노출 콘크리트 표면 마감 및 유지 관리

 

 

3. 노출 콘크리트 표면 마감 및 유지 관리.doc

 

1. 서론

노출콘크리트는 그 자체가 마감재 역할을 수행하므로 시공시 발생되는 콜드죠인트나 허니컴 등 시공결함이 직접 콘크리트면에  나타나게 된다.  또한, 거푸집 탈형 후부터 외벽 노출콘크리트면은 태양광선, 비, 눈, 먼지, CO₂나 온,습도변화 등 혹독한 환경에 직접 노출되므로 경년변화에 따라 열화가 시작된다.  따라서, 노출콘크리트면을 표면보호 없이 그대로 방치하게 되면 콘크리트 표면은 우수의 침입 및 먼지 부착으로 얼룩지게 되므로 이를 방지하기 위한 표면보호마감이 반드시 필요하다.  특히, 중성화, 염해, 동해 등 열화인자가 무방비 상태에서 침입하게 되면 철근 부식에 의한 콘크,리트 균열발생과 함께 녹물에 의하여 노출콘크리트면이 크게 손상을 받을 뿐만 아니라 구조물의 구조적 안전성 문제를 초래할 가능성이 매우 높으므로 표면보호마감과 함께 열화가 발생된 후에는 적절한 보수 시공이 필요하다.  한편, 노출콘크리트 내벽의 경우도 외벽만큼 열화원인이 가혹하지는 않지만 표면마감을 실시하지 않은 경우, 시멘트 분진의 비산 및 중성화 현상에 의하여 노출콘크리트면이 손상 받게 되므로 적절한 표면보호 마감이 필요하다.
일반적인 노출콘크리트 표면보호 마감재로서는 실리콘 계통의 도포 함침형 표면마감재 또는 아크릴, 우레탄계 및 불소계 등의 발수제 도료가 사용되고 있지만 이들 재료는 경년변화에 따라 표면 발수효과가 저하하여 콘크리트 표면보호 효과가 떨어지게 된다.  따라서, 노출콘크리트 구조물의 장점을 살리고 내구성을 향상시키기 위해서는 노출콘크리트 공사 전반에 걸쳐 표면마감 및 유지관리에 관한 특별한 배려가 필요하다.
본 고에서는 이러한 관점에서, 노출콘크리트 구조물의 내구성 향상을 위한 기초자료를 제공하기 위하여 우선, 노출콘크리트 내구성 향상을 위한 노출콘크리트 표면마감재를 살펴보았다.  또한,  신축 및 기존 노출콘크리트에 발생하는 결함의 보수 공법에 대하여 검토하였다.

2. 노출콘크리트 구조물의 표면마감

노출콘크리트는 콘크리트 그 자체로서 노출면이 최종 마감면이 되기 때문에 중성화, 염해, 동해 등 각종 열화원인으로 인하여 구조물의 내구수명이  단축되는 요인을 가지고 있다.  따라서, 현장에서는 노출콘크리트를 적용한 구조물의 콘크리트 표면보호를 위하여 발수제 계통의 표면마감재를 도포하여 사용되어 왔지만 기존 발수제는 단순히 물의 침입을 억제하는 발수성만이 강도되어 왔기 때문에 발수제 시공 후 불과 2～3년 정도에서 발수 성능이 없어지는 경우가 많으며, 또한, 발수제 도포에 의한 노출 콘크리트 내구성 검토 자료도 매우 부족한 실정이다.  또한, 이러한 노출콘크리트 구조물의 표면마감재는 포러스한 콘크리트 공극을 충진함으로서 콘크리트 표면강도를 향상시킴과 동시에 발수성이 있는 투명한 피막을 입혀 물의 침입 및 이산화탄소와 염분 등의 열화인자를 근본적으로 차단하는 고내구성 표면마감재료 및 공법으로의 개발이 요구된다.  노출콘크리트 구조물의 내구성 향상 및 특유의 색채 및 질감을 보호하기 위한 표면마감재의 종류 및 성능, 시공방법은 다음과 같다. 

2.1 노출콘크리트 표면마감재 분류
현재 국내에서 사용되고 있는 표면마감재의 종류에는 <그림 1>과 같이 도막 형성형과 도포 침투형 및 이를 병용 사용한 복합형 (도막＋침투)이 있다.

(1) 도막 형성형 표면마감재 (도료)
일반 건축용 도장에 사용되는 마감재(도료)로서 건조형태로부터 열가소성형과 반응경화형의 2종류로 나누어진다.  전자는 마감재 성분 일부가 증발 등의 물리적 변화만으로 도막을 형성하는 것으로 아크릴 수지도료 등의 1액형 도료이다.  후자는 마감재 성분들이 서로 반응하거나 혹은 대기 중 수분 등과 화학반응을 일으켜 도막을 형성하는 것으로 폴리우레탄 수지도료 등의 2액형 도료이다.  노출콘크리트 마감면의 경우, 표면 도막은 거의 무색투명으로 한정되기 때문에 안료 등의 첨가,혼합에 의한 내후성 강화는 그다지 기대할 수 없다.  즉 도료의 성능은 도막을 형성하는 합성수지의 종류에 따라 결정되어 진다.  이러한 점에서 1액형 도료보다는 2액형 도료가 합성수지가 강하고 내수성 등의 내구성이 우수하다.  단 최근에는 불소와 규소 등의 무기계 재료와의 하이브리드형 합성수지를 사용하여 종래의 2액형을 1액형으로 한 내후성 높은 상품도 나오고 있다.

(2) 도포 함침형 표면마감재
도포 함침형 표면마감재는 도막을 형성하여 콘크리트를 보호하는 마감재가 아니라 마감재 성분이 콘크리트의 다공질성을 이용하여 내부에 함침되고 화학반응을 발생하여 굳어지거나 흡수방지층을 형성하여 콘크리트 표면층을 강화시키는 타입이다.  여기에는 실리콘계와 비실리콘계의 2타입이 있다.

  1) 실리콘계
규소(Si)에 의하여 고분자화된 성분으로 ① 저분자 화합물인 실란 화합물이 콘크리트 성분과 화학반응을 하여 강화하는 타입 ② 어느 정도 고분자로 되어있는 실리콘을 사용하여 콘크리트 표면층의 다공질 부분에 침투하여 강화하는 타입.

  2) 비실리콘계
비실리콘계의 대표적인 타입에는 ① 도막형성형 마감재 합성수지로 되기 전의 저분자 성분을 도포 하는 것으로 콘크리트 다공질내에 함침 하여 화학반응을 일으키는 것 ② 고분자화 하여 콘크리트 다공질을 봉공․고화 하는 것으로 나뉘어 진다.  이것들은 외부에서 물의 침입에는 저항하지만 막을 형성하지 않기 때문에 통기성이 있다는 이점을 갖는다.  반면, 도료와 비교하여 약간 내후성은 떨어지는 경향이 있고 특히 도시부에 있어서는 발수 효과를 기대할 수 있는 기간이 짧은 것이 일반적이다.

(3) 복합형
침투와 피막을 동시에 형성하여 노출콘크리트의 내구성을 향상시킨 방법으로 근래에는 이러한 표면마감재를 이용하여 노출콘크리트를 완성하는 예가 늘어나고 있으며, 표면마감재로 인한 노출콘크리면이 짙어지는 것을 방지하는 기술도 개발되어 있다.

            (콘크리트면)                 (도포 함침형)             (도막형성형)                    (복합형)

그림 2 노출콘크리트 표면마감재 분류

 

한편, 노출콘크리트면에 시공하는 무색투명 마감재는 일반 도료나 마감도료와 달리 착색, 텍스츄어 형성을 위한 안료, 골재 및 충진재를 포함하지 않는다.  그 종류는 여러 가지가 있지만  보통 <그림 2>와 같이 분류할 수 있으며,  <표 1>에 이들의 성능을 나타낸다.

표 1. 노출콘크리트 표면 마감재의 성능

성    능 표면 마감재 종류

작업성

건조성

내수성

내알카리성

내온냉사이클

내흡수성

발수성

투습성

차염성

중성화억제

내후성표준지역

가격

도막형성형

열 가 소 성

아크릴수지도료(E)

◎

○

△

○

△

△

-

△

△

△

A

A

아크릴수지도료

○

◎

○

○

○

○

-

○

○

B

B

열 경 화 성

폴리우레탄수지도료

○

○

○

○

◎

◎

-

△

◎

◎

C

C

실리콘아크릴수지도료

○

○

◎

◎

◎

◎

-

△

◎

◎

E

D

상온건조불소수지도료

○

○

◎

◎

◎

◎

-

△

◎

◎

E

E

도포함침형

비 실리콘계

아크릴수지모노머

○

○

○

○

○

○

○

○

○

○

A

C

폴리우레탄수지오리고마

○

○

○

○

○

○

○

○

○

○

B

D

실리콘계

실리코네트계

○

○

○

○

○

○

○

◎

○

△

B

D

실란계

○

○

○

○

○

○

○

◎

○

△

B

D

실리콘계

○

○

○

○

○

○

◎

◎

○

△

B

C

내후성(표준내용년수) A:3～5년 B: 5～7년 C: 7～9년 D: 9～11년 E: 11년 이상

가격 A : 100% B : 200～300% C : 300～350% D : 350～400% E : 400% 이상

2.2 노출콘크리트 표면마감재로서의 발수제 원리

수면위를 움직이는 소금쟁이나 물방울을 대굴대굴 떨어뜨리는 연꽃 잎 등은 모두 물이 겉돈다.  그러나, 건조한 지면은 즉시 물방울을 흡수해 버린다.  이와 같이 물에 좀처럼 젖지 않는 것과 젖기 쉬운 것이 있음은 누구나 가 알고 있지만 그 원인을 설명하게 되면 접촉각 이라든지 표면장력이라는 전문용어가 튀어나오는데, 비교적 알기 쉬운 것은 접촉각(Θ)의 개념일 것이다. <그림 2>에 나타낸 것처럼 직관적으로 Θ가 90° 이상이 되면 뭔가 젖지 않는 듯한 느낌이 들것이다.  일반적으로 표면장력이 큰 액체일수록 접촉각은 커지고, 또 접촉각이 클수록 액체를 튕기는 성질이 크다.  액체가 물일 경우 매끄러운 고체 표면에서 접촉각이 100°를 넘으면 물은 약간 쌓여 그 표면에서 쉽게 흘러 떨어진다.  따라서 <표 2> 에 나타난 바와 같이 접촉각이 큰 실리콘계 발수제를 노출콘크리트에 적용하고 있는 경우가 많다.

표 2. 재료별 물에 대한 접촉각 (Θ)

재료 종류	접  촉  각
실  리  콘	100～180°
파  라  핀	108～116°
스테아린산	96～106°
폴리에틸렌	94°
유      리	1～4°
콘 크 리 트	약 0°

                   그림 2. 젖음의 척도로서 접촉각

2.3 노출콘크리트 표면마감재 시공 순서

노출콘크리트는 노출면을 그대로 두었을 경우  <그림 3>에서와 같이 물에 가용성의 Ca(oOH)₃(수산화칼슘)이 습기에 의해 녹아 나와 공기중의 탄산가스에 의해 백색의 (탄산칼슘)이 된다.  또한, Ca(oOH)₃가 녹아 나온 콘크리트는 심한 다공질이 되어 습기 및 탄산가스가 통과되어 현저히 강도를 잃어버린다.  그러나, 노출콘크리트 면에 도포 함침형 표면마감재를 침투시켜 표면강도를 강화시키고 도막 형성형 도료를 시공하여 막을 형성하는 복합형태를 적용하면 노출 콘크리트 면의 공극을 막아주어 이산화탄소 등의 열화인자 침투를 막아주고 방수성이 크게 개선된다.  노출콘크리트 표면마감재는 일반적으로 ①하지 조정 ② 하도 ③ 중도 ④ 상도의 공정 순으로 구성된다.  각 공정은 각각의 목적을 가지고 있으며 각 층의 조합으로 전체적인 성능을 발휘하게 된다.  예를 들면, <표 3>과 같이 불소수지 도장은 실란계 침투형 발수제와의 조합에 의해 효과적인 표면마감을 구성할 수 있다.

 
            ( 표면 마감 전)                      (표면마감 후)
            그림 3. 노출콘크리트 표면마감 효과

표 3. 상온건조형 불소수지 표면마감의 공정예

공정		도장 종류		도료․기타	희석 비율	표준 막두께	도포량	방치시간
		A종	B종
1	하지조정	●	●	하지 조정에 준한다.  특히 피도장면을 검사하여 잘 건조 시킨다.  도장에 지장이 있는 부착물․더러움은 제거하고 손상된 부분은 보수한다.
2	하도	●	●	침투형흡수방지제 (1회) 침투형흡수방지제 (2회)	롤러 또는 스프레이 100/0	-	0.10～ 0.12	지촉 건조 16시간 이상
4	중도	●	-	콘크리트용 불소수지 중도	100/0～10	30～40	0.15～ 0.17	16시간 이상
5	상도	●	●	콘크리트용 불소수지 상도	100/40～50	15～25	0.10～ 0.13	3시간 이상
6	상도	●	●	콘크리트용 불소수지 상도	100/40～50	15～25	0.10～ 0.13	-

2.4 노출콘크리트 표면마감재의 변천

노출콘크리트 표면마감재는 <그림 4>에 나타낸 바와 같이 처음 실리콘 계통으로 콘크리트 방수성 부여를 목적으로 시작하여 현재는 콘크리트 구체의 내구성 강화와 더불어 표면강화를 시켜주는 방법인 복합공법의 단계에 와있으며, 금후, 수성재료(수계)로  고내후성을 발휘하는 재료로 변천 할 것으로 예상된다.

실리콘계	콘크리트의 방수성부여 → 구체를 보호할 목적으로 사용 ● 시공초기의 하지색의 문제 ●  시공후의 오염문제
▼
실란계	실리콘계 재료에 침투성을 높여 방수성을 부여하여 콘크   리트의 구체보호 및 마무리성의 개선을  목적으로 사용 ● 방수의 성능확보 ●  가스 투과성이 커 중성화에 의한 구체보호의 문제
▼
수지계클리어	아크릴 및 우레탄계에 의해 콘크리트 구체를 보호하고     반투명의 마감을 제공 ● 콘크리트의 질감이 저하 ●  하지의 얼룩에 의한 마감효과가 문제
▼
복합공법	발수제와 용제형 아크릴수지와 불소수지와의 조합을 통    해 콘크리트 구체를 보호하는 고내후성 마감공법 ● 성능 면에서는 효과가 상승됨 ●  마감 불량 등의 문제점이 발생   → 표면의 흡수성의 차이, 보수부분의 자국 등
▼
완전수계화공법	완전 수계(수성)을 통하여 고내후성 마감과 표면보수성능의 고도화로 소지조정에서 마감까지 일체화시킨 공법 ● 콘크리트 고유질감을 최대한 살릴 수 있는 마감 제공 ●  구체보호를 충분히 살릴수 있는 공법

그림 4 노출 콘크리트 표면마감재의 변천

표 4. 노출 콘크리트 표면마감재 성능비교

제 품 별    항목 및 내용		일    반 실리콘계 발 수 제	A사  제품 수용성무기 발  수  제	K사제품 실리콘계 발 수 제	K사제품  불소수지 페 인 트	H사  침투성 + 피막형 발수제
도 포 량	침투량/피막	50/ 피막 없음	10/ 피막 없음	50/ 피막 없음	침투 없음 /50μ	60/50μ
통 기 성	외부의 수분차단 내부의 수분배출	△ ◎	× ◎	△ ◎	× ×	○ ○
방 수 성	물에 침지 (1시간)	△	×	△	○	○
침투깊이	⑤⑥코팅제(페인트)	1.5～2mm	2mm	1.5～2mm	없음	4mm
표면경도	미쓰비시유니연필	없음	없음	없음	H	2H
표면보호 (보수면)	(화학적)접착력강화, 강도보강	×	△	×	×	◎
	(물리적)피막에 의한 보호	×	×	×	◎	◎
내 구 성	②③⑤⑥콘크리트 함수율에 결정	× 2～3년	5년 이내	× 1～2년	10～12년	◎ 우 수 함
표면오염	외부오염 (그리스, 오일, 산의 침투)	×	×	×	◎ 청소가능	◎ 청소가능
동    해	⑤⑥내부수분에  의하여 결정	○ 초기효과	5년 이내	○ 초기효과	×	◎ 우 수 함
중 성 화 방    지	CO2 및 아황산가스차단	○ 초기효과	5년 이내	○ 초기효과	3～5년후 발생	◎ 우 수 함
광    택	거울면 반사 60°	×   없음	×   없음	×   없음	◎ 우 수 함	○ 광택효과 있음

2.5 노출콘크리트 표면마감재 성능비교

국내에서 생산되는 표면코팅제를 대상으로 1996. 5. 22～1997. 6.16 (13개월 간) Mock-up실험을 실시하여 본 결과  <표 3>에서 보는 바와 같이 복합형 (침투 및 피막)의 표면마감재 효과가 우수한 것으로 나타났다.

3. 노출콘크리트면 결함 종류

노출콘크리트 구조물은 신축시 시공하자에 의한 결함이 발생될 뿐만 아니라 경년 변화에 따라 결함이 발생된다.  이하에, 노출콘크리트 면에 발생되는 결함종류를 나타낸다.

3.1 신축 노출콘크리트 구조물의 시공 결함

(1) 콘크리트 색채 얼룩
노출콘크리트 색은 시멘트 종류와 골재 색에 따라 다소 영향을 받는다.  그러나 시멘트 색이 콘크리트 얼룩을 일으키는 것은 아니며,  타설 중 시멘트 종류가 바뀌거나 골재 종류가 바뀔 경우에는 색채 조정이 어렵게 된다.  따라서 한 건축물을 완성하기까지는 콘크리트 상태가 변하지 않도록 유지하는 것이 바람직하다.  또한, 재료가 일정한 상태에서 타설된 콘크리트라도 과도한 진동이나 철근 등의 장애, 과다 물시멘트비에 의한 재료분리 등으로 콘크리트 구성재료가 균일하지 못하거나 잉여수가 편재되어 있어 수화진행과정이 다른 경우 얼룩이 생긴다.

(2) 이어치기
콘크리트 이어치기는 불가피하게 생기는 것으로 최소한으로 해야 하며, 이 부분은 누수나 철근 녹 발생의 원인이 되기도 한다.  따라서 노출콘크리트 경우에는 레이턴스를 완전히 제거하고 타설 전에 충분히 물을 뿌려 부착을 원활히 하며, 특히 이 부분에서 시멘트 페이스트 및 물 빠짐 현상 등이 발생되기 쉬우므로 정밀한 거푸집 조립과 변형에 주의하여야 한다.

(3) 콜드죠인트
콜드죠인트는 노출콘크리트의 치명적인 외관 결함으로서 하절기에는 기온이 높아 발생빈도가 높으므로 콘크리트의 운반시간, 부어넣기, 다짐 등을 고려하여 타설 부위의 규모나 인력의 배치를 포함한 시공계획을 검토하여야 한다.  특히 노출콘크리트는 슬럼프가 작을 경우 충진성이 떨어져 재료분리가 일어나기 쉬우므로 고유동 콘크리트로의 적용이 한 방법이며, 기온이 높아질 경우에는 지연제 등을 사용하여 응결시간을 조절하는 등의 대책이 강구되어야 한다.

(4) 모래무늬
모래무늬는 콘크리트 타설 시 비중이 높은 시멘트 (약 3.15)와 골재 (약 2..6)가 다짐에 의하여 침하 하고 비중이 낮은 물(약1.0)이 거푸집 면으로 밀려나와 블리딩수로 상승하거나 거푸집 사이로 새어 나온 결과 콘크리트 표면에 모래만이 남아 있는 현상으로 물시멘트비가 높은 콘크리트를 사용할 경우에 특히 심하게 나타난다.

(5) 재료분리
재료분리란 과도한 슬럼프의 콘크리트를 사용하거나 다짐을 매우 심하게 한 경우 비중이 높은 골재가 모르터와 분리하는 현상으로 이러한 부분은 노출콘크리트 전체면을 손상시킬 뿐만 아니라 콘크리의 내구성을 크게 저하시키므로 반드시 적절한 보수를 실시해야 하며, 콘크리트 타설 중에는 반드시 억제해야 한다.

(6) 콘 주변의 색차
거푸집 간격 유지를 위하여 사용되고 있는 노출콘크리트에서 콘 구멍이 거푸집과의 밀착이 되지 않았을 경우, 또는 물이 새서 시멘트페이스트가 콘주변으로 집중된 경우는 콘주변이 검게 변하여 노출콘크리트 면의 이미지를 손상시키는 경우가 있다.

             (얼룩)                    (이어치기)                 (모래 무늬)                   (재료 분리)
                                           그림 5. 신축 노출 콘크리트 구조물의 결함 종류

3.2 기존 노출콘크리트 구조물의 결함

(1) 노출콘크리트 표면마감재의 열화
노출콘크리트면은 시간이 경과함에 따라 도막색이 변하거나 광택도가 저하한다.  또한, 도막 자체는 대기중의 먼지에 의하여 오염되게 되며 도막은 마모, 들뜸, 균열, 박리, 박락 등이 발생하므로 이를 정기적으로 점검하고 보수하는 유지관리 계획을 세우는 것이 중요하다.

(2) 노출콘크리트 표면 백화현상
노출콘크리트면에 발생되는 결함 중 백화현상이란 용액이 증발하고 남은 잔재를 뜻하는 말로서, 1차백화와 2차백화로 나눌수 있다.  1차백화는 콘크리트 비빔수에 용해된 백화성분이 시멘트 경화체의 건조에 의해 석출되어 표면이 희게 보이는 경우로 보통 bleeding水에 의한 것이며, 2차백화는 강우수(降雨水), 지하수, 양생수 등 외부의 물이 어느 정도 건조한 경화체의 내부에 침투하여 이것이 건조에 의하여 콘크리트 중의 가용성 성분을 표면에 도출하여 선출되는 경우 혹은 가용성분을 함유한 물이 경화체 표면에 계속적으로 흘러 이 물이 경화체 표면에서 증발 건조하여 백화성분들을 표면에 남게 하는 경우 등이다. 1차백화는 일반적으로 시공 후 몇 일 내에 표면화되지만, 거의 균일하게 발생되며, 시멘트 색과 비슷하여 크게 문제가 되지 않지만, 2차백화는 콘크리트면의 미관을 현저하게 손상시키기 때문에 특히 문제가 된다. 노출콘크리트 백화방지대책 으로서는 물시멘트비가 적은 콘크리트를 사용하고 충분히 치밀한 조직의 시멘트 경화체가 되도록 시공하며, 콘크리트 표면에 물이 접근되지 않도록 하는 것이 중요하다.

(3) 철근 부식 균열발생
노출콘크리트는 표면마감재에 의한 마감이 전부이므로 대기중의 이산화탄소에 의하여 콘크리트가 중성화하고 그로 인하여 철근이 부식하여 균열발생 및 녹물이 흘러내리는 경우가 있다.  또한, 해안가에 축조되는 구조물의 경우는 해염 입자가 콘크리트 내부로 침입하여 철근이 부식되는 경우도 발생하며, 극한지 에서는 콘크리트의 동결융해가 진행되어 콘크리트에 균열이 발생되고 이로 인하여 철근 부식과 함께 녹물이 흘러내리는 경우가 있다.  따라서, 노출콘크리트의 경우는 반드시 외적 환경 열화인자의 침입을 억제할 수 있는 표면마감재의 선택이 필요할 뿐만 아니라 콘크리트 자체의 성능도 일반 콘크리트보다 높여서 이러한 내구성 저하를 방지하는 것이 매우 중요하다.  

(4) 실링재의 열화
노출콘크리트외벽의 신출줄눈 및 창 주변에 사용되는 실링재는 일사나 풍우에 노출되면 접착면이 박리 하거나 실링재가 파단 하는 경우도 있으며 먼지가 달라 붙어 오염의 발생원인 되기도 하므로 이에 대한 대책이 필요하다.

               그림 6. 노출콘크리트 얼룩

 
             그림 7. 노출콘크리트의 백화현상

 
        그림 8. 노출콘크리트 철근부식 및 균열발생

4. 노출콘크리트 표면보수 및 유지관리

4.1 노출콘크리트 표면 점검 항목 및 점검방법

노출콘크리트는 그 특유한 질감 및 과거의 사용실적에서 유지관리가 불필요하다고 생각 돠는 면이 많지만 위에서 살펴본 바와 같이 시공시 하자 발생 및 경년변화에 따른 열화현상이 실제 발생하고 있다.  따라서, 내구성이 우수하며 질감 및 색채를 영원히 유지 할 수 있는 노출콘크리트를 유지관리 하기 위해서는 <표 5>와 같은 항목에 대하여 주기적인 점검이 필요하며, 필요시는 결함원인을 목시 뿐만 아니라 비파괴, 준 비파괴, 또는 화학분석에 의하여 그 원인을 정확히 밝혀내는 것이 중요하며 이에 따라 적절한 보수를 실시하는 것이 필요하다.

표 5. 노출 콘크리트 표면 점검항목 및 점검방법

점검 항목		점검 방법
표면마감재	변퇴색	목시에 의해 변퇴색 관찰
	광택 저하도	목시에 의해 광택 저하 관찰
	백화	도막면을 손가락으로 강하게 눌러 분말상 부착 확인
	오염	목시에 의해 오염 유무를 관찰
	들뜸	목시 또는 손가락으로 들뜸과 그 범위 관찰
	균열	목시, 도막만의 균열인가 하지콘크리트 균열인가 확인
	박리	목시, 박리가 콘크리트 표면부부을 포함하는가 확인
	마모	목시로 막두께 감소 확인
콘크리트	오염(녹)	목시로 녹발생 유무 및 범위 확인
	균열	목시로 균열 형상파악 및 균열발생 원인 추정
	들뜸	목시, 들뜸부 철근 부식 유무를 확인
	박락	목시로 콘크리트 박락부위 관찰
	누수	목시로 누수 또는 누수 흔적 유무를 관찰
실링재	주름	목시로 주름 발생 관찰
	변퇴색	목시로 변퇴색 관찰
	변형	목시로 변형 유무 관찰
	파단	목시로 파단상황과 누수 유무 관찰

4.2 노출콘크리트 표면보수 방법

    노출콘크리트 구조물은 건설 후 표면보수를 실시하는 경우도 있지만 준공 후 수년에서 전면적인 보수가 필요한 경우도 발생한다.  그러나, 현재는 보수재료의 품질기준이나 시공 지침서가 제대로 정비되어 있지 않은 실정이며 일반적인 보수는 그 손상정도에 따라  <표 6>과 같이 실시하고 있는 것이 현실이다.

표 6. 노출 콘크리트 표면 보수 방법

보수 방법	적용	시용 재료	경비 (%)
① 콘크리트 하지를 그대로 살린 보호 방법	신설 또는 손상이 비교적 경미한 경우의 보호	실란계 침투성흡수방지제 등	A (100)
② 노출모양과 유사한 판재를 사용하는 방법	손상이 비교적 심하고 결손부 보수후의 마감	색채 조절 시멘트 등	B (150)
③ 노출모양 전사용 시트를  사용하는 방법	손상이 비교적 심하고 결손부 보수후의 마감	전용모르터 전사용쉬트	C (300)
④ 노출모양 판넬 피복을 사용하는 방법	손상이 비교적 심하고 결손부 보수후의 마감	판넬, 부착용 도구	D (400)
⑤ 노출 모양 단념하고 콘크리트 색 도장 방법	손상이 비교적 심하고 결손부 보수후의 마감	실리카계 무기도료 등	A (100)
⑥ 노출모양을 단념, 내구성 좋은 마감도료시공	손상이 비교적 심하고 결손부 보수후의 마감	건축용 마감 도료 등	B (150)

* 경비는 A를 100%로 한 경우, 콘크리트 보수비용은 포함하지 않음

한편, 노출콘크리트 신축시 발생되는 얼룩 및 물 빠짐 현상, 재료분리 현상, 콘 주위의 색상 차이 등은 노출콘크리트 구조물의 미관 및 내구성에 큰 악 영향을 미치므로 기본 바탕면을 최대한 살려주고 문제점들만을 보수하는 기술이 필요하며, 보수시에는 콘크리트 자체가 갖는 색상 및 질감으로 시공하는 것이 가장 중요하다.  또한, 경년변화에 의하여 노출콘크리트 면이 손상된 경우에는 그 열화원인을 정확히 파악하여 열화원인을 제거 또는 억제하는 보수시스템 공법을 실시한 후 노출콘크리트 면을 살리는 보수가 필요하다고 하겠다.

4.3 노출콘크리트 표면보수 작업 방법

(1) 일부분 보수 경우
a. 재료분리현상 부위 보수 - 보수범위를 넓히지 않기 위하여 구멍 메꾸는 요령으로 모르터 충전, 평편하게  마무리 함.
b. 공동부위 보수 - 노출콘크리트 면 공동은 관을 통하여서 공동을 완전히 밀폐시켜 주고 나서 표면의 마무리를 실시 함.
c. 모서리 부위 보수 - 노출콘크리트 결함 중 가장 중요한 곳이 모서리 및 각진 부분이며, 노출면이 아무리 아름답게 나왔다 하더라도 각이 살지 않는다면 그 건축물은 실패라 할 수 있다.  또한, 노출콘크리트 결함이 가장 많은 부분도 모서리 부위이므로 보수재를 이용하여 정확한 각을 형성하고 마무리하여야 함.

 
             (보수 전)                         (보수 후)
         그림9. 재료분리 현상부위의 보수

 
          (보수 전)                             (보수 후)
        그림10. 공동부위의 보수

 
         (보수 전)                        (보수 후)
         그림11. 모서리 부위 보수

(2) 전체면 보수 경우
노출콘크리트 면이 전체적으로 얼룩이나 곰보, 물빠짐 현상, 재료분리 등이 일어난 경우에는 면 전체에 걸쳐서 보수를 실시하는 것이 효과적이다.  또한, 부분적으로 보수하는 경우에는 노출면 전체의 색차 조정에 어려움이 많으며, 특히 열화가 진행된 노출콘크리트 건축물은 면 전체를 보수한 후 표면 코팅까지 실시하여 주는 것이 효과적이다.

        (보수 전)                           (보수 후)
          그림12. 전체면 보수 예

<그림 14>는 노출콘크리트 결함부분을 주위 노출콘크리트와 같은 질감 및 색채가 나도록 보수한 후 도포 함침형 및 도막형성형 도료를 도포하는 복합형 표면마감재를 적용한 HS공법의 순서를 나타낸 것이며, <그림 15>는 실제 보수전과 보수후의 모습을 나타내고 있다.

바탕처리	1. 20℃로 30일 양생후 실시 2. 레이턴스를 깨끗이 제거 3. 돌출부위 평평하게 처리 4. 표면 녹물, 오염물, 백화등 제거 5. 작업부위에 접착제를 도포
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1차 면 보수	1. 젖은헝겊으로 보수면의 먼지 제거 2. 보수재료를 보수면에 충전    →기존면과 처지거나 돌출되지 않도록 한다. 3. 1일경과 후 사포200#, 420#을 사용하여 초벌 및 재벌작업을 한다. 4. 젖은헝겊으로 얼룩을 닦아낸다.
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2차 면 보수	1. 1차작업 1일 경과후 2차 면처리 작업실시 2. 2차 보수용 자재를 보수면에 바른다. 3. 1일 경과후 사포420#으로 면처리 및 모서리각을 살려준다.
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침투성 발수제 도포	1. 침투성 발수제 4～5mm 도포 2. 2회～3회 도포.
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투수성 피막형 코팉제 도포	1. 침투성 발수제 건조 후 투수성 코팅제 도포 2. 건조

     그림14. HS 노출콘크리트 표면보수공법 순서

 
     (보수 전)                          (보수 후)
그림15. HS 노출콘크리트 표면보수공법 시공 전후 모습

5. 결론
지금까지, 노출콘크리트의 표면마감재료와 함께 신축 및 기존 노출콘크리트에 발생하는 결함의 보수 공법에 대하여 살펴보았다.  지금까지 노출콘크리트는 마감이 없는 순수한 표정으로 사람들에게 크게 사랑 받아 오고 있으나, 필자는 애써 노출콘크리트를 시공한 후 결함발생으로 인하여 일반 도장 도료 또는 타일이나 돌마감으로 콘크리트면을 마감하는 뼈아픈 예를 많이 보아 왔다.

이것은 우선 노출콘크리트 시공 기술 부족에 기인한다고 판단되나 시공 또는 경년변화에 따라 발생되는 결함을 보수한다는 개념이 부족하였고 이에 대한 기술개발이 부족한 결과라 하겠다.  그러나, 최근에는 노출콘크리트의 내구성향상을 위한 전용 표면마감재가 개발되어 있을 뿐만 아니라 중대한 결함이라도 거의 흔적을 남기지 않고 보수하는 우수한 보수공법이 출현하고 있다.  따라서, 노출콘크리트를 사랑하는 사람이라면 도전하지 않는 자는 아무것도 얻을 수 없다는 진리를 가슴속에 새기면서 노출콘크리트 면이 설사 원하는 대로 나오지 않았더라도 포기하지 말고 과감히 보수하는 용감한 행동이 필요하다고 판단된다.

참고문헌
1. (株)建築技術, 打放しコンクリ?トの空間デザイン手法, vol 12
2. 建築知識 ; 特輯 RC打放し[現場監理] 重點チェック, 1996. 9
3. 성공적인 노출콘크리트 적용을 위한 설계단계 고려요소 - 두산건설(주)기술연구소 (2000.11)
4. (財)日本建築センタ?, 打放しコンクリ?ト外壁の補修?改修
5. (株)赫成産業 http://www. jhs. co. kr

3. 노출 콘크리트 표면 마감 및 유지 관리.doc

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