결로(結露)란 수분을 포함한 대기 온도가 이슬점 이하로 떨어지면서 대기가 함유했던 수분이 물체 표면에서 물방울로 맺히는 현상을 말한다. 쉽게 말하면 찬 맥주를 냉장고에서 꺼내 유리컵에 부으면 컵 주변에 작은 물방울이 생기는 것을 생각하면 된다. 맥주 때문에 갑자기 차가워진 유리컵이 그 주변의 공기를 냉각하고, 공기 중의 포화 수증기가 물방울로 바뀌면서 컵에 달라붙기 때문에 결로가 생긴다. 마찬가지로 건축물에서도 수증기를 머금은 따뜻한 공기가 차가운 건축 재료를 만나면서 결로를 만든다.
건축물에 발생하는 결로현상은 두 가지 형태가 있다. 주로 벽과 천장, 배관 등의 표면에 발생하는 표면 결로와, 건축물의 내부에서 발생하고 머물면서 구조 구체에 영향을 미쳐 건물의 내구성을 상실하게 하는 내부 결로가 있다. 이번 호에서는 실내에 발생하는 내부 결로에 대해 논하고자 한다.
주거환경의 첫 번째 경계대상 ‘결로’
결로가 있는 주거환경에서는 건축 재료가 유리, 콘크리트, 플라스틱, 목재 등 그 어떤 재료든 상관없이 온도가 20℃ 정도가 되면 곰팡이가 발생한다. 또 습도가 70% 이상이 되면 수증기가 재료에 흡착해 곰팡이가 수분을 공급받으며 자란다.
곰팡이 발생에는 적당한 산소와 영양분, 온도와 수분 등 4가지 조건이 필요하다. 주거환경에서 산소는 인위적으로 조절할 수 없다. 영양분이 되는 유기물인 먼지, 땀, 손때, 물때 등의 오염이나 내장재 등은 일상 가사생활과 연결되기 때문에 곰팡이 먹이가 되는 점을 알지만 조절이 불가능하다. 여기에 곰팡이가 생육하기에 적당한 25~35℃는 평소 온도이므로 이 또한 조절이 쉽지는 않다. 이러한 환경에서 적당한 습도조건이 갖추어지면 곰팡이 포자가 발아하고 균사로 자란다.
건축물에서 결로는 곰팡이에게 수분 공급원이 된다. 곰팡이의 활동은 결로 수를 공급받으며 시작한다. 주거환경에서 발생한 결로는 곰팡이를 집안으로 끌어들이는 매개체가 된다. 여기에 곰팡이는 진드기가 좋아하는 먹이이므로 알레르기를 일으키는 집먼지 진드기를 집안으로 불러들인다.
벽체, 창문, 바닥 및 천장 등은 주택 내부 온도와 외부 온도를 완화하는 완충지역이 되도록 단열과 기밀성이 좋은 재료를 사용해야 한다. 또한 내부에 발생한 결로가 빠져나갈 수 있는 통기층 있는 외피를 갖춰야 한다. 이러한 시공이 잘못되면 결로가 계절을 불문하고 발생해 봄, 여름 그리고 겨울에도 곰팡이가 피기 때문에 주거환경이 연중 곰팡이의 온상이 된다. 시쳇말로 ‘카펫은 곰팡이의 은신처’이고, ‘주방은 곰팡이의 식량창고’, ‘욕실은 곰팡이의 낙원’, ‘신발장은 곰팡이의 별장’이 된다. 특히 온도가 내려가기 쉬운 벽과 벽이 만나는 천장과 실내의 코너 부분, 창문 유리와 알루미늄 섀시 주변, 붙박이장은 결로 발생의 체크 포인트이며 곰팡이 발생의 요주의 대상이다. 또한 실내에서 한번 발생한 곰팡이는 유기화합물로 된 도료, 비닐벽지 및 합성 피혁 등도 영양원으로 활용한다. 따라서 곰팡이 차단을 위해 주거환경에서 배제해야 할 첫 번째 대상이 결로다.
만병의 근원 ‘곰팡이’
오늘날의 주거환경은 알루미늄 섀시와 냉난방의 보급에 의해 곰팡이가 발생하기 쉬운 조건을 갖추게 됐다. 지구상에 존재하는 약 7만 종의 곰팡이 중 우리에게 알려진 종은 4천여 종에 불과하다. 주거환경에서 주로 발생하는 곰팡이류는 현재 57종이 있다. 알레르기를 가진 사람이나 피부가 약한 사람에게 곰팡이는 너무 무서운 적이다. 호흡에 의해 곰팡이 포자를 빨아들이기 때문에 곰팡이 포자가 알레르겐이 되어 곰팡이 알레르기를 일으키기 때문이다.
곰팡이로 발생하는 병은 크게 알레르기 질환, 감염증, 곰팡이 중독 등 3가지다. 알레르기 질환은 곰팡이 포자에 의한 것으로 기관지 천식, 비염을 들 수 있다. 대부분이 흑반병으로 알려진 알터나리아Alternaria 곰팡이 포자가 콧속에 머물고 알레르기성 비염을 일으킨다. 물론 진드기나 꽃가루가 원인인 경우도 있지만, 실내 곰팡이에 의한 경우가 대부분이다. 이 곰팡이는 주로 실내에서 발견되며 공조시설의 닥트 내 또는 에어컨의 열교환기에 주로 서식한다. 기침이 외출 중에는 그치지만, 귀가하자마자 재발한다면 원인이 곰팡이일 가능성이 높다.
곰팡이가 사람 몸에 붙어서 무좀이나 습진을 일으키는 피부사상균(백선)도 곰팡이 감염증이다. 피부표면의 각질층, 손톱·발톱, 머리카락 등에 많은 케라틴을 선호하는 곰팡이가 사람이나 동물에 기생해 생기는 병으로, 이 병에 감염되면 탈모와 비듬 딱지, 가려움증이 발생한다.
곰팡이 독성은 천연물 중에서 암을 유발할 가능성이 가장 크다고 알려져 있다. 그러므로 곰팡이가 발생한 식품은 먹지 말아야 한다.
결로 억제를 위한 보험 ‘환기’
목재는 표면 습도가 높아지면 흡습하면서 수분을 목재 속으로 끌어들인다. 내부에 수분이 포화상태가 되면 수분을 모세관 내에 응축하고 세포 내에 결로를 일으킨다. 목재 모세관에 생긴 물방울은 육안으로 식별하기 어렵지만, 주변이 다시 건조해지면 이 수분을 밖으로 배출하기 위한 수분의 비축작업을 한다.
물론 목재도 습한 조건이 갖춰지면 결로가 생긴다. 이때 내부에 축적한 수분이 다시 밖으로 배출되지 못하는 체류수분을 지속하면 곰팡이보다 더 무서운 목재 썩음으로 이어질 수 있다. 그러나 목재는 습도를 조절하는 조습 기능이 있을 뿐만 아니라, 열전도율이 다른 건축 재료보다 작은 재료다. 일시적으로 습기를 축적하는 능력이 있다고 해도 축적한 수분을 조금씩 서서히 방출하기 때문에 곰팡이 발생에 필요한 수분 상태에는 미치지 못한다. 또한 목재가 방출하는 습기에는 목재의 자기 방호물질인 피톤치드와 같은 항균성 물질을 포함하기 때문에 곰팡이 발생을 다른 건축 재료보다 억제할 수 있다. 이러한 효과 덕분에 실내 마감에 많은 목재를 사용하면 전체적으로 실내는 곰팡이가 발생하기 어려운 환경을 유지한다.
평소에 주거환경 내에 공기가 잘 통해 목재 표면이 항상 건조한 상태를 유지하면 결로를 제어하는 능력이 커진다. 그러므로 평상시의 환기는 결로 방어를 위한 보험가입과 같다.
※ 그동안 ‘목재와 주거환경’을 애독해 주신 독자 여러분께 감사드립니다. 본 칼럼은 이번 호를 끝으로 연재를 마칩니다.
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