강화유리

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살라만더 창호팀 한글라스 유리 공장 견학 - 강화유리 편  

2015년 부지 중앙에 추가 신설된 코터센터가 보입니다.
이 코터센터로 인해 기존 로이코팅 생산업체의 모습보다
더욱 다양하고 전문화된 모습을 자랑하는 것 같습니다.

미팅룸에서 간단한 사전 설명을 듣고, 공장을 돌아다니며
유리의 생산부터 가공까지 설명을 접할 수 있었습니다.

내부의 이런저런 좋은 모습들을 카메라에 담고 싶었지만 한글라스의 보안규정 때문에
다 보여드리지 못하는 부분이 정말 안타깝습니다.

하지만,
견학 중 소비자도 같이 알아두면 좋을 것 같은 내용들을 몇 가지 정리하였습니다.
끝까지 읽어주세요!

이번 포스팅은 강화유리에 대한 내용입니다.
(유리의 강화 방법에는 접합, 화학, 열처리 등 다양한 방법이 있으나
이번 글에서는 건축유리에 일반적으로 사용되는 열처리 강화 부분에 대해서만 다뤘습니다.)

강화유리는 완전 강화와 배강도로 흔히 불리는 반강화 정도로 구분할 수 있습니다.
강화유리는 열처리를 한 유리로서 충격 등의 외력에 대한 강도를 높인 유리를 말합니다.

열처리란?
완성된 판유리를 약 700℃로 가열하여 식히는 과정으로, 금속으로 보자면 일종의 담금질이라고 보면 됩니다.

Q.1 700℃ 정도 되는 열을 가한다면 유리가 녹지 않을까?
우선 보통의 기압권에서 녹지는 않습니다.
유리의 주원료인 규소가 일반적으로 알려진 녹는 점은 약 1400℃입니다.
다만 엿처럼 말랑말랑해지는 반고체 상태가 되며,
이를 식히는 과정에서 유리 표면과 안쪽 재료의 긴장 구조가 변하여 강도가 증가됩니다.

달궈진 유리는 레일 위에서 이동하며 롤러 위에서 차가운 바람을 유리의 상하 표면에 불어 냉각을 합니다.

이 과정이 중요한데요,
말랑해진 유리가 이 과정을 잘 거쳐야 반듯한 강화 판유리가 완성됩니다.
물로 냉각을 하게 되면 냉각 과정에서 파손이 되기 때문에,
냉각을 철처럼 물로 하는 것이 아니라 바람으로 합니다.

Q.2 우리 집 배강도 유리에는 약하게 물결무늬가 보여요!

Strain Pattern(변형 패턴)입니다. 냉각을 위한 바람으로 생긴 표면의 광학적 패턴입니다.
강화도어 유리나 자동차 유리 등의 강화유리에서 쉽게 볼 수 있는 현상입니다.
바람이 먼저 닫는 부분과 나중에 닫는 부분의 차이로 인해 나타나는 무늬이며,
이는 제조과정과 특성으로 인해 당연히 가질 수밖에 없는 현상이라고 합니다.

미국의 저명한 ASTM(미국 재료시험학회)의 C1048 표준에는 인정되는 사항이므로
제품의 문제로 오해하지 말아달라는 당부를 전해 들었습니다.

가열된 유리를 냉각하는 차이로 완전 강화와 반강화 유리가 결정됩니다.
그 차이는 아래의 표로 간단하게 정리해볼 수 있습니다.

위 이미지는 파손 형태에 관련된 이미지입니다.

시스템창호에 사용되는 유리는 주로 반강화 유리를 사용합니다.
지역의 평균 풍속이 높거나 고층으로 인해 풍압이 심한 곳에 사용됩니다.
여기서 다시 의문점이 생길 수 있습니다.

Q.3 왜 강도가 강한 강화유리를 사용하지 않고 배강도(반강화) 유리를 사용하는가?
이유는 외부 충격에 강한 유리가 좋기는 하지만 깨지는 형태로 인한 사고 위험 때문입니다.
건축에 사용하는 유리 중 2층 이상에 사용되는 외부 유리를 기준으로 생각해보면,
반강화 유리는 충격에 의해 깨지더라도 파손된 유리의 대부분이 큰 조각으로 창에 붙어있기 때문에
깨지는 과정에서 상대적으로 낙하하는 파편에 다칠 위험이 적습니다.
하지만 완전 강화유리는 작은 조각으로 비산 되며 파손되기 때문에
높은 위치에서 파손될 조각이 낙하하여 고층에서 사용하기에는 위험성이 있습니다.

물론 우리가 겪은 포항이나 경주의 지진과 같은 재앙은 불가항력이지만,
유리 파편의 낙하로 인한 피해는 조금만 신경 쓰면 사고를 예방하고 줄일 수 있습니다.

참고로 강화유리라 하더라도 유리는 잘 깨지는 속성을 가지는 재료임에는 분명합니다.
유리의 파손에는 열파, 자파, 의도적 파손, 외부의 충격 등 다양한 형태와 원인이 존재합니다.
그중 유리의 자파(자연파손) 원인 중 강화유리에 두드러지는 한가지 원인이 있습니다.
강화유리는 일반 유리에 비해 자연파손율이 높습니다.

간혹 샤워부스로 사용되는 강화유리가 아무런 충격을 주지도 않았는데
깨졌다는 기사를 접하게 됩니다.

이는 바로 강화를 위해 열처리를 하는 과정에서 생겨나는 황화니켈(nickel sulphide) 때문입니다.
니켈은 유리의 원료로 사용되어 일반 판유리 상태에서는 문제를 보이지 않습니다.

다만 강화를 위해 열을 가하는 과정에서 황화니켈로 변형되며, 작은 구슬처럼 부풀어 올라 파손을 유발합니다.
물론 강화 과정에서 100% 발생되는 것은 아니며, 강화 과정에서 깨지는 경우도 있습니다.
말 그대로 복불복. 적은 비율로 깨지기 전 상태로 설치되었다가 불특정 기간에 유리를 터트리는 요소입니다.

튼튼한 유리의 창을 원하여 모든 창에 3면 배강 유리를 사용했던 고객님의 집에서
하룻밤 자고 나니 아침에 유리가 3~4장이 깨져있어 불안함을 느낀 적이 있다는 일이 생각납니다.

강화를 하여 튼튼한 유리를 사용하는 것도 좋지만,
비용 및 상황에 맞춰 필요한 곳에 적절하게 사용하는 것이 가장 현명한 방법입니다.