[SPECIAL FEATURE] 누수의 원인? 적합한 방수제?

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[SPECIAL FEATURE] 누수의 원인? 적합한 방수제?

2015년 8월 1일 (토) 00:00:00 | 지면 발행 ( 2015년 8월호 - 전체 보기 )

누수의 원인?
적합한 방수제?

방수는 외부로부터 물이나 습기를 막고 물 사용이 많은 공간에선 물의 흐름을 유도해 쾌적한 주거환경을 유지한다. 방수는 시공이 잘못되면 각종 문제를 일으켜 세심한 주의가 필요한 공정이다. 누수의 원인은 무엇이고 방수제는 어떤 것들이 있는지 살펴보자.

정리 | 백홍기
자료출처 | BK방수기술연구소 http://wpkorea.com

적절한 방수제
선택부터 시작
방수는 외장재에서 1차로 비바람을 막고 2차 방수제 시공으로 습기를 완벽하게 차단한다. 바늘구멍처럼 작은 틈새라도 있으면 방수시공은 실패다. 기밀시공이 핵심인 방수시공의 현장은 요철과 곡면, 각진 면, 배관이 지나는 관통부 등 방해요소로 넘친다. 계절에 따른 나무의 수축과 팽창, 진동, 거동에 의한 외부자극도 방수제에 피해를 주는 변수로 작용한다. 성공적인 방수시공을 위해선 적절한 방수제 선택이 필요하다. 그리고 누수 위험이 높은 부분을 보강하고 올바른 방수제 시공공법을 따라야 한다.
방수계획은 설계단계에서 시작된다. 외부 환경조건을 고려한 설계를 반영해 적절한 방수공법과 방수제를 선택해 방수층을 만들어야 한다.
방수층의 성능은 바탕재나 기타 외부 마감재가 갖는 저항성능抵抗性能을 일정 기간 배제할 때 적절한 지수성능止水性能을 발휘하는 것이다. 즉, 외부 마감재를 통과한 물을 방수층이 막아주는 정도를 나타내는 것이다. 방수층 형성에서는 시공의 오차, 환경적 영향, 경제성도 문제가 되기 때문에 이에 대한 방수제 요구 성능과 조건도 따져야 한다.
방수제를 시공하는 바탕재는 목재, 철근 콘크리트, ALC 패널 등 다양하다. 방수층에 대한 바탕재의 영향으로 중요하게 고려해야 할 사항은 바탕재의 거동(외부의 충격, 수축과 팽창에 의한 유격)이다.
방수재료는 바탕재의 거동에 대해 소성변형塑性變形하는 재료와 탄성변형彈性變形하는 재료가 있다. 소성변형재료는 아스팔트 방수, APP계 개량 아스팔트계 시트, APP 수지계 시트, 비가황고무계 시트, 염화비닐 수지계 시트 등이 있다. 탄성변형을 하는 방수재료에는 SBS계 개량아스팔트 시트, 가황고무계 시트, 도막 방수재료 등이 있다.
일반적으로 소성변형을 하는 재료는 바탕재의 거동이 큰 경우에 갈라짐 현상이 발생해 절연공법을 사용하는 게 바람직하다. 탄성변형을 하는 재료는 일반적으로 거동이 큰 바탕재에 적합하지만, 국부적인 움직임에 대해선 제로 스팬 텐션(Zero Span Tension)에 가까운 상태의 신축을 일으키지 않게 하는 게 중요하다.

※절연공법: 구조체의 고체 전달 음이나 진동을 차단하기 위해 사용하는 공법
※제로 스팬 텐션: 방수층이 바탕의 균열 등에 의해 국부적으로 인장되어 크게 늘어나는 현상

방수시공에서 재료만 좋다고 되는 건 아니다. 방수제의 특성을 고려해 바탕재는 내화성, 방화성, 내풍압성, 내진성, 내수성, 내습성, 통기성, 바탕재의 함수조건 등을 갖춰야 한다. 방수제를 시공할 외부 환경요인도 따져봐야 한다. 비, 바람, 자외선, 계절에 따라 영향을 받기 때문이다.

방수의 핵심, 작은 틈새 잡아내는 것
작은 틈새로 스며들어 예상치 못한 피해를 일으키는 누수는 정확한 결함 부위를 찾기 어렵고 보수도 쉽지 않다. 누수가 발생하기 쉬운 부분은 사전에 막아야 뒤탈이 없다. 방수시공에서 누수가 발생하기 쉬운 부분을 찬찬히 살펴보고 꼼꼼하게 검사해야 한다.
누수 위험이 큰 부분으로는 수직과 수평면이 맞닿아 90°각을 이루는 코너와 배관이 지나는 개구부가 있다. 구조상 시공하기에 까다로울뿐더러 목조주택의 경우 수축과 팽창으로 틈새가 벌어져 방수제에 균열이 발생하기 때문이다.
물을 자주 사용하는 욕실과 샤워실도 경계 대상이다. 타일은 방수되지 않기 때문에 타일 밑으로 흐르는 물과 벽으로 튀는 물을 잘 잡아야 한다.
지하실과 옥상과 같이 면적이 넓은 곳은 더욱 신경을 써야 한다. 작은 부분에서 누수가 발생하면 바닥 전체를 다시 시공해야 하기 때문이다. 충분히 양생과정을 거쳐 균열 발생 여부를 확인하고 방수공사를 시작해야 한다. 담수시험이 어렵다면, 누수에 취약한 부분을 더욱 꼼꼼하게 살펴봐야 한다.
지하방수는 지면 아랫부분의 건축 외부 전부를 방수층으로 둘러싸는 외부 방수공법이 좋지만, 기초 구조형태, 시공방법, 공사 기간 등으로 적용하기 힘들다. 또, 하자가 발생했을 때 보수가 불가능하다는 큰 단점이 있다. 따라서 처음부터 내부 방수를 철저하게 하고 기초 하부 공간을 이용해 수위를 낮추거나 방습벽, 2중 바닥, 지하 집수정 장치를 설치하면 도움이 된다.
누수와 방수결함이 발생하는 원인은 일일이 기억할 수 없을 정도로 많다. 방수시공에서 놓치기 쉬운 부분, 꼭 점검해야 할 부분, 공사 전과 후로 점검해야 할 부분을 참고할 수 있도록 정리해두면 도움 된다.

방수제 종류와 선택
방수재료는 방수층을 구성하는 재료의 유형에 따라 정형 재료(시트형)와 부정형 재료(액체형, 분말형), 화학적 조성성분에 따라 유기질의 합성고분자계 재료, 무기질계 재료, 이들을 혼합 사용하는 혼합계 재료로 구분한다. 각각의 방수재료는 용도에 따라 방수제를 만들고 더욱 세분된다.
개량 아스팔트 시트 방수제는 아스팔트에 합성고무나 합성수지를 첨가해 성질을 개량했다. 아스팔트를 폴리에스터나 폴리프로필렌 등 유기합성 섬유를 주원료로 한 원지나 플라스틱 필름 등과 조합해 시트로 만든 것이다. 여기에 광물질 분말이나 입자, 플라스틱 필름, 박리제剝離紙 등을 표면에 부착한다. 토치 및 상온공법을 사용하지만, 추켜올림 등 마무리를 위해 열공법도 사용한다.
내후성이 우수하고, 상온접착공법, 토치공법, 도막과 복합공법 및 열 용융 아스팔트 복합공법 등 다양한 공법으로 시공할 수 있다. 시트 상호 간의 접합 및 접착성을 양호하게 일체화할 수 있다.
합성고분자 시트 방수제는 합성고무, 합성수지를 원료로 한다. 신장능력이 커 콘크리트 슬래브 균열과 신축거동이 있는 조인트 부분에 적당한 것으로 평가받는다. 내후성, 내수성, 내열성, 내구성이 뛰어나고 온도변화에 영향이 적은 재료다. 색상이 다양해 지붕 노출 방수층에 적합한 방수재료다.
우레탄 고무계 도막 방수제는 상온에서 액상의 주제(프리폴리머)와 경화제(컴파운드)를 현장에서 혼합해서 사용한다. 혼합된 재료를 바탕면에 바르면 고무 탄성의 방수층이 만들어 진다. 혼합비율은 제조업자에 따라 다르며 1:1∼1:2 범위다. 우레탄 도막 방수층은 탄성과 경도 조절이 가능해 보행하며 마감할 수 있다.
무기질 침투성 도포 방수제 종류는 시멘트 규산질계 미분말, 입도 조절 모래를 주재료로 혼합한 분말형의 방수제다. 무기질의 한 재료와 무기·유기 혼합형으로 구분하며 불안정한 실리카 성분을 물과 같은 형태로 제조한 액체형이 있다. 무기질은 시멘트, 규산질 미분말, 입도 조절 모래를 혼합한 분말형 재료에 적정의 물만 혼합해 사용한다. 무기·유기 혼합형은 분말형 재료에 물과 폴리머 디스퍼젼를 혼합해 사용한다. 액체형은 실리카 성분의 무색, 무취 방수제로 뿜칠 및 롤러를 이용해 바른다.
실링재는 각종 부재의 접합부나 줄눈과 같은 틈새에 충전 또는 장착해 수밀과 기밀성을 높이는 재료다. 시공 시 형태에 따라 부정형 재료와 개스킷과 같은 정형 재료로 나뉜다. 실링재는 현장에서 경화제를 혼합해 사용하는 2성분형과 밀봉상태에서 공기 중에 노출하면 경화되는 1성분형이 있다.
경화 기능별로 분류하며 실리콘계 실링재, 실리콘계 매스틱, 변성 실리콘계 실링재, 폴리설페이트계 실링재, 아크릴우레탄계 실링재, 폴리우레탄계 실링재 등이 있다.
시멘트계 방수제는 무기질 시멘트계(분말형) 및 유기질 고분자계(액체형) 등의 비 성형품 재료를 콘크리트나 모르타르에 섞어 바탕면에 방수층을 형성하는 재료를 총칭한다. 주로 시멘트 모르타르에 섞어 건물의 실내나 수조, 지하실, 지하 구조물 바닥 및 벽에 바르는 시멘트 모르타르 방수(시멘트 액체방수)로 사용된다.
우리나라에서 사용하는 시멘트계 방수제는 크게 시멘트 액체 방수제, 폴리머 시멘트 모르타르 방수제, 수화응고형 도포 방수제 3분야로 분류하고 있다.
이외 외부에서 침투하는 물을 차단하는 발수재료와 주로 지붕에 사용하는 금속판 방수재료가 있다.

건축구조에 따른 방수결함

철근 콘크리트
•옥상바닥 물고임
•공사용 개구부 이음새 누수
•태양 복사열에 의한 외단열 방수층 부풀어 오름
•낙수에 의한 방수층 노후화
•방수층 겹침 부위에서 물고임
•트렌치 모서리에서 노출방수의 파단破斷(파괴되어 떨어져 나감)
•노출방수의 부풀어 오름
•노출방수의 팽창에 의한 파손
•방수층 상부 철골 기초에 의한 방수층 파손
•옥상정원 화단에서 누수
•옥상 경량 칸막이 시공에 의한 방수층 파손
•강풍에 의한 외단열 지붕 아스팔트 슁글 파손
•파라펫 상부에 설치된 ALC 패널 하부에서 누수
•파라펫 금속두겁을 관통한 난간에서 누수
•파라펫 돌출 턱 파손에 의한 누수
•파라펫 돌출 턱 하부에서 누수
•파라펫을 관통하는 난간에 의한 누수
•파라펫 방수 추어올림 높이 미달에 의한 누수
•파라펫의 청소용 고리에서 누수
•파라펫 하부에서 누수
•모르터 물끊기 홈 파손에 의한 누수
•ALC 패널 이동에 의한 방수층 파손
•1층 슬래브 높이가 지반보다 낮아 외벽 끊어친 부분에서 누수
•외벽 콘크리트 덧치기 이음부에서 누수
•지반 콘크리트 위 시트마감 부풀어 오름

경량 콘크리트, ALC, PC
•옥상 경량 칸막이 시공에 의한 방수층 파손
•지붕 후레싱에 의한 측벽 오염
•ALC 패널 이동에 의한 방수층 파손
•PC 하부에서 누수
•파라펫 상부에 설치된 ALC 패널 하부에서 누수

철골
•방수층 상부 철골 기초에 의해 방수층 파손
•철골조 지붕 시트방수 파라펫에서 누수
•동판접기 부분의 파손에 의한 누수
•누름층 유실에 의한 방수층 파손
•셔터 하부에서 빗물 유입

기타
•누름층 유실에 의한 방수층 파손
•타일 마감 외벽 개구부 주변에서 누수
•터 하부에서 빗물 유입
•발코니 하부에서 누수
•드레인 막힘에 의한 누수
•지반 콘크리트 위 시트마감 부풀어 오름

부위에 따른 방수결함

벽
•타일마감 외벽 개구부 주변에서 누수
•타일과 만나는 부분의 석재가 항상 젖음
•1층 바닥 외벽에서 누수
•1층 슬래브 높이가 지반보다 낮아 외벽의 끊어친 부분에서 누수
•외벽 콘크리트 덧치기 이음부에 누수
•PC 하부에서 누수

지붕(경사)
•방수층 겹침 부위에 물고임
•강풍에 의한 외단열 아스팔트 슁글 지붕 파손
•철골조 지붕 시트 방수 파라펫에서 누수
•동판 접기 부분 파손에 의한 누수
•지붕 후레싱에 의한 측벽 오염

바닥
•옥상 바닥에 물고임
•공사용 개구부 이음새 누수
•태양 복사열에 의한 외단열 방수층 부풀어 오름
•낙수에 의한 방수층 노후화
•노출방수의 부풀어 오름
•방수층 상부 철골 기초에 의해 방수층 파손
•옥상 경량 칸막이 시공에 의한 방수층 파손
•누름층 유실에 의한 방수층 파손
•셔터 하부에서 빗물유입
•지반 콘크리트 위 시트마감 부풀어 오름

파라펫
•옥상정원 화단에서 누수
•철골조 지붕 시트 방수 파라펫에서 누수
•파라펫 돌출 턱 파손에 의한 누수
•파라펫 돌출 턱 하부에서 누수
•모르타르 물끊기 홈 파손에 의한 누수
•ALC 패널 이동에 의한 방수층 파손
•파라펫을 관통하는 난간에 의한 누수
•파라펫 방수 추어올림 높이 미달에 의한 누수
•파라펫 하부에서 누수
•노출방수 팽창에 의한 파손
•적설에 의한 파라펫 누수
•파라펫 상부에 설치된 ALC 패널 하부에서 누수
•파라펫 금속 두겁을 관통한 난간에서 누수
•드레인 막힘에 의한 누수 　

기타
•트렌치 모서리에서 노출방수 파단
•셔터 하부에서 빗물 유입
•발코니 하부에서 누수
•드레인 막힘에 의한 누수
•지반 콘크리트 위 시트마감 부풀어 오름

주요 방수제 하자발행 요인

수지계
•벽면과 만나는 조인트, 바닥 부분 터짐

FRP
•목구조의 수축 팽창으로 바닥과 벽면 조인트 부 터짐

아스팔트 시트
•태양 복사열에 의한 외단열 방수층 부풀어 오름
•방수층 겹침 부위 물고임
•트렌치 모서리에서 노출방수의 파단
•방수층 상부 철골 기초에 의해 방수층 파손
•강풍에 의한 지붕 외단열 아스팔트 슁글 파손
•ALC 패널 이동에 의한 방수층 파손
•파라펫을 관통하는 난간에 의한 누수
•누름층 유실에 의한 방수층 파손
•노출방수의 팽창에 의한 파손
•지반 콘크리트 위 시트마감 부풀어 오름

도막
•낙수에 의한 방수층 노후화
•노출방수의 부풀어 오름

금속
•동판 접기 부분 파손에 의한 누수
•지붕 후레싱에 의한 측벽 오염

자연환경에 따른 방수결함

비
•누름층 유실에 의한 방수층 파손
•1층 바닥 외벽에서 누수

눈
•적설에 의한 파라펫 누수

복사열, 수축팽창
•태양 복사열에 의한 외단열 방수층 부풀어 오름
•노출방수의 부풀어 오름
•파라펫 하부에서 누수
•노출방수의 팽창에 의한 파손
•지반 콘크리트 위 시트마감 부풀어 오름