유리와 주택, 유리의 세계,
유리와 빌더 6.
글·사진제공_패시브톡스 대표 박용성
이번 호에서는 유리의 가공중에서 기타편입니다.
곡가공 및 복합가공인 강화접합, 접합복층, 곡복층 유리 등에 대해 알아보겠습니다.
곡가공
곡가공은 유리판에 물리적 힘을 통해 당초 평평한 유리면을 휘도록 한 것입니다.어느 한쪽이든 휨의 방향성이 있는 것도 있지만 최근에는 3차원 곡이라고 하여 가로 세로 변이 모두 휨을 갖거나 유리면 중에서 가운데만 볼록하게 나오는 등의 휨 가공도 있습니다.
킬른(Kiln)이라고 불리는 유리요(窯-가마) 안에 원하는 휨의 형태를 갖도록 제작한 틀(주로 모래로 만든 사형-砂型)을 놓고 가마에 열을 가해 적정한 온도에 도달하면 유리가 자중에 의해 그 형틀 위에 흘러 내리도록 하여 원하는 곡면을 이루도록 하는 것이 가장 기본적인 곡유리의 제작 기법입니다.
출처 : https://jurenmachine.en.made-in-china.com
다음 사진은 휨을 가진 유리로 점포의 파사드를 구성한 사례입니다.
그런데 자세히 보면 유리 표면에 문양이 있는 것을 알 수 있습니다. 이것은 퓨전(Fusion)이라고 하여 휨을 구성하는 원형틀면에 양각 또는 음각의 문양 패턴을 같이 구성하여 킬른에서 고온에 접하는 유리가 흘러내려 휨을 이루는 동시에 그 표면에도 문양의 패턴이 만들어지도록 한 것입니다.
다음은 그 패턴의 사례입니다.
출처 : https://www.chelsea-fusion.com
Kiln과 모래틀을 이용하는 곡유리 제작 기법보다 다양한 형태의 곡과 또 대량생산을 위한 온라인 생산방법으로 곡강화로를 이용하는 방법이 있습니다. 강화로 중간에 형틀 제작용 핀들을 상하로 배치하고 그 핀들의 들고남의 정도를 조절하여 일정한 곡면이 능가하도록 구성한 후, 강화로를 거쳐 열을 머금고 있는 유리가 그 핀들에 의해 누름의 정도가 달라지면서 결과적으로는 유리면이 휨을 갖도록 하는 것입니다.
출처 : https://www.landglass.net
다음의 비디오는 곡강화로를 이용하는 곡유리 생산의 그래픽 이미지입니다.
링크로 들어가서 동영상을 참고 하시기 바랍니다.
https://youtu.be/BgvA718osh8?feature=shared
다음의 비디오는 곡강화로를 이용하는 곡유리의 실제 생산 모습입니다.
링크로 들어가서 동영상을 참고 하시기 바랍니다.
ttps://youtu.be/5Cl8bDCN6hU?feature=shared
형틀로 열을 머금은 유리를 누르는 등 물리적인 힘으로 유리면을 휘게 만든 것에 반해 (Hot Bent), 열을 가하지 않은 상태에서 유리에 일정한 힘을 가하여 제작된 유리틀에 끼워 넣는 곡유리도 있습니다. 이런 것을 콜드벤트글래스 (Cold Bent Glass)라고 부르는데, 직역하면 냉간 곡유리 정도가 될 것으로 생각합니다.
여기서 물론 유리틀은 유리가 휨의 상태를 갖는 형태로 준비되어 있고, 계산되는 정도의 유리의 휨과 뒤틀림으로 유리를 그 틀 안에 밀어 넣는 것입니다.
다음의 비디오를 통해 독자 분들께서 그 개략을 볼 수 있으면 좋겠습니다.
https://youtu.be/FStBxKC4GkQ?feature=shared
이러한 유리들은 최근 몇 년간 유행처럼 번진 free-form architecture and parametric design등에 유용하게 적용 되었습니다. 또한 열을 이용하는 곡가공인 핫벤딩(hot bending)과 물리적인 휨을 이용한 콜드벤딩 (co ld bending)이 같이 적용된 하이브리드형 벤딩도 등장하고 있습니다.
복합가공
복합가공은 한 가지의 유리가공이 아니라 여러 가공이 결합되어 하나의 제품을 생산하는 경우를 의미합니다. 강화접합, 접합복층, 곡복층 유리 등이 이에 해당합니다. 강화접합은 강화를 행한 유리들을 접합하는 것입니다. 두 장의 유리를 접합하는 경우가 대부분이지만 복수의 여러 장의 유리를 접한 하는 경우도 많습니다.
이를테면 구멍이 있는 유리를 계단의 답판에 사용한다고 한다면, 타공된 유리는 반드시 강화를 해야 구멍부분으로 부터 시작될 수도 있는 유리의 파손을 미연에 방지합니다. 그러면서도 사람이 올라다녀도 그 체중을 지탱해야 하는 유리 답판이라는 목적에 맞도록 구성하는 것은 접합유리입니다. 이 두 가지 성능을 갖는 것이 강화 접합인 것입니다. 보다 무거운 하중을 견뎌내거나 또는 초대형의 유리인 경우 자중에 의한 휨으로 발생하는 파괴강도를 견뎌내기 위해 다중 접합을 갖게 됩니다.
사진은 대형 곡유리를 구성하기 위해 강화접합 된 유리의 모습입니다.
출처 : https://www.sedak.com/en/skills/bending/
접합복층유리는 복층유리를 구성하고 있는 유리 중의 하나가 접합유리인 것을 말합니다. 접합유리는 안전유리인 동시에 차음성을 갖는 유리이기도 하며 또한 방범유리로도 활용이 가능합니다. 이런 접합유리로 복층유리를 구성하면 복층으로부터 단열성능을 갖게 하면서 동시에 방범기능도 가질 수 있는 것이 됩니다.
출처 : https://suumo.jp/article/oyakudachi/oyaku/setsubi/sb_sotomawari/j0bou000/
여담을 한 가지 덧붙이면, 이런 접합복층유리는 벌레들의 침입을 어느 정도 저지하는 방충 유리로서의 기능도 기대할 수 있습니다. 즉, 접합유리의 접합막은 UV차단 기능이 있는 만큼, 밤에 전등을 켜면 그 전등에서 나오는 자외선을 따라 날아와 창에 붙거나 집안으로 들어오는 겹눈이 곤충들의 숫자를 줄일 수 있습니다. 자외선만 볼 수 있는 겹눈이 곤충들은 자외선이 보이지 않으므로 날아오지 않는 것입니다.
또한 상점 등의 쇼윈도우에 적용하면 방범기능 뿐만 아니라 자외선에 의한 상품의 변색도 방지할 수 있습니다.
복합가공에는 곡복층 유리도 있습니다.
즉 휨을 같은 곡유리로 복층유리를 구성하는 것입니다. 이 부분은 특히 많은 주의를 필요로 합니다.
복층유리는 기본적으로 두 장 이상의 유리가 짝 지어지는 것인데, 이 유리들이 동일하다는 전제조건이 필요합니다. 일반적인 복층유리는 가로 및 세로 등의 크기와 형태가 동일해야 하지만 곡복층 유리는 복층으로 구성될 각각의 유리에서 그 휨의 정도도 같아야 합니다. 우선 곡유리를 제작할 때 정밀한 휨의 치수 관리가 필요함은 물론 두 장의 유리가 만나는 변에서 혹시라도 휨의 차이에 의해 만남이 일정하지 않을 경우를 대비하는 제작방법이 요구됩니다. 이것은 복층유리의 기밀유지를 위해 필요합니다.
또한 최근의 복층유리에서는 가스충전이 이루어지는 경우가 대부분이므로 이 가스의 누기를 방지하기 위해서도 반드시 요구되는 사항인 것입니다.
위 사진은 서울 명동의 한 빌딩에 시공되어 있는 곡복층 유리입니다.
가스가 충진 되어 있음을 보여주고 있습니다.
다양한 빌딩의 표정을 구현하기 위해 요구되는 곡유리이지만, 최근의 제로에너지빌딩의 구현을 위해 보다 향상된 단열 성능을 발휘해야 하는 복층유리로 이를 구현하는 방법이 곡복층 유리인 것입니다.