실내 공간 내 노출 콘크리트 시공법 및 품질관리 방안에 관한 연구

Abstract

국문요약

20세기 초부터 건축의장의 표현방법으로 쓰이고 있는 노출 콘크리트는 구조체로서의 기능성과 콘크리트 자체의 조소적인 미를 극대화시켜 콘크리트 개발과 함께 건축역사에 등장한 자연 친화적 건축마감 공법이다. 콘크리트 품질 향상과 고도화된 기술력을 바탕으로 노출 콘크리트의 품질이 향상됨에 따라 새로운 형태와 색감 및 질감으로 표현하기 위한 시도는 계속되어 왔고 현재는 노출 콘크리트 마감공법을 적용한 다양한 건축물의 사례가 꾸준히 증가하고 있다. 노출 콘크리트는 건축물의 구조체로서의 기능과 치장마감의 역할을 동시에 구현할 수 있는 공법으로 콘크리트 표면에 별도의 마감이 없이 외부에 노출되어 색상 및 질감만으로 표면을 마감하여 골조공사의 일부 이면서도 최종 마감공사의 한 공정이라는 양면성을 지니고 있다. 이에 건축물의 외부 마감으로만 접해오던 노출 콘크리트는 이제 건축의 영역을 넘어 실내공간에서도 쉽게 접할 수 있는 재료로 투박하면서도 특유의 모던함과 자연스러운 질감, 조형성, 물리적 특성은 현대적인 실내 공간의 마감요소로도 충분한 가치가 있다고 인식되면서 실내 적용사례가 다양해지고 있다. 하지만 노출 콘크리트 건축물과는 달리 실내 공간에서 노출 콘크리트 마감을 위해서는 여러 가지 기술적인 제약이 따르는데 건물의 신축공사 시 실내마감 계획이 노출 콘크리트마감으로 확정된 경우는 골조공사와 마감공사가 동시에 진행된다는 시공법의 특성상 여러 방면에서 경제적이고 시공성이 용이하나, 인테리어라는 영역 안에서는 동일한 형태의 타설 공법이 성립되기 어렵다. 따라서 실내 노출 콘크리트 마감을 위한 방편으로 유사한 마감자재가 다양하게 등장하였지만 인위적인 성향이 강하고 시공 및 적용범위의 제안을 많이 받기 때문에 활발하게 적용되지 못하고 있는 실정이다.

본 연구는 실내 노출 콘크리트 마감공법에 대한 분석에 앞서 이론적인 전반적인 사항의 이해를 돕고자 노출 콘크리트의 정의와 역사, 개념 및 특성, 설계·시공에 대한 선행연구와 문헌적 고찰을 실시하였고, 현재 실내공간에서 적용되고 있는 노출 콘크리트 마감을 위한 표현방법에 대해 분석해본 결과 가장 활용가치가 높고 일반 노출 콘크리트 건축물의 마감특성과 가장 유사한 품질상태를 실현함과 동시에 마감유형도 다양한 노출 콘크리트 보수공법으로 선정하였다. 보수공법은 일반적으로 노출 콘크리트 건축마감의 하자보수 및 품질보완을 주목적으로 하는 형태에서 시공방법의 특성에 따라 실내 공간에서도 동일한 방식의 작업이 가능하여 기술적인 연구를 통해 현재는 실내 노출 콘크리트 마감을 위한 표현방법으로 활성화되고 있다. 분석대상은 서울, 경기지역을 소재로 실내 노출 콘크리트 보수를 전문으로 수행하며 특허기술 보유와 사용자 만족도를 바탕으로 다양한 마감유형의 시공사례를 보유한 시공업체를 선정하여 최근 2011년 상반기부터 현재까지 시공된 사례 및 시공 중인 현장을 중심으로 분석하였다. 이미 완료된 시공사례의 보충자료와 최근 진행된 현장의 시행참여 및 전문가의 인터뷰를 바탕으로 보수공법에 사용되는 주재료의 특성에 대해 분석하고 타설 공법과 보수공법의 재료적인 차이점에 대해 비교분석하였다. 또한 실내 노출 콘크리트 마감유형에 따른 시공법분석과 비 내력벽을 중심으로 벽체의 표면 유형에 따라 적용되는 시공법의 차이점을 비교분석하여 필요한 기술적 조건과 요구사항을 도출하여 마감 유형별 가장 적합한 시공 프로세스 구축을 위한 분석을 실시하였다.

타설 공법과 보수공법은 적용범위와 사용목적, 품질조건의 차이점과 그에 따른 시공법 자체의 확연한 차이점을 나타내기 때문에 사용되는 재료는 다를 수밖에 없다. 사용재료의 자이첨은 보수공법의 마감 유형에 따라서도 차이가 있는데 주재료의 사용은 동일하게 나타났지만 일반 노출마감과 송판 노출마감의 서로 다른 표현적 특성과 시공방법 및 품질조건에서의 차이에 따라 추가로 사용되는 재료의 종류와 사용방법이 다르게 나타났다. 먼저 마감유형에 따른 시공법 분석에 대한 결과에서 일반 노출마감은 작업자가 배합된 특수시멘트몰탈을 이용해 퍼티작업을 한 후 샌딩과 면 분할, 콘작업 및 문양작업까지 계획된 단계를 거쳐 직접 문양을 만들어가는 작업형태인 방면 송판 노출마감은 특수시멘트몰탈과 일반 몰탈을 배합하여 미장을 한 후 나무무늬 금형을 이용하여 직접 문양을 찍어내는 방식 이였다. 또한 일반 노출마감에 비해 송판 노출마감의 배합 형태는 날씨나 작업환경의 영향을 많이 받는 것으로 나타났는데 송판 노출마감의 작업방식은 나무무늬 금형을 이용해 문양을 찍어내야 하기 때문에 특수시멘트몰탈의 점도 및 밀도가 높아야하며 높은 강도와 내구성을 요한다. 따라서 일반 노출마감에 비해 표면층이 두꺼워야하며 미장작업을 통해 형성되기 때문에 배합과정에서 물의 비율이 일반 노출마감보다 높게 나타났다. 마감 대상 표면에 따른 시공법 비교분석을 통한 결과에서는 일반 노출마감을 위한 가장 적합한 표면유형은 석고보드표면으로 나타났으며, 그 다음으로는 시멘트조적형태, 합판 및 MDF, 금속판 순으로 나타났다. 석고보드의 경우 기본적으로 표면이 매끄럽고 평탄하여 기초 표면작업 시 작업성이 좋고 합판 및 MDF와 같이 수축, 팽창의 성질이 없어 차 후 발생될 수 있는 균열 또는 표면 함몰과 같은 하자율이 적게 나타났다. 하자 발생률과 작업성에 대해서만 비교했을 경우 가장 우수한 표면 유형은 시멘트 조적 벽으로 나타났는데 그 이유는 시멘트조적과 특수시멘트몰탈은 서로 유사한 성분의 재료를 가지고 있어 같은 성질의 두 재료가 만나 결합하게 되면 표면층의 응집력과 접착력 및 강도가 높아지게 된다. 송판 노출마감을 위한 가장 적합한 표면유형에서도 시멘트 조적벽으로 나타났다. 그 이유는 송판 노출마감 역시 특수시멘트몰탈과 일반 몰탈을 주재료로 사용하기 때문에 시멘트 조적 벽체와의 응집력 및 접착력이 월등하게 좋고 다음으로는 석고보드, 합판 및 MDF, 순으로 나타났다. 하지만 분석대상으로 선정된 4가지 유형에서는 하자발생률 및 시공성이 가장 우수한 표면유형은 시멘트 조적벽체로 나타났지만 실제 인테리어공사에서 비 내력벽의 마감유형을 살펴보면 석고보드 취부 마감이 가장 일반적이며 그 다음이 합판과 MDF로 나타났다. 시멘트 조적벽체의 경우는 특정 공간구성이나 2차적인 습·건식의 마감공사를 목적으로 조성되기 때문에 기존의 시멘트 조적벽체를 재사용하는 경우를 제외 하고는 노출 마감을 위한 목적으로 설치하기에는 목조구조나 경량철골에 비해 작업시간이나 공사금액 등 여러 가지로 경제적이지 못하다. 따라서 기존의 시멘트 조적벽체를 재사용하는 경우를 제외하고는 비 내력벽 조성 시 가장 적합한 표면유형으로 목조구조나 경량철골에 석고보드 취부 마감의 형태가 가장 작업성이 우수하며 하자발생률도 낮다는 결과를 나타냈으며, 합판이나 MDF는 목재의 수축, 팽창, 뒤틀림과 같이 계절에 따라 생길 수 있는 변형으로 인해 추후 균열발생률이 높아 이를 방지하기위한 추가 배합 및 작업을 필요로 하였다.

이와 같은 분석결과를 종합해보면 노출 콘크리트 보수공법은 일반적인 타설 공법의 노출 콘크리트 마감 품질과 비교하였을 때 색감 및 질감, 조형성 마감유형에서 대등한 차이를 보이며 실내 마감요소로서 충분한 활용가치가 있는 것으로 분석되었다. 하지만 현재의 품질 만족에서 안주하지 않고 새로운 표현 방식과 프로세스적인 연구개발을 통하여 품질확보를 위한 개선사항 및 관리대책이 필요한 실정이었다. 거푸집을 사용하지 않고 수작업을 통해 표현되는 보수공법의 특성을 고려해볼 때 기존의 합판이나 문양의 모듈에서만 모방하려는 단조로운 표현 방식은 좀 더 다양한 형태의 모듈과 크기의 변화를 생각해 볼 수가 있었다. 또한 실내라는 한정된 공간에서 구조체와 마감공사가 구분된 치장공사라는 시공방법의 특성상 균열이나 강도, 내구성저하에 대한 우려가 비교적 잦은 편으로 나타나며 이에 대한 원인 분석과 해결책 마련이 지속적으로 보완, 연구되어야 한다고 판단하였다. 현재까지의 현장 시공을 통해 하자발생율과 관련해서 벽체마감공사의 직접적인 영향과 근본적인 역할을 하는 구조체 및 적합한 표면구조 즉, 1차적인 해결방안은 마련되었지만 아직까지 2차적인 재료의 선택과 배합의 문제는 여전히 해결과제로 남아있었다. 아직까지는 시공업체의 기술 노하우에만 의존하여 각각의 서로 다른 재료선정과 배합방식으로 해결책을 풀어가고 있는 실정으로 동일한 마감에도 불구하고 시행사마다 다양한 재료들이 사용되고 있다. 이러한 문제점들은 품질저하의 가장 큰 원인으로 이에 대한 해결책을 마련하는 것이 가장 급선무이며 품질확보를 위한 노력과 획일적이고 특화된 재료 개발 및 연구를 토대로 재료선정에서 품질기준, 시공과정, 시공방법 등을 명확하게 제시할 수 있는 시방서 구축이 가장 필요한 시점이다. 반복되는 시행과정을 통해 지속적인 관심과 품질개선으로 실내 노출 콘크리트 보수공법에 대한 활용가치가 높아지기를 기대해 보며 전문 업체 및 관련업종의 종사자들에게 있어 신제품개발과 기술력향상을 위한 연구에 유용한 학문적 기초자료로서 활용되기를 기대한다.