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[8월호 특집]5. 단열, 내화, 경량 구조재 ALC... 단열재 시공 없이 쾌적한 공간 창조
2017년 8월 1일 (화) 00:00:00 |   지면 발행 ( 2017년 8월호 - 전체 보기 )

단열, 내화, 경량 구조재 ALC
단열재 시공 없이 쾌적한 공간 창조

조적구조에서 기존 시멘트벽돌을 ALC(Autoclaved Lightweight Concrete) 자재가 빠르게 대체하고 있다. ALC는 석회에 소량의 시멘트와 기포제(AL.Powder)를 넣어 다공질화한 혼합물을 고온·고압(온도 약 180℃, 압력 10㎏/㎡)에서 증기 양생시킨 ‘경량 기포 콘크리트’의 일종이다. 혼화제와 같은 화학물질로 기포를 생성해 자연 양생한 기포 콘크리트와는 다른 별도의 제품이다. ALC의 특징은 단열, 내화, 경량이고 자동화된 생산 설비 등 엄격한 품질관리의 토대에서 만들어진 매우 경도 높은 프리 캐스트Pre-Cast 제품이며, ‘건축 생산의 공업화’ 시대에 부응하는 건축 자재라 할 수 있다.

박찬구 대림ALC 대표 1544-4460 www.dlalc.com
경북 군위군 효령면 장군리의 ALC 주택으로 이뤄진 작은 마을

ALC는 1889년부터 연구되기 시작해 건축 현장에 본격적으로 보급된 것은 제 2차 세계대전 후 복구사업을 위해 독일 헤벨사가 설립됐을 때부터다. 그후 주변 유럽국가로 보급됐으며, 건축자재로서의 다양한 장점으로 인해 현재 전 세계 50여 개국에서 사용되고 있다.

일본은 1962년 스웨덴의 시포렉스사로부터 기술을 도입한 후 꾸준히 자체 기술 개발 및 기준을 정립해 왔다. 그 과정에서 1964년 건설성이 내화구조재로 전국적인 사용을 인가했으며, 1965년 ALC협회가 설립되면서 ALC에 대한 취급 기준이 발표됐고, 건설성과 일본건축학회를 주축으로 ‘구조 설계 기준 고시’ 및 ‘공업 규격’ 제정 등을 통해 ALC에 대한 정립이 이뤄졌다.

우리나라에 ALC가 도입된 것은 1970년대 중반 이후로, 당시 일부 업체와 학자들에 의해 독일과 일본 등의 ALC 적용 현황 조사 및 사례연구 형태로 소개 및 개발되기 시작했다. 1977년 KS 규정(KS F 2701)을 제정했고, 1986년에 1차 개정했으며, 1980년대 중반부터 일부 업체에서 기포 콘크리트를 성형 가공한 ALC 패널, 블록 등의 생산 체계를 갖추고 주택뿐만 아니라 일반 건축물의 외벽이나 칸막이 공사에 적용하기 시작했다.

건강성 주택 건축구조로서의 ALC 특성
ALC의 주된 원료는 생석회, 규석(사), 소량의 시멘트, 물 등으로 환경 친화적인 자재다. 따라서 인체에 유해한 어떠한 물질도 배출되지 않는다. 또한, 미세한 기포로 구성돼 있어 원재료를 아주 적게 소모한다. 1㎥ 원료만으로 ALC를 생산할 정도다. 이는 다른 건축 자재에 비해 천연자원을 월등하게 절약하는 것이다. 또한, 제조 시 에너지 소비가 적으며, 양생 과정에서 사용되는 수증기를 여러 번 다시 사용할 수 있다는 점에서도 에너지 절약에 효과적이다.

일정한 에너지 효율_ ALC의 물리적 특성 중 첫째로 단열성을 꼽는다. ALC는 콘크리트에 비해 약 10배의 단열성을 갖고 있으며, 일반 단열재와 달리 오랜 시간이 지나도 그 성능이 변하지 않는다. 이는 시간이 지날수록 더 많은 에너지 비용을 절감할 수 있음을 뜻한다. 여타 구조재는 단열을 위해 별도의 추가적인 단열재를 필요로 하고, 시간이 경과함에 따라 단열성이 저하돼 건축물의 유지 관리비를 증가시킨다.

쾌적한 환경 구현_ ALC는 단열성뿐만 아니라 특유의 기포 구조로 인한 습도 조절 능력을 갖고 있다. 따라서 ALC로 지은 실내는 늘 일정한 온도와 습도를 유지할 수 있어 쾌적한 공간을 제공한다. 또한, 해충이 서식하지 못하고 인체에 전혀 해를 끼치지 않는다는 점에서 건강 주택 구현에 매우 효과적인 자재다. ALC 분말은 우리나라와 일본에서 친환경 규산질 비료로 정식으로 인정을 받았다.

뛰어난 내화성과 차음성_ ALC는 콘크리트에 비해 2배 높은 내화성을 지니고 있다. 주원료가 무기질 소재이므로 불에 타지 않으며 연기 및 유독가스도 발생하지 않는다. 10㎝ 이상의 ALC블록은 <건축물의 피난과 방화구조 등의 기준에 관한 규칙> 제3조에서 규정하는 조건을 충족시킨다. 실제로 ALC 벽체 10㎝의 표면에 1,000℃로 2시간 정도 가열했을 때, 그 이면 온도는 77℃로 KS 규정 260℃에 훨씬 못 미칠 정도로 내화성이 뛰어나다.

우수한 가공성과 경제성_ ALC의 가벼운 무게와 밀도는 자재를 목재처럼 필요한 크기로 자르기에 유용하다. 구멍을 뚫고 못을 박는 등 정밀 시공이 가능하다. 또한, 손쉽게 각자의 취향에 맞는 실내 장식물을 만들 수 있어 아름다운 생활환경을 조성할 수 있다. 자재의 경량성은 경제적 이점을 제공하기도 한다. 자재를 옮기는 물류비를 절감하고, 현장에서 인건비를 줄일 수 있다. 뿐만 아니라 별도의 트러스 없이 경제적으로 삼각형의 모임지붕을 구현할 수 있다. 트러스가 없다는 것은 경제적 효과 외에 또 다른 장점을 제공한다. 이는 이물 접합 부위를 없앰으로써 접합 부위에서 발생할 수 있는 하자 요인을 원천적으로 제거한다는 것을 뜻한다.

뛰어난 평활성_ ALC만의 특수 공법(진동 절단)으로 생산, 사인펜으로 글씨를 쓸 수 있을 정도로 표면이 평활하다. 이러한 특성은 건물의 내구성에 큰 영향을 끼치는 방수재나 마감재의 부착성을 높인다. 또한, 건물 내부를 간단하게 시공할 경우 분가루의 떨어짐이 적어 내장 마감재의 선택과 도색 작업 등에 따른 비용을 절감할 수 있다.

ALC구조와 여타 구조의 확연한 차이점은 공정의 단순함과 뛰어난 단열성에 있다. ALC구조가 갖는 공정의 단순함은 시공 기간의 단축으로 인한 건축비 절감 효과를 얻는다. ALC구조의 뛰어난 단열성은 냉난방 비용을 절감시키고 건강하고 쾌적한 주거 생활로 삶의 질을 높여준다.

일반 주택들은 단열성을 높이기 위해 스티로폼, 우레탄폼 등의 단열재를 사용하고 있다. 이는 자재에 함유된 유해한 성분을 담고 있는 실내 공기가 바깥으로 빠져나가지 못해 실내 공기를 건조하고 탁하게 만드는 원인으로 작용한다. 이에 비해 ALC구조 주택은 전통적 흙집과 같이 마감재를 따로 사용하지 않는다. ALC 자재가 자체적으로 숨을 쉬므로 실내 공기와 외부 공기를 환기시키며, 적절하게 습도를 조절한다.

(Tip) ALC 오해와 진실
ALC구조, 과연 습기에 취약한가
“ALC구조는 여러 가지 뛰어난 성능을 가졌음에도 습기에 약하다고 하는데…”.

습기 문제는 몇 가지 사항을 준수하면 간단하게 해결할 수 있다. 기본적으로 주택을 시공할 때 첫 단의 수평 블록과 욕실 벽, 발코니 부분은 발수 블록을 사용해서 습기를 원칙적으로 차단하고 있다. 이후 약간의 습기 부분은 건조 기간을 통해 해결하면 된다.

ALC는 경량 기포 콘크리트이다. 즉, 기포가 무수히 많은 다공질 자재로 중량이 콘크리트에 비해 1/3밖에 안 된다. 다공질화한 혼합물을 고온·고압에서 양생시킨 경량 기포 자재는 건축 현장에 운반돼 골조공사를 시작으로 눈비가 오는 기상 조건이나 미장 작업 등의 여려 공정을 거치는 데 1∼3개월의 소요 기간을 갖는다. 주택이 완성되는 기간 함수율은 점점 증가된다. 이렇게 증가된 함수율을 감소시키기 위해선 도배 및 실내 인테리어 작업 전에 반드시 실내 건조 기간을 가져야 한다. 그래야 결로로 인한 실내의 곰팡이 증식을 없앨 수 있다. 이러한 건조 기간의 필요성은 ALC 자재뿐만 아니라 여타 자재도 마찬가지다.

■□ALC 주택 시공 과정

01 현장 기초 작업 완료

02 현장 자재 운반

03 바닥, 지붕판

04 ALC 발수 블록 첫 단 작업

05 1층 ALC 벽체 작업

06 ALC 블록 시공

07 ALC 블록 조적 모르타르

08 ALC 인방

09 2층 ALC 바닥판

10 ALC 골조

11 ALC 지붕판

12 ALC 지붕판 고정 철물

13 ALC 지붕판 벤트 부분

14 ALC 골조 완성

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태그 : ALC 경량 구조재 단열 내화 석회 시멘트 기포체 건강성
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