라임스톤으로 시공된 건축물의 점검

라임스톤으로 시공된 건축물에서 발생되는 문제는 과연 어떤 것이 있는가? 많은 문제가 발생되고 있다는 것을 막연히 알고는 있으나 현장에서 발생되는 문제와 그 원인에 대해서는 실제적인 이해가 어렵습니다.

사실 라임스톤 건축물은 기본적으로 전용의 방수제와 발수제에 의한 배면 방수코팅과 표면 발수코팅이 시공되지 않았을 경우 매우 다양한 문제점이 발생합니다. 라임스톤 시공 비용이나 관리비용이 부담스런 건축주는 라임스톤을 이용한 건축은 삼가는 것이 좋습니다. 그 만큼 라인스톤은 건축과 관리에 있어서 화강석이나 대리석에 비해 상대적으로 많은 비용이 소요되는 석재입니다. 단지 외관이 좋다고 해서 혹은 유행이라고 해서 라임스톤을 선택하는 것은 매우 위험한 발상입니다. 건축물의 유지는 용도와 주변환경 등이 고려되어 세밀하게 계산된 설계와 시공을 바탕으로 완성된 건축물을 적합한 기술과 약품으로 관리하여야만 장기에 걸쳐 건축의도를 살릴 수 있는 것입니다. 그래서 일반적으로 관리가 어렵다고 합니다. 따라서 관리상의 문제점까지 고려된 설계와 시공이 기본적으로 필요하며 나아가 적합한 관리를 위한 비용의 소요까지 철저하게 계산되어 석재를 선택하여야 하는 것입니다.

현재 국내에 건축되어진 라임스톤 건축물의 경우 대부분 배면 방수코팅과 표면 발수코팅이 시공되지 않아 건축 후 일정시간이 경과하면 다양한 문제점들이 발생되고 있습니다. 여기에 기술된 내용은 기본적인 배면 방수코팅과 표면 발수코팅이 이루어지지 않은 라임스톤 건축물을 점검한 사례입니다.

이런 사례를 통해 라임스톤의 시공에 필요한 원칙을 재확인하고, 왜 설계와 시공에 있어서 라임스톤의 특성에 대한 이해가 필요한지? 왜 시공 원칙이 반드시 준수되어야 하는지에 대한 이해가 필요합니다.

A. 내부 라임스톤

1. 현황 및 문제점

1-1. 현황

가. A관

1) 로비 바닥

① 로비 바닥은 일반적인 관리가 이루어지고 있으나 외부로부터 유입되는 모래 먼지가

효과적으로 차단되지 않고 있습니다.

② 로비 바닥에 많은 잔 스크러치가 발생되어 원래의 광택이 흐려지고 있습니다.

③ 석재 기공에 오염원이 누적되어 전체적인 색상이 어두워지고 있습니다.

④ 바닥의 줄눈이 심하게 오염되어 있습니다.

⑤ 각종 전시기구나 업무관련 기구들이 아무런 보호조치 없이 바닥면 위에 놓여져

있습니다.

2) 내부 벽체

① 많은 먼지가 누적되어 전체적으로 색상이 어두워져 있습니다.

② 바닥과 접촉되는 하단부의 걸레받이 부분이 심하게 오염되어 있습니다.

③ 각종 접착제 얼룩이 남아 있습니다.

④ 바닥과 접촉되는 일부 벽체에 습기로 인한 갈색 얼룩이 발생되고 있습니다.

나. B관

1) 로비 바닥

① 로비 바닥의 방수가 미비하여 석재가 젖어 있는 상태이며, 시간 경과에 따른 변색이

심하게 진행되고 있습니다.

변색 과정 : Yellow Brown Dark Brown Light Grey Dark Grey

② 석재의 배면으로부터 알카리염(백화)이 석출되고 있습니다.

③ 석재면에 원인을 알 수 없는 크랙이 많이 발생되어 있습니다.

④ 로비 바닥에 많은 잔 스크러치가 발생되어 원래의 광택이 흐려져 있습니다.

⑤ 석재의 기공에 오염원이 누적되어 전체적으로 더러움에 찌들어 있습니다.

⑥ 바닥의 줄눈이 심하게 오염되어 있습니다.

2) 내부 벽체

① 많은 먼지가 누적되어 전체적으로 색상이 어두워져 있습니다.

② 줄눈을 중심으로 양쪽으로 짙게 변색되고 있습니다.

③ 줄눈제가 석재의 기공에 침투되어 줄눈을 중심으로 일정한 범위가 번들거리는

부자연스러운 광택을 나타내고 있습니다.

④ 하단부의 걸레받이 부분이 심하게 오염되어 있습니다.

⑤ 각종 접착제 얼룩이 남아 있습니다.

⑥ 바닥과 접촉되는 일부 벽체에 습기로 인한 짙은 얼룩이 발생되고 있습니다.

다. 지하

1) 바닥

① 바닥은 다양한 종류의 석재로 시공되어 있으며 관리방법이 일률적이지 않습니다.

(예를 들면 같은 종류의 석재를 일부는 왁스 처리하여 관리하고 있음)

② 방수가 불충분하여 변색이 여러 곳에서 발생되고 있습니다.

③ 요소요소의 석재 표면이 심하게 파손되어 있습니다. (파손 이유는 산성세척제 사용에

의한 파손, 염 석출에 의한 파손, 특정 물체의 충격에 의한 파손 등이 예상되므로

확인 바랍니다.)

④ 음식물 판매 장소의 주변이 상대적으로 심하게 오염되어 있습니다.

⑤ 잔 스크러치가 발생되어 원래의 광택이 흐려지고 있습니다.

⑥ 일부 사용된 검은 화강석의 선명함이 상실되고 있습니다.

⑦ 부분적으로 녹 얼룩과 곰팡이 얼룩이 발생되어 있습니다.

⑧ 석재의 기공에 오염원이 누적되어 석재가 더러움으로 찌들고 있으며 전체적인 실내

분위기가 어두워지고 있습니다.

⑨ 바닥의 줄눈이 심하게 오염되어 있습니다.

⑩ 각종 전시기구나 업무관련 기구들이 아무런 보호조치 없이 석재면 위에 방치되어

있습니다.

2) 내부 벽체

① 많은 먼지와 실내의 오염원이 누적되어 전체적으로 찌들고 있으며 전체적인 분위기가

어두워지고 있습니다.

② 하단부의 걸레받이 부분이 심하게 오염되어 있습니다.

③ 각종 접착제 성분이 얼룩을 형성하고 있습니다.

④ 바닥과 접촉되는 일부 벽체에 습기로 인한 갈색 얼룩이 발생되고 있습니다.

1-2. 문제점 및 발생원인

가. 시공시 라임스톤의 특성에 대한 이해 부족으로 배면 및 측면의 방수처리나 표면

보호처리가 미흡하고 근본적으로 방수가 제대로 되지 않아 전반적으로 습기에 의한

문제가 많이 발생하고 있습니다.

(자료 뱅크의『라임스톤에 발생되기 쉬운 얼룩』<1999.03.23> 참조)

나. 라임스톤에 적합한 일상관리가 이루어지지 않고 있습니다.

1) 물걸레에 의한 바닥 청소는 오히려 석재의 기공과 줄눈에 더러움을 찌들게 하는

원인이 됩니다.

2) 탑승용 건식 스위퍼(Sweeper)는 바닥의 모래나 먼지를 밀고 다니면서 광택

라임스톤의 표면에 스크러치를 발생시키고 있습니다.

3) 외부로부터 유입되는 모래나 먼지를 차단하는 매트가 제 기능을 다하지 못하고

있습니다.

4) 벽체에 대한 관리가 미흡하여 많은 먼지가 누적되어 있습니다.

5) 오염된 걸레를 반복적으로 사용하고 있어 청소의 효과가 없을 뿐만 아니라 오히려

더러움을 찌들게 하고 있습니다.

2. 해결 방안

가. 관리 담당자의 라임스톤 특성에 대한 지식이 요구되며, 아울러 일상관리 요원에 대한

교육이 요구됩니다.

나. 라임스톤의 일상관리가 정밀하게 규정된 프로그램에 의해 이루어 지도록 해야 합니다.

다. 라임스톤 전용의 세척제를 이용하여 전체적인 세척작업을 실시한 후 전용의

보호제로 보호 코팅을 합니다.

라. 일상관리를 전용의 세척제를 이용해야 하며 절대 물걸레 등을 사용해서는 안됩니다.

마. 현재 습기에 의해 문제가 발생된 부분은 방수 문제를 해결하면 아주 심하게 손상된

부분을 제외하고는 시간이 흐르면 자연적으로 회복될 수 있습니다.

바. 손상된 라임스톤을 교체할 경우 반드시 배면과 측면에 전용의 방수코팅제를

이용하여 방수 코팅한 후 교체 시공합니다.

사. 탑승용 건식 스위퍼는 광택 라임스톤의 관리에는 부적합합니다.

아. 모든 출입구에 외부 모래나 먼지의 유입을 차단하는 매트를 설치하고 철저하게

관리합니다.

B. 외부 라임스톤

1. 현황 및 문제점

1-1. 현황

가. 남쪽면

1) 라임스톤 베란다 수평면이 산성비로 인해 부식이 심하게 발생되었으며 이 부식면에

먼지와 검댕이 심하게 흡착, 누적된 상태입니다.

2) 라임스톤 수직면은 빗물에 인한 낙수얼룩이 심하게 누적되어 검은 줄무늬가

발생하였습니다. (산성비로 부식된 부분에 주로발생)

3) 라임스톤 양 기둥의 하단면 첫번째 단에 삼투압에 의한 수분흡수로 알카리 얼룩 및

변색이 발생하였습니다.

4) 거실(1층) 창문턱의 라임스톤에도 수분에 의한 알카리 얼룩과 변색이 발생하였습니다.

나. 서쪽면

1) 주방(3층)샷시 상단에 쌓인 검댕이나 먼지 층이 빗물에 의해 아래로 흐르면서

라임스톤 및 점토벽돌에 검은 낙수얼룩이 발생하였습니다.

2) 열려있는 석재모공으로 검댕이나 먼지가 침투, 흡착되어 검게 얼룩진 상태입니다.

다. 북쪽면

1) 주방(3층)샷시 상단에 쌓인 검댕이나 먼지 층이 서쪽면과 비슷한 현상을 보이고

있습니다. (서쪽면보다 심하게 얼룩 발생)

2) 점토벽돌에 약간의 백화 현상도 발생하였습니다.

라. 담장

1) 전선의 보호를 위한 담장 상부 철구조물에 누적된 검댕이나 먼지층이 빗물에 의해

아래로 흐르면서 낙수얼룩이 발생하였습니다.

2) 다공성 점토벽돌의 미세한 모공으로 검댕이나 먼지들이 침투, 누적되어 검은 줄무늬

얼룩을 형성하고 있습니다.

마. 기타

1) 지하 주차장 입구 우측 하단부에 누수현상이 있으며 심한 백화 현상이

발생하였습니다.

2) 지하에서 뒤뜰로 연결되는 화강석 계단에 백화현상이 발생하였습니다.

3) 정원의 샌드스톤에 흙, 먼지가 누적되어 색상이 바래졌습니다.

1-2. 문제점 및 발생원인

가. 환경 원인에 의한 문제점

1) 주변의 심각한 대기오염: 주로 자동차 배기가스 중의 황산화물이나 질소산화물이

우천시 산성비의 원인이 되며, pH=4.0~5.0으로 라임스톤의 부식 원인이 되고 있습니다.

2) 검댕이나 먼지 등의 미세한 입자: 부식된 라임스톤 기공을 통해 석재내부로 깊게 침투,

누적되면 잘 제거되지 않는 얼룩이 됩니다. (습포처리나 연마방법으로 제거)

3) 곰팡이균류나 이끼류의 번식: 하절기에는 온도와 습도가 적당해 곰팡이류나 이끼류가

잘 번식할 수 있으며 이것이 누적되면 검은색의 얼룩이 됩니다.

(곰팡이제거제, 습포처리, 연마방법으로 제거)

나. 설계, 시공상의 구조적인 문제점

1) 설계자나 시공자의 라임스톤에 대한 전반적인 이해부족으로 적합한 세부설계 및

시공 미흡.

2) 낙수얼룩: 라임스톤 수평면의 돌출 미흡, 담장 상부면의 역 구배나 방호 턱,

빗물받이 미 설치로 낙수얼룩 발생.

3) 알카리 얼룩 및 변색: 라임스톤의 배면, 모서리 방수코팅(damp proofing) 미흡으로

알카리 얼룩 발생.

다. 관리상의 문제점

1) 석재관리에 대한 전반적인 이해 부족.

2) 일상관리 시스템 빈약으로 정기적인 유지관리 미흡

2. 해결 방안

전용 세척제로 1차 세척한 결과, 라임스톤 표면 및 바로 표면하부에 부착된 얼룩이나 미세한 검댕, 먼지 등은 잘 제거되었지만, 석재 내부 깊게 침투한 검은색의 낙수얼룩은 제거되지 않았습니다.

가. 세척방법

1) 전용 세척제를 사용한 일반적인 세척으로는 석재 내부로 깊게 침투한 더러움을

완벽하게 제거하는 것이 어려우므로 습포 처리하는 것이 효율적 입니다.

2) 습포처리 후 발수보호제를 도포하여 라임스톤을 보호하고 일상관리 및 정기관리로

더러움을 제거하는 장기적인 재생 관리가 필요합니다.

나. 연마방법

검은 색상의 낙수얼룩을 연마기로 연마시켜 제거합니다.

(예, 프랑스 르부르 박물관의 경우에는 해마다 일정두께를 연마하여 더러움을 제거하고 있지만 국내 연마 기술로는 벽체를 일정하게 연마하는 것이 어려운 실정입니다.)

다. 교체방법

1) 남쪽면 라임스톤 양 기둥 하단부 및 1층 거실의 창문 턱 하단 라임스톤은 재생이

불가능하므로 교체해야 합니다. 교체 시 완벽한 배면 방수코팅을 해야 합니다.

2) 부식이 심한 베란다의 라임스톤 수평면은 연마 또는 교체하는 것이 효율적입니다.

라. 기타 (낙수얼룩 재발 방지책)

1) 남쪽 라임스톤 수평면:

- 수직면과 수평면이 닿는 부분에 방호턱을 설치하거나 (높이=5~10mm, 너비10mm이내)

- 수평면에 역구배를 주어 빗물이 안쪽으로 흐르게 합니다.

- 이 경우 낙수얼룩이 안쪽으로 발생하므로 제거가 쉽고 일상 관리가 용이합니다.

- 혹은 수평면이 앞으로 돌출될 수 있도록 재시공 혹은 보조재를 이용한 보완작업을

합니다.

2) 서쪽 주방(3층)샷시면:

- 샷시에서 흐르는 빗물을 처리할 수 있도록 샷시지붕과 수직면이 닿는 부분에 작은

스텐레스 홈통을 설치하거나 (높이=10mm, ‘ㄴ’ 자형 홈통)

- 샷시와 접촉되는 점토벽돌이나 라임스톤 띠장 부분에 방호턱을 설치합니다.

(높이=5~10mm, 너비 10mm이내) 이 경우, 끝단부분에 배수구를 설치하도록 합니다.

3) 북쪽 주방(3층)샷시면: 서쪽 주방(3층)샷시면과 동일.

4) 담장 상부면:

- 일상관리를 통해 검댕이나 먼지가 누적되지 않도록 합니다.

- 상부 안쪽과 바깥쪽으로 방호턱을 설치하고 양쪽 말단부에 배수구를 설치합니다.

5) 지하 주차장에서 뒤뜰로 연결되는 화강석 계단의 백화는 백화제거제로 제거하고

계단하부의 누수는 물이 잘 빠지도록 배수 통로를 확보합니다.

맺는말

위의 점검 사례 보고서의 이해는 어쩌면 이 분야의 경험이 없는 분들에게는 어려운 내용일 수 있습니다. 그러나 라임스톤에 대하여 약간의 경험이 있는 분들에게는 많은 도움이 되리라 생각합니다. 일반적인 사무용 빌딩과 개인용 빌라로 건축된 라임스톤 건축물의 내부와 외부에 발생되는 가장 일반적인 문제들입니다. 이런 문제점들은 사전에 충분히 예방할 수 있는 것으로 라임스톤의 특성을 이해한 설계사나 시공사에게는 전혀 문제가 될 수 없습니다. 그러나 라임스톤의 특성을 무시하거나 라임스톤에 대해 무지한 설계나 시공은 반드시 위에 제기된 문제가 발생됨을 당연시 해야 합니다.

어떤 종류의 석재로 건축되든 석재 건축물은 준공되면 수 십년에서 수 백년에 걸친 기간동안 그 곳에 존재하여 도시 미관의 일부를 담당하게 됩니다. 또 그곳을 사용하는 사람들의 편리와 행복, 그리고 자부심을 갖게 하는 역할까지 하게 됩니다. 그냥 단순히 당장의 이익과 유행을 따라 건축을 한다면 도시의 미관이 문제가 됨은 물론 건축물에 관련된 많은 사람들을 불행하게 할 것입니다. 후세에 길이 남아 역사와 전통이 살아있고, 많은 사람들이 자부심을 가질 수 있는 건축물을 세워야 하는 것입니다. 그리고 이런 일은 그리 어렵지 않습니다. 용도와 환경 그리고 건축자재에 대한 정확한 이해와 시험, 이에 따른 설계의 반영과 세심한 시공 등이 이루어 진다면 건축물은 영원히 그 곳에 존재하면서 많은 사람들을 행복하게 할 것입니다.

1. 일상관리 - 먼지제거와 중성의 전용세척제를 사용한 젖은 걸레질로 석재표면을 항상 깨끗하게 유지한다.

2. 주간관리 - 보행이 빈번한 곳은 1회/주일 주기로 따뜻한 물과 중성의 전용세척제로 세정한다.

3. 분기관리 - 전체적인 생활공간에 대해서는 1회/분기 주기로 따뜻한 물과 전용세척제로 세정한다.

4. 연간관리 - 세척과 동시에 석재를 완전히 건조한 후 1회/년 주기로 표면을 발수 보호하여 기공에 미세한 먼지나 이물질, 물기의 침투를 방지한다.

- 빈번한 보행으로 표면 광택이 손상을 입은 경우에는 연마방법으로 원래의광택을 재생하여야 한다.

- 일반적으로 1회/2년 정도의 주기로 광택을 재생한다.

(라임스톤 시공 방법에 따라 발생되는 얼룩 및 흠집)

라임스톤을 사용하기 위해서는 라임스톤의 성질을 이해하는 것이 중요합니다. “Stonepia의 자료뱅크” 에 관련 자료를 참조하시고, 나아가 라임스톤의 사용 경험을 갖고 있는 외국의 자료를 많이 연구하여야 할 것입니다. 모든 건축의 전 과정이 마찬가지 입니다만, 석재의 시공에는 시행착오를 통한 깨달음은 존재하지 않습니다. 잘못 시공되면 그것은 부실인 것입니다. 특히 라임스톤은 그 부실의 증명이 다른 석재에 비해 단기간에 선명하게 나타나는 특성을 갖고 있습니다. 준공 직후 나타나는 부실의 증후는 설계사와 시공사의 명예에 치명적인 손상을 입게 됨은 물론 하자 보수를 위한 경제적 손실과 시간 등을 부담하지 않으면 안됩니다. 라임스톤으로 건축물을 건축하고자 하는 건축주, 설계사, 시공사는 각각 한국적 환경에서 라임스톤을 이용하는 가장 좋은 방법이 무엇인지에 대해 정확한 인식이 필요합니다. 단지 색상과 시공 비용만을 생각해서는 안됩니다. 관리에 따른 부담과 관리방법 등에 대해서도 세심한 확인이 필요합니다.

라임스톤을 주방이나 화장실에 시공할 경우 그 관리는 어떻게 할 것인지? 비용은 어느 정도 소요되는지? 등을 반드시 확인 하여야 합니다. 어떤 석재든지 제대로 관리하기 위해서는 석재에 적합한 관리방법을 통해 관리가 이루어져야 합니다. 라임스톤은 이런 이유에서 일반석재와는 전혀 다른 관리방식이 있으며, 그 비용이 매우 많이 소요되는 특성이 있습니다. 관리 비용이 부담스러운 건축주는 라임스톤의 사용을 회피하여야 합니다. 특히 특정장소에 라임스톤의 시공은 많은 비용의 부담을 초래할 수 있음을 인식하여야 합니다. 설계사나 시공사가 이런 라임스톤의 특성을 이해하고 설계나 시공에 라임스톤의 특성을 제대로만 반영한다면 관리비용의 절감은 물론 장기간 라임스톤 특유의 이미지를 보존할 수 있을 것입니다.

1. 설계시 고려사항

2. 벽체에 내재된 물기

3. 지표면으로부터 수분흡수

4. 외부로부터 수분침투

5. 금속에 의한 얼룩

1. 설계시 고려사항

기본적으로 얼룩을 발생시키지 않도록 설계합니다.

먼지나 수분이 누적되지 않도록 합니다.

비둘기 등의 조류 접근을 방지해야 합니다.

라임스톤과의 접촉면 또는 주변에 사용되는 재료는 산화되어 녹이 발생되는 물질을 사용해서는 안됩니다.

라임스톤 배면과 측면은 방수 처리가 되어야 하며, 표면은 발수.발유처리가 되어야 합니다.

지표면보다 낮은 벽면은 완전히 방수처리를 하여야 합니다.

배수로를 설치하고 배수를 위해 충분한 경사를 확보합니다.

2. 벽체에 내재된 물기

수분의 침투는 건물을 손상시키는 가장 큰 요인 중에 하나입니다. 여러 가지 씰링재의 개발로 석재 조인트에서의 손상문제는 어느 정도 해소 되었지만 잘못 설계, 시공되었을 경우에는 수분으로 인한 피해를 막을 수 없습니다.

경사면이나 벽체에는 여러 번의 방습처리나 방수처리 하여 충분히 수분이 차단되도록 설계하여야 합니다.

습기처리를 실패한 경우에는 대부분이 설계사의 무지로 인한 부적합한 설계와 시공업자의 부실한 작업에 기인합니다.

이처럼 벽체에 내재된 물기로 인해 발생될 수 있는 현상으로는 크게 백화현상(efflorescence /exfoliation) 과 알칼리용액에 의한 얼룩 등이 있습니다.

가. 백화현상 (efflorescence/exfoliation))

백화는 라임스톤 벽체에 발생되는 회/백색의 고체 분말형 결정으로 벽체 내부로 수분이 침투되어 다시 누출되면서 발생되는 현상입니다.

수분(조인트에서 유입, 지붕이나 벽체에서 침투, 응축, 설비누출 등)은 칼슘, 칼륨, 마그네슘 및 기타의 무기질을 용해시켜 공기중의 이산화탄소나 물속에 녹아있는 무기물들이 서로 결합하여 탄산염, 황산염, 질산염, 염화염 등을 형성합니다.

이들 염들이 용해된 물기가 벽면을 따라 이동하다가 외벽에 도달하면 수분은 증발되고 염들만 벽면에 누적됩니다. 이런 과정이 반복되어 백화(efflorescence)가 형성됩니다. 이런 백화를 "bloom", "scum", "saltpeter" 라고도 합니다.

백화(efflorescence)는 초기에 그 자체로는 라임스톤 구조에 손상을 입히지 않지만, 백화얼룩 면에 흠(pitting)이나 벗겨짐(flaking) 등이 발생하였을 때, 이를 즉시 조치하지 않을 경우에는 라임스톤의 구조에 심한 손상을 초래할 수 있습니다.

백화는 단순히 외관상의 문제이거나 비가 오면 씻겨 제거되는 일시적인 경우도 있습니다. 그러나 배수로, 창틀, 바닥 등에서의 계속적인 누수로 많은 염(salt)들이 두꺼운 층으로 누적되면, 라임스톤 표면을 쪼개 분리시키게 됩니다. 이런 과정을 "엑스호리에이션(exfoliation)"이라 하며, 이 경우에 라임스톤은 심하게 파손됩니다.

백화(efflorescence/exfoliation)현상은 수분의 존재, 용해되는 무기질, 표면증발의 3가지 원인에 의해서 발생됩니다. 백화현상을 방지하기 위한 방법은 석재로 침투되는 수분 공급원을 찾아 완벽하게 차단하는 방법과 벽체 표면으로 수분이 이동되는 경로를 차단하는 방법이 있습니다.

토목/건축 설계에 있어서 유기질방수제나 무기질방수제로 수분이 정체 될만한 곳이나 지표면 부근에는 방수처리가 되어야 합니다. 특히, 바닥 슬라브(slab)나 모서리(angle) 부분의 방수처리가 중요합니다.

라임스톤은 일반적으로 배면 방수처리를 하고, 배수구(weep hole)를 설치하여 물기를 방출합니다. 또 항상 통풍이 되도록 조치하면 완벽하게 습기를 예방할 수 있습니다. 설치된 배수구에는 먼지나 각종 이 물질이 누적되어 막힐 수 있으므로 관리가 용이하게 설계하는 것이 방습에 효과적 입니다.

오래된 라임스톤 건물의 증축인 경우에는 오랜된 라임스톤 건축물의 수분 침투를 차단하고 연결되는 부분의 방수처리를 세심하게 해야 합니다. 오랜된 건축물의 경우에는 우선 수분의 침투원을 제거하고 라임스톤 배면까지 방습제가 도달될 수 있도록 조치합니다.

백화현상(efflorescence/exfoliation)은 전문가의 진단과 보수가 필요 합니다.

나. 알카리 용액에 의한 얼룩

알카리 얼룩은 담황색 라임스톤에서는 갈색이나 혹은 적갈색으로, 회색의 라임스톤에서는 회갈색 현상으로 나타납니다.

알카리 얼룩은 대개 시공중이나 혹은 시공직후에 나타나며 백화현상 과 비슷한 원인으로 즉, 물기에 의해서 나타납니다.

알카리 얼룩의 발생은 그 원인이 불완전한 설계, 부실한 시공, 불가항력적인 작업환경 등으로 발생되며, 수분의 존재 양에 의해 발생면적의 넓이가 결정됩니다.

알카리 얼룩은 라임스톤에 적합한 시공에 의해 완전 방지가 가능하며, 일단 오염이 되면 반드시 오염의 원인을 제거해야 합니다. 얼룩의 원인을 제거하면 더 이상의 얼룩은 형성되지 않으며, 진행의 정도가 미약한 경우 원인 제거에 의해 어느 정도의 회복이 가능합니다. 그러나 장시간 오염이 진행된 경우에는 별도의 작업을 통해 얼룩을 제거해야 합니다.

수용성 알카리는 주로 칼륨(K)과 나트륨(Na)의 화합물로 모든 시멘 트의 주성분이며, 이들이 빗물이나 기타 습기에 의해 용해되어 라임 스톤에 침투하면 얼룩이 발생됩니다. 때로는 모르터의 수분이 라임 스톤에 흡수되어 얼룩이 발생하기도 합니다.

다량의 수분침투에 의해서만 심한 알카리 얼룩이 발생되지만 이것은 단지 외관상의 문제이며 석재 자체에는 별 무리가 없습니다.

라임스톤의 시공시 방수처리가 되지 않은 상태로 작업이 이루어지면 대부분의 경우 얼룩이 발생합니다. 이 때 발생하는 얼룩의 정도는 심하거나 미약할 수도 있습니다만, 양쪽 모두 건축물의 미관에 심각한 손상을 주게 됩니다. 또 시공 중에 현장 관리가 미흡할 경우 자연 환경이나 공사 현장의 상황에 의해 오염이 발생될 가능성도 있습니다. 예를 들면 설치작업이 마무리 되지않았거나 덮개가 없는 벽체, 미완성된 창틀, 콘크리트 작업, 모르터에서 흡수된 수분 등에 의해 얼룩이 발생 하기도 합니다.

모르터에서 흡수된 수분의 양은 미미하여 아주 엷은 색의 얼룩이 발생되지만 다량의 수분공급으로 발생한 얼룩은 그 정도가 심하며 오랜 시간 동안 지속됩니다. 일례로, 미완성된 창틀이나 비 보호된 벽체로 많은 양의 빗물이 흡수된 경우에 라임스톤에 발생되는 알카리 얼룩은 미관에 심각한 문제를 야기합니다.

오래된 건물의 창문이나 벽체 연결부를 통해 장기간 침투한 수분은 여러 가지 농도의 얼룩을 발생시킵니다. 이 경우 건물을 세밀하게 조사하여 수분의 침투장소를 찾아내야만 합니다. 또한, 공조기기의 덕트에서 짧은 시간 동안 발생하는 응축수도 얼룩을 만들 수 있습니다. 이처럼 수분의 침투원을 찾아 제거하는 일은 상당한 전문성과 경험을 있어야 가능한 작업입니다.

일반적으로 알카리 얼룩은 그 원인 제공요소를 찾아 제거하고, 포울티스의 방법으로 얼룩을 제거하거나, 미미한 경우 그대로 건조 시키는 것이 최선의 방법입니다. 햇빛과 강우에 노출되도록 하여 자연적인 기후작용으로 얼룩을 제거하는 것이 가장 효과적 입니다.

알카리 얼룩을 포울티스의 방법으로 제거할 필요가 있을 경우에는 새로 생긴 엷은 얼룩은 전용 세척제로 세척하거나 라임스톤용 포울티스로 작업하고 역시 전용의 세척제로 세척합니다. 오래되고 찌든 얼룩은 전문가의 기술이 필요합니다.

3. 지표면으로부터 수분흡수

건물과 지표면이 접촉된 라임스톤 하단 부분 등에 발생한 얼룩은 건물내부 또는 건물외부의 수분에 의해서 발생합니다. 방수,방습작업이 불완전하거나 혹은 전혀 이루어지지 않은 경우 이런 얼룩은 반드시 발생됩니다. 또한, 콘크리트 포장면이 라임스톤 면에 인접한 경우, 시멘트 모르터에 의해서 얼룩이 발생됩니다. 이런 시멘트 모르터에 의한 얼룩은 습한 날씨에 쉽게 확인될 수 있고, 이 경우에는 라임스톤과 콘크리트와의 접촉이 전용의 방수재에 의해 차단되어야 하며, 콘크리트 접촉면에 일정한 경사를 부여해 라임스톤 방향으로 물이 흐르지 않도록 해야 합니다.

라임스톤 벽체의 방수처리가 불충분한 경우 얼룩의 발생은 당연시 해야 합니다. 이미 발생된 얼룩의 해결에는 많은 어려움과 경제적 손실이 있으며 숙련된 기술이 요구됩니다. 또 심한 백화 현상인 엑스호리에이션(exfoliation)에 의해 발생된 얼룩은 라임스톤의 구조적인 손상을 야기할 수 있으므로 즉시 보수 되어야 합니다.

벽체 내부의 수분은 수직면의 조인트 하부에 배수구(weep tube)를 설치하여 제거하거나 설계에 반영되지 않은 별도의 공기 통풍구 등을 설치해 공기의 흐름을 원할히 하여 방습 효과를 얻을 수도 있습니다. 또한 기존에 설치된 배수구를 점검하여 문제가 있으면 재설치 내지는 청소 등을 통해 완전한 수분의 흐름을 유도함으로써 고여지는 수분을 제거할 수 있습니다. 경우에 따라서는 방습 처리제를 배면에 주입하여 이런 문제들을 해결할 수 있습니다만 비용과 그 효과에 대한 불확실성으로 인해 특수한 상황이 아니면 실행하는 것이 어렵습니다.

원래 설계상에서 방수처리가 불완전하거나 방습처리작업이 불충분하면 포장도로면 (paving), 벤취(bench), 연석(curbing), 계단(step), 치크월(cheekwall) 등에 수분으로 인해서 발생되는 얼룩을 막을 수 없습니다. 이런 곳에서는 보통 알카리도가 높지만 지표면으로부터 흡수되는 여러 가지 원인에(염, 비료, 유기성분) 의해서 얼룩이 더욱 심해집니다.

가. 염 (salt) = 소금

동절기에 얼음이나 눈을 녹이기 위해서 라임스톤 주변에서 염화물을 사용하는 것은 가급적 피해야 합니다. 일반적인 염화나트륨(NaCl)이나 이를 함유한 염화물은 석재 표면 아래에서 재결정화를 일으키며 백화(efflorescence)를 발생시킵니다. 특히, 지표면과 접촉된 부분이나 하단부 석재의 모르터나 씰란트 조인트에서 발생됩니다.

통행면에 백화현상(efflorescence/exfoliation)이 특히 심한 경우에는 동절기 건축물 관리 프로그램을 재점검할 필요가 있습니다.

라임스톤에 흡수된 염은 그 자체로는 얼룩을 형성하지 않지만 염이 용해된 수분이 석재내부로 이동되거나 이로 인한 백화의 발생은 오히려 미래에 심각한 문제를 발생시킬 수 있습니다.

수분에 의해 흡수된 염들은 삼투압 현상에 의해 900 ∼ 1200 mm 높이까지 침투할 수 있으며 이런 사실은 건조한 기후임에도 불구하고 석재면이 습하고 짙게 보이는 것으로 쉽게 알 수 있습니다. 이런 현상은 대기중의 수분이 흡수된 염과 반응하여 발생되는 것입니다.

대부분의 투명한 발수제(clear water repellent)가 이런 현상을 방지하기 위해 사용되지만 그 효과가 미미하며 라임스톤 배면을 방수,방습 처리하는 것이 가장 효과적이며 이 경우 수분의 침투를 50 ∼ 75 mm 까지 방지할 수 있습니다

라임스톤의 방수에 시중에 나와 있는 일반 방수제의 사용은 곤란합니다. 일반 방수제는 오히려 방수제에 의한 얼룩을 발생시킬 위험이 있습니다. 특히 석재의 방수와 접착에 많이 사용되고 있는 에폭시의 경우 얼룩이 발생되지 않는 제품을 선택해 사용해야 합니다. 라임스톤에 적합한 방수제를 사용하는 것은 매우 중요합니다.

나. 비료 (fertilizer)

건축물 외부의 하단이 토양에 접한 경우 비료성분이 많이 녹아있는 수분침투로 석재면에 금속성 염이 침투하게 됩니다. 또 보통 이런 하단 석재는 대개 슬라브 바닥 또는 콘크리트 구조물 위에 설치되는데 그 결과 유해 성분으로부터 이중의 악영향을 받게 됩니다.

건축물 신축시 화단 접촉면은 반드시 방수.방습처리를 하여야 하며, 기존 건물의 경우에는 문제가 발생되면 방수.방습 보수공사를 하여야 합니다. 또한 하단 석재를 지지하는 지표 밑의 콘크리트면에도 방수처리가 되어 있어야 합니다.

하단석재의 비노출면과 화단토양의 높이보다 약간 높은 위치까지의 라임스톤 면에는 전용의 방수제로 방수처리가 이루어져야 하고 지표면의 콘크리트에도 시멘트계의 방습처리제로 처리되어야 합니다.

일반적인 발수제는 지표 밑의 석재면이나 석재 배면의 방습처리제로 사용될 수 없습니다.

알카리 얼룩을 방지하기 위해서는 하단석재를 지지하는 하부구조물이 방수 처리되어 있더라도 석재와 콘크리트의 모든 조인트부분을 방수처리 하여야 합니다.

다. 유기성분의 오염

건축 쓰레기, 공사먼지, 진흙 등에 의한 얼룩은 석재 하부면에 오염원이 접촉하여 발생되며, 오염에 의한 변색은 그 자체만으로는 확산되지는 않습니다. 그러나 수분과 만나는 경우 심각한 오염의 확산이 이루어질 수 있습니다. 그러므로 이런 종류의 얼룩은 일반적으로 쉽게 제거할 수 있는 초창기에 제거하는 것이 효과적입니다.

건물 신축시 주변이 토양에 노출되는 경우 지면의 공사먼지 얼룩을 방지하기 위해서 간단한 자갈 트랜치를 지면과 접촉되는 부분에 만들거나 신축 작업 중에는 500 ∼ 900 mm 정도의 높이로 보양덮개를 합니다.

대부분의 먼지 얼룩은 브러쉬를 이용해 가볍게 털어내고, 전용의 세척제를 이용해 제거하면 간단히 제거할 수 있습니다. 그러나 얼룩이 장시간 진행되어 점착된 경우 보다 강력한 세척방법이 요구되므로 이 때는 별도의 비용과 작업 공정을 계획해야 하는 문제가 발생됩니다. 따라서 얼룩 발생의 예방에 만전을 기하는 것이 가장 효율적인 얼룩제거 방법입니다.

4. 외부로부터 수분침투

가. 발수제 (Water Repellent)

발수제는 석재면으로 수분흡수를 지연시키고 습한 기후에서도 석재가 건조한 외관(dry look)을 유지하도록 도와줍니다. 또한 대기오염에 의한 얼룩 및 먼지가 석재에 침투하는 것을 감소시킵니다.

발수제의 효과는 수분의 침투를 감소시키는 것입니다. 발수제는 석재의 표면에 도막을 형성하는 것이 아니고, 기공 내로 침투하여 석재가 호흡할 수 있게 증기를 통과시키는 역할을 합니다. 라임스톤의 표면 보호에 사용되는 발수제는 라임스톤 본래의 색상을 변화 시키지 않는 제품이어야 합니다. 발수제로 인하 변색은 라임스톤 본래의 색상을 상실함은 물론 오히려 먼지의 흡착 등, 부가적인 문제를 야기하는 경우가 많습니다.

발수제는 방수제가 아닙니다. 발수제는 수분의 흡수를 감소시켜 건축물의 내부를 건조하게 유지시키는데 도움을 주지만 조인트의 모르타르나 씰란트의 갈라진 틈을 메워주지는 못합니다.

발수제는 영구적인 조치가 아닙니다. 따라서 재시공 기간을 확인하여 항상 발수력을 유지할 수 있도록 조치 합니다.

효과적인 발수시공을 위해서 제조업자와 시공업자는 작업현장에서 작업 절차를 함께 협의해야 하며, 제조업자는 제품사용에 관한 제반사항 및 주변의 물질에 대한 유해성여부나 보호, 작업안정성을 지도해야 합니다. 일반적으로 유리창이나 기둥에 묻은 발수제는 닦아내기가 힘들며 조인트 씰란트 등은 발수제의 용제에 의해서 손상을 입을 수 있습니다.

발수제는 성능에 따라 대기오염에 의한 얼룩방지, 곰팡이 억제, 백화방지 및 각종 먼지나 기름에 의한 얼룩을 방지합니다. 그러나 일반적으로 사용되는 발수제를 그대로 라임스톤에 적용하면 변색의 우려가매우 높습니다. 따라서 제조업자와 협의하여 라임스톤에 가장 적합한전용의 발수제를 사용해야 합니다.

나. 낙수얼룩

순수한 물 그 자체로는 라임스톤에 변색을 주지 않습니다. 그러나 빗물은 건물에 부착된 먼지와 오염원을 벽체 상부에서 하부로 운반하면서 건물 하부면에 자국을 만듭니다. 빗물에 의해 운반된 오염원은 물의 흐름이 차단되거나 감속된 부분에서 누적되어 최종적으로 검게 색을 형성하는 것이 보통입니다.

이러한 검댕이나 먼지의 누적은 외관상에 심각한 손상을 초래합니다. 그러나 석재의 구조에 직접적인 손상을 입히지는 않습니다. 하지만 대기 중의 아황산가스나 질산염들이 많으면 산성비(황산)에 의해 석재가 손상됩니다. 일반적인 먼지, 검댕에 의한 손상은 상대적으로 가벼우며 제거가 가능합니다.

빗물받이, 방호턱, 역구배 등으로 주의 깊게 설계하면 대부분의 낙수자국은 생기지도 않고 누적되지도 않습니다. 하지만 우리나라의 경우 봄철 황사현상 등, 바람에 의한 대기중의 먼지가 일정한 얼룩을 만들 수도 있습니다.

알루미늄이나 동판, 스텐레스의 금속부분 등이 접속되는 부분에서는 기울기가 부족하거나 잘못 시공되어 금속의 표면에 쌓인 먼지와 금속의 부식에 의한 낙수얼룩이 발생 될 수 있습니다. 또한, 패인 곳에 쌓인 먼지가 비가 오면 빗물이 넘치면서 먼지를 이동시켜 라임스톤 표면에 얼룩을 발생시킵니다.

먼지의 누적 및 낙수얼룩은 일정한 유지관리와 정기적인 세척으로 제거될 수 있으며, 적절한 발수제를 도포하여 낙수자국 피해를 줄일 수 있습니다. 그러나 설계와 시공단계에서 충분히 예방할 수 있는 부분입니다.

5. 금속에 의한 얼룩

가. 철 (Iron and Steel)

일반적으로 라임스톤에 가장 많이 발생되는 금속얼룩은 철 부식에 의한 녹 발생 이고, 그 다음이 구리를 함유한 금속의 부식으로 발생됩니다.

라임스톤 건축물의 철재 구조물들은 부식되면 바로 녹이 발생되어 녹 얼룩으로 오염되며, 이러한 녹물얼룩은 오염되는 즉시 확인될 수 있습니다.

때때로 알카리 얼룩과 색상이 비슷하여 잘못 확인되기도 합니다.스테인레스를 사용하거나 녹에 대하여 정기적으로 관리해주는 것이 녹에 의한 석재 얼룩 방지의 최선의 길입니다. 초기 단계의 녹 얼룩은 쉽게 제거되지만 오래된 얼룩은 시간 경과만큼이나 제거가 어렵습니다.

녹 얼룩을 제거하려면 산성이나 중성의 세척제로 문질러 주거나 습포하는 방법으로 제거합니다. 얼룩이 심하게 누적된 경우에는 녹을 천천히 긁어내거나 문지르고 동일한 방법으로 제거합니다. 특히, 산성의 제거제를 사용할 때에는 위험함으로 피부, 눈, 호흡기등에 장기간 직접 노출되지 않도록 주의합니다. 이 때 산성의 녹 제거제에 의해 표면에 부식이 발생하므로 주의 하여야 합니다. 특히 광택 있는 라임스톤 면에는 중성의 녹 제거제를 사용합니다.

나. 구리성분 금속 (구리, 청동, 황동, 신주, 놋쇠 등)

구리성분의 금속얼룩은 철의 부식으로 인한 녹의 발생과 동일한 방법으로 발생되며 푸른색의 녹 얼룩으로 쉽게 판단될 수 있습니다.

구리나 청동, 황동의 제품은 내구성이 강할 뿐만 아니라 외관상의 장점이 좋아 건축재료로 자주 사용되고 있습니다. 하지만, 일반적인 페인트 도포로는 바람직한 관리방법이 될 수 없습니다. 보통, 투명한 코팅제나 액상 광택제등을 도포하여 산화 및 그로 인한 청록의 발생을 지연시키는 것이 효과적입니다. 산화된 청록을 그대로 유지하고자 하면 산화되어 녹슨 구조물에 투명한 액상 코팅제를 도포합니다.

일반적으로 구리의 청록을 제거하기 위해서는 시안화물을 사용하지만 독극물 이므로 사용할 수 없으며 이것에 비해 암모니아 화합물들은 덜 위험한 제거제이지만 세척력은 다소 떨어집니다.

현대식 건물에 발생되고있는 금속얼룩은 대부분 준공 후에 부착된 간판, 차양 지지대, 국기게양대 등의 금속 구조물로부터 발생됩니다. 스테인레스 스틸이나 알루미늄제의 구조물을 사용하면 그러한 금속얼룩을 줄일 수 있습니다.

철재간판이나 다른 장식물을 석재면에 부착할 경우에는 석재면에서최소한 25mm 이상 이격 시켜 부착해야 합니다. 그래야만 빗물에 의해 먼지나 오염원들이 석재로 이동되어 부착되는 것을 최소화할 수 있습니다.

다. 알루미늄

산화되지 않는 알루미늄은 석재면에 회색이나 은색얼룩을 누적 시킵니다.

일반적으로 이러한 얼룩은 전용의 세제로 문질러 닦거나 투명한 코 팅제로 코팅하면 얼룩의 발생을 줄일 수 있습니다