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이중 마감층 개념과 기능 재료와 배합비 내구성 향상 사례

by yeeunjang100 2025. 5. 15.

석회벽체

석회벽체는 수천 년에 걸쳐 전통 건축에서 사용된 대표적 천연 마감재로 호흡 기능, 자연스러운 미세균열 치유, 항균성 등의 장점으로 여전히 문화재 복원 및 친환경 건축에서 널리 사용되고 있다. 주로 소석회(Ca(OH)₂)를 수화시켜 만든 석회풀(석회몰탈)을 벽체 표면에 도장하거나 미장하는 방식으로 마감되며 기초벽체는 흙벽이나 조적 구조 등과 결합된다. 그러나 석회는 본질적으로 수분 흡수성이 크고 반복적인 건조·습윤 사이클에 의해 표면 박리나 균열이 쉽게 발생할 수 있다. 특히 외부 벽체에 사용될 경우 우천 시 수분 침투와 동결융해 작용이 반복되면서 내구성이 크게 저하될 수 있다. 또한 미세균열을 통한 미생물 침투, 풍화에 의한 성분 변화 등도 장기적 성능 저하를 야기한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 고안된 것이 바로 '이중 마감층 기법'이다. 이는 내층의 구조적 안정성과 외층의 보호 성능을 이중으로 분리 설계하여 벽체 전체의 내구성과 기능을 극대화하는 방식이다. 본 글에서는 이중 마감층의 개념과 구성, 적용 재료와 시공 기술, 그리고 실증 사례를 통해 전통 석회벽체의 현대적 활용 가능성을 모색한다.

이중 마감층의 개념과 기능

이중 마감층 기법은 전통 석회벽체의 구조적 취약성을 보완하기 위한 공법으로 벽체에 두 겹 이상의 마감재 층을 적용하여 기능을 분담시키는 방식이다. 일반적으로 내층은 ‘기능층’으로서 벽체와의 부착력 및 수분 조절 기능을 담당하고 외층은 ‘보호층’으로서 기후·물리적 외력을 차단하는 역할을 한다. 기능층에는 통기성과 투습성을 유지할 수 있는 천연 석회몰탈 또는 황토 혼합 석회가 사용되며 습기 유입 시 수분을 임시 저장하고 외부로 배출하는 역할을 한다. 반면 보호층에는 석회와 모래 비율을 조정하거나 수지계 천연 방수제를 혼입 하여 표면 경도를 높이고 우수의 침투를 막는 기능이 추가된다. 이중 마감층은 단층 마감에 비해 구조 안정성이 크고 균열이 발생하더라도 위층에서 대부분의 스트레스를 흡수함으로써 기능층의 파괴를 방지한다. 특히 마감 두께를 내외층 각각 5~8mm 정도로 유지하면 균열 확산을 막고 계면에서 응력 분산이 가능해져 전체 마감층의 내구성이 향상된다. 이는 전통적인 얇은 석회 도장층이 수년에 한 번씩 보수되어야 했던 단점을 보완하는 효과적인 방법이다.

이중 마감층의 재료와 배합비

이중 마감층의 성능은 재료 선택과 배합비에 따라 크게 달라진다. 기능층에는 일반적으로 석회:모래 비율을 1:2~1:3으로 배합한 석회몰탈이 적용되며 필요 시 미세 입도의 점토, 규조토 등을 첨가하여 수분 유지력과 접착력을 높일 수 있다. 또한 내층에는 천연 섬유(볏짚, 삼베가루 등)를 소량 혼합해 마감층의 인장강도 및 수축 저항성을 강화하는 기법도 사용된다. 보호층에는 보다 고운 입자와 고경도의 모래를 혼합하고 실리카 섬유 또는 난방·냉방 조건에 적응할 수 있는 미네랄 페인트 첨가재가 활용되기도 한다. 최근에는 친환경 무기계 방수 코팅제를 석회와 함께 혼합하여 기공을 막지 않으면서도 표면에 수막 형성 능력을 갖는 기술도 실험적으로 검증되고 있다. 시공 기술 측면에서는 각 층의 건조 간격과 계면처리가 중요하다. 기능층은 충분한 양생 기간(5~7일 이상)을 확보해야 하며 보호층은 표면 적심 또는 가는 홈 처리를 통해 계면 접착을 강화한다. 너무 빠른 재시공은 층간 박리 또는 경계면 크랙을 유발할 수 있으므로 각 층의 양생 조건을 철저히 준수하는 것이 필요하다. 현장에서는 기계식 분무와 수성 브러시를 병행하여 균일한 마감을 도모하며 마감 후 일정 기간은 비·서리 노출을 피하고 통풍 상태를 유지하여 건조를 안정화시켜야 한다.

내구성 향상 사례

이중 마감층 기법을 적용한 사례는 주로 문화재 복원 현장이나 고건축물 리노베이션에서 확인된다. 경북 안동 하회마을의 전통 가옥 복원 프로젝트에서는 외부 석회벽에 이중 마감층을 적용해 기존 연 1회 이상 필요했던 표면 보수를 3~5년 주기로 연장시킨 바 있다. 여기서는 기능층으로 천연 석회몰탈 + 황토 혼합 배합을 사용하고 외피에는 고운 석회몰탈 + 규조토 기반 수분 방지제를 혼합해 도장함으로써 높은 방수성과 투습성을 동시에 확보하였다. 또한 독일과 프랑스의 전통 마을 복원 현장에서도 이중 마감층 기술이 사용되었으며 이는 EU 건축재료 기준에서 요구하는 '기능-보호 분리' 원칙과도 부합된다. 실험적으로는 동결융해 50사이클 시험에서 단층 마감보다 약 2배 이상의 표면 안정성을 보인 것으로 보고되었다. 현대 신축 건축물에서는 외단열 시스템(ETICS)과 결합해 내부 벽체에 전통 석회 이중 마감을 적용하는 사례도 있다. 이는 석회 특유의 ‘숨 쉬는 벽체’ 기능을 활용하면서도 외벽의 열교 문제를 차단할 수 있는 융합 설계 전략이다. 궁극적으로 이중 마감층 기법은 전통성과 현대 기술을 결합한 지속 가능한 내외장재 설루션으로 확대될 가능성이 충분하다.

결론

석회벽체는 전통 건축의 아름다움과 친환경성을 대표하는 재료이지만 내구성 확보가 항상 과제로 남아 있었다. 이중 마감층 기법은 이러한 한계를 구조적으로 보완하면서도 전통 재료의 성능을 유지할 수 있는 유효한 해법이다. 내층과 외층의 기능 분담, 재료 배합의 정밀화, 계면 접착 기술의 진화 등을 통해 석회 마감층의 수명은 물론 건축물 전체의 지속 가능성을 높일 수 있다. 향후에는 재료 데이터 기반 설계, 모듈형 마감 시스템, 자동화 시공 기술 등이 접목되어 이중 마감층의 대중화가 가속될 것이다. 일반 건축물에서도 이중 석회마감은 건강한 실내환경, 자연 친화적 외장 시스템, 유지관리 비용 절감이라는 다각적 이점을 제공할 수 있다. 전통의 지혜를 현대 기술로 확장하는 노력은 미래 건축의 지속 가능성을 향한 설계적·기술적 실천이라 할 수 있다.