 지정됐다.
 
■ 기술개발자
 · 중앙방수기업㈜ (대표이사 유중근, 박종선)
   서울시 서초구 사평대로56길 5 (서초동) 아멜리아 4층
   www.jawp.co.kr
 · ㈜원양건축사사무소 (대표이사 이종찬)
   서울시 강남구 테헤란로 63길 20 (삼성동) 제이제이빌딩
   www.wonyang.net
 · ㈜한양 (대표이사 김한기)
   서울시 송파구 법원로 11길 12 (문정동) 한양타워
   www.hycorp.co.kr
■ 건설신기술 제886호
   보호기간 : 2020. 4. 17 ~ 2028. 4. 16 (8년)
 

 
접합부 안전성 확보한 류-하이텍 복합방수공법

기존 복합방수공법에서 문제로 지적되고 있는 부분은 바로 접합부 하자에 의한 누수 문제다.

건축구조물은 주변 진동이나 콘크리트의 건조수축, 열팽창 등으로 바탕면에 균열이 발생하게 된다. 또한 방수시트는 길이변화로 인해 방수층의 취약부위인 접합부에서 과다한 응력이 집중되어 접합부 하자가 발생할 수 있다.

방수공법에서 접합부는 주로 맞댐과 겹침으로 시공되는데 옥상노출형 복합방수공법의 경우 맞댐 접합으로 접합부가 구성된다. 이러한 방수시트의 접합부는 일반적으로 우레탄 도막재로 고정되는데 접합부를 중심으로 바탕면 균열이나 양쪽 시트의 인장응력이 발생할 경우 우레탄 도막재의 하단에서부터 파단이 발생하여 전체적인 파단으로 이어질 수 있다.

이에 류-하이텍 복합방수공법은 접합부 하자에 의한 누수 문제를 해결하기 위해 방수시트 간 접합부를 2중 보강하는 기술을 개발했다. 시트 상하부에 나일론 필름을 적용하여 시트의 강성보강 및 방수재 간의 일체화를 강화하고 시트 하부에 엠보 형태의 시트를 구성하여 바탕면의 균열 및 습기로부터 효과적으로 대응하도록 설계한 것이다. 또한 코너부 2중 절연방식의 부착 테이프로 취약부에 대한 시공품질과 함께 시공 공정을 간소화했다.
 

 
탑다운 2중 블로킹 구조, 방수성능 강화

신기술의 핵심은 ▲ 탑다운(Top-Down) 2중의 블로킹 구조, ▲나일론 필름과 클로즈 셀 폼이 결합된 다층구조의 일체형 시트, ▲방수시트 간 접합부 뜬 구조 형성, ▲방수시트 하부면에 엠보형태의 수증기 써클 형성 등이다.

먼저 탑다운 구조를 적용하여 방수층이 손상되어도 외부 유입수가 쉽게 방수층을 뚫고 내부로 침입하지 못하도록 2중의 블로킹 구조로 제작됐다. 기존 공법에서는 맞댐이나 겹침 등 1차적으로 시공되어 하자 발생시 누수의 위험이 높다. 신기술은 20℃ 기준 접합부 인장강도 실험에서 기존 공법 대비 최대 7배의 향상된 강도를 보였다.

또한 방수시트는 나일론 필름과 클로즈 셀 폼, 알루미늄 필름, 부직포, 발수재 등의 다층구조가 일체화된 시트로 제작된다. 시트 상단부 부직포로 수분이 이동되는 것을 막기 위하여 발수처리되었으며 클로즈 셀과 나일론 필름을 통하여 방수성능과 인장강도를 강화했다. 또한 우레탄 도막방수재를 통해 방수시트에 안정적인 부착강도를 확보할 수 있어 인장과 인열 등 물리적 성능이 강화되었으며, 바탕면 습기에 대한 방수시트의 내구성이 강화됐다.
 
양 날개 접합부 적용, 구조성능 개선

또한 류-하이텍 복합방수공법은 접합부가 방수시트 날개를 통해 시트끼리 접착되어 있어 접합부 하부면 방수층이 바탕면과 절연되어 있는 것이 특징이다. 방수층과 바탕면을 고정하기 위하여 방수시트 접합부 양측으로는 고점도 우레탄 도막방수재가 도포된다. 이러한 구조를 통해 기존 공법의 겹침 이음부에서 발생하는 방수층 하자를 해결할 수 있다.

또한, 접합부 뜬 구조 형성으로 시공되어 사용과정에서 바탕면 균열이나 방수시트의 신축 변화 시 접합부에 가해지는 응력을 분산하여 접합부에 대한 방수층 하자가 방지되도록 했다.

아울러 방수시트 하단면에 크고 작은 엠보형태의 써클을 균일하게 배치하여 바탕면과 방수층 사이에서 발생하는 수증기를 보다 효과적으로 분산시켜 수증기가 모이는 것을 방지하고 신속하게 탈기 장치로 배출시켜 방수층 부풀음 발생에 의한 하자를 최소화했다.
 

 
나일론 필름으로 80% 무게 절감…시공공정 간소화

시공절차를 살펴보면 바탕정리, 하이시트 시공, 하이코트 1차 도포, 하이코트 2차 도포, 하이탑 도포 순으로 진행된다. 탑코팅, 우레탄 도막, 방수시트 및 접합부 시공, 프라이머 5공정으로 시공되는 것이다.

이때 전면 접착이 아닌 절연 부분접착 공법을 적용하여 기존 공법에서 활용하는 접착제 등을 사용하지 않고 고점도 우레탄을 사용하여 별도의 경화시간 필요없이 신속하게 시공할 수 있다.

아울러 별도의 기계장비 사용이 필요하지 않아 협소한 공간에서도 유연하게 시공이 가능하다. 기존 뿜칠형태 방수공법의 경우 바람이 많이 부는 환경조건에서는 시공이 어려운 반면 류-하이텍 복합방수공법은 전문가의 작업이 없이 최소의 인력으로 신속한 시공이 가능한 것이다.

또한 상하면에 나일론 필름이 고증착 처리되어 일체화된 엠보형 발포폴리에틸렌 시트를 사용하고 있어 1롤당 약 7.4㎏으로 무게를 경량화했다. 기존 공법에서는 평균 약 40㎏인 것에 비해 약 80%의 무게를 절감하여 자재 운반과 이동, 적재 뿐만 아니라 시공 시에도 2인 1조로 시공이 가능하다. 이러한 시공성은 건설인력의 고령화와 건설인력 감축이라는 최근의 건설환경변화에도 대응할 수 있는 기술이라 할 수 있다.
 
내구성 강화를 통한 유지관리 경제성 확보

이러한 특징을 바탕으로 신기술의 장점은 크게 ▲접합부 안정성 확보, ▲바탕균열 및 습기 대응, ▲일체화를 통한 시트강도 및 부착력 확보라 할 수 있다.

특히 부직포를 나일론 필름으로 배제하여 이에 따른 재료비를 절감할 수 있어 기존 기술 대비 재료비를 약 31% 절감할 수 있다. 아울러 장기 내구성을 바탕으로 유지관리 측면에서도 생애주기비용(LCC) 원가를 내구수명 15년 기준 기존 기술 대비 약 18% 절감할 수 있다.

또한 기존 공법에서 인체에 유해한 휘발성 유기용제를 바탕면 전면에 도포하는 것과 달리 류-하이텍 복합방수공법은 접합부에만 소량으로 최소화하여 프라이머를 사용한다. 아울러 시공방법에 있어서도 이산화탄소가 발생하는 가열이나 유기용제의 사용에 영향을 받지 않는 무용제형 시공 자재를 사용하여 작업자의 시공능률 향상과 안전성을 확보했다.
 

 
30년 이상 노후건축물 보수공사 활용 기대

방수공사는 건축공사의 전체공정에 비교하여 큰 비중을 차지하는 공정은 아니다. 그러나 누수 등 하자가 발생할 경우 막대한 경제적 손실은 물론 건축물의 내구수명과 안전성까지 직결되는 중요한 공정이라 할 수 있다.

특히 국내에는 준공 후 30년 이상 된 건축물이 약 40% 이상 증가하며 노후화가 급속도로 진행되고 있다. 이러한 노후건축물에 보수공사를 진행할 때 기존 공법에서는 대부분 기존 방수층을 제거하고 바탕면의 누름층까지 대규모 공사를 진행해야 하지만 류-하이텍 복합방수공법은 기존 방수층의 심각한 열화나 찢김, 훼손 등의 문제가 없을 경우 기존 방수층을 제거하지 않고 보수할 수 있다. 이를 통해 폐기물 발생을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 진동을 비롯한 분진, 소음 발생을 최소화할 수 있어 거주자나 주변 인접지역 주민들의 민원발생을 최소화할 수 있다.

중앙방수기업㈜는 건설신기술 제326호와 건설신기술 제394호 등 2종의 선행 건설신기술을 포함하여 40여년간 축적된 방수기술을 확보한 기업이다. 나일론 필름과 클로즈 셀 형태의 폼이 결합된 방수시트에 양 날개 접합부를 적용한 2중 보강방식의 복합방수공법은 이러한 기술력을 바탕으로 국내외 건설공사 현장에서 활발히 활용될 것으로 기대된다.
 
김정현 기자 (ltmkjh@hanmail.net)
 
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