폴리우레아 방수 — 기존 방수와 무엇이 다른가

방수가 깨지는 자리는 면이 아니라 이음매다

누수 신고가 들어오는 지점은 대개 넓은 평면 한가운데가 아닙니다. 시트와 시트가 겹치는 조인트, 드레인 주변, 파라펫 코너처럼 재료가 한 번 끊기는 자리입니다. 방수층의 수명은 사실상 이 접합부의 수명입니다.

붙여 쓰는 방수재는 면적이 늘어날수록 접합부의 총 길이도 같이 늘어납니다. 접합부는 시공 품질이 사람 손에 달려 있는 자리이고, 바탕이 움직일 때 응력이 몰리는 자리이며, 시간이 지나면 접착층이 가장 먼저 늙는 자리이기도 합니다. 방수에서 "이음매가 없다"가 성능 항목 하나가 아니라 전제 조건처럼 다뤄지는 이유가 여기 있습니다. 막이 끊기지 않으면 깨질 자리 자체가 줄어듭니다.

폴리우레아는 이소시아네이트와 아민을 고온·고압으로 혼합해 분사하는 소재입니다. 분사 직후부터 반응이 시작되고, 바탕면 형상을 그대로 따라가며 한 겹의 막으로 덮입니다. 스프레이 도포이므로 코너·드레인·입상관 주변처럼 형상이 복잡한 곳에서도 별도의 접합 처리 없이 같은 막이 이어집니다. 겹칠 조각이 없으니 겹침 폭을 관리할 일도, 조인트만 따로 보강할 일도 생기지 않습니다. 유리섬유로 보강한 수지를 겹쳐 쌓아 적층으로 성능을 만드는 FRP와 갈라지는 지점이 여기입니다.

투수성 자체는 폴리우레아만의 장점이 아닙니다. 폴리우레아·폴리우레탄·에폭시·FRP 모두 투수성 제로로 평가됩니다. 다만 폴리머 시멘트계는 투수성은 합격이되 증기 투과성이 있다는 점에서 성격이 다릅니다. 즉 방수재를 고르는 기준은 "물을 막느냐"가 아니라, 막이 끊기지 않는가, 바탕이 움직여도 버티는가로 옮겨갑니다.

방수 관점에서 갈리는 네 항목

다섯 소재를 나란히 놓아도 방수에서 판단이 실제로 갈리는 칸은 네 개뿐입니다. 물을 통과시키는가, 바탕이 갈라질 때 따라가는가, 바탕에 붙어 있는가, 언제부터 그 면을 다시 쓸 수 있는가입니다.

출처 — 하이코틱 기술 가이드 PART 2.

내마모성·내약품성·내열성·막특성까지 여덟 항목을 한 번에 놓고 보려면 소재 비교 문서를 보십시오. 고농도 산처럼 폴리우레아가 오히려 밀리는 구간도 그쪽에 정리되어 있습니다.

네 줄 중 첫 줄은 사실상 출발선입니다. 유기계 네 소재가 모두 투수성 제로를 받으므로 이 칸으로는 선택이 좁혀지지 않습니다. 선택은 둘째 줄부터 갈립니다. 셋째 줄은 그 막이 바탕에 붙어 있는 힘인데, 방수에서는 박리가 곧 누수의 앞 단계라 부풀음이 시작되는 시점의 차이로 읽힙니다. 넷째 줄은 성능이 아니라 일정입니다. 옥상이든 주차 램프든 그 면을 며칠 비울 수 있는지가 공법 후보를 먼저 잘라 내는 일이 현장에서는 더 많습니다.

균열을 따라가는 막 — 신장률과 인장강도

콘크리트 슬래브는 건조수축, 일교차, 상부 하중과 진동으로 계속 미세하게 움직입니다. 방수재가 이 움직임을 못 따라가면 바탕의 헤어크랙이 그대로 도막을 끊습니다. 에폭시와 FRP의 신장률은 5% 미만, 폴리우레탄은 50±5%인데 견줘 폴리우레아는 그레이드에 따라 400~450%입니다.

특이한 점은 잘 늘어나는 대신 물러지지 않는다는 것입니다. 폴리우레아는 쇼어D 80 수준의 경도를 유지하면서 그만큼의 신장률을 갖습니다. 콘크리트 수준의 강도를 유지한 채 바탕이 벌어지는 움직임만 흡수하는 셈입니다. 이 조합 덕분에 같은 도막이 방수층이면서 마감 보호층 역할을 겸할 수 있고, 방수제품 기준으로 리히터 규모 7.0 충격에 대응하는 내진 성능이 제시되어 있습니다.

출처 — 하이코틱 기술 가이드 PART 3·7·8. 항목별 시험 규격은 물성 문서에 정리했습니다.

늘어나는 쪽만 보면 절반입니다. 나머지 절반은 버티는 힘이고, 폴리우레아의 인장강도는 일반 우레탄의 약 10배로 제시됩니다. 방수에서 이 숫자가 실제로 의미를 갖는 곳은 도막이 힘을 혼자 받는 자리입니다. 치켜올림부와 파라펫 코너, 드레인 목처럼 바탕의 움직임이 좁은 면적에 몰리는 구간에서는 늘어나는 능력만으로 부족하고, 늘어난 상태에서 끊어지지 않아야 방수층이 유지됩니다.

방수 유지기간이 기존 에폭시·우레탄 대비 3~5배로 제시되는 근거도 결국 여기 모입니다. 막이 끊기지 않아 새기 시작할 지점이 적고, 바탕이 움직여도 갈라지지 않고, 늘어난 자리에서 버티면 재도장 주기 자체가 길어지기 때문입니다. 그래서 방수 예산을 비교할 때는 ㎡당 초기 단가가 아니라 같은 기간에 몇 번 다시 하느냐를 기준에 놓는 편이 실제에 가깝습니다. 두 번 할 것을 한 번으로 줄이면 자재비뿐 아니라 그때마다 발생하는 기존 층 철거, 가설, 사용 중단이 함께 빠집니다.

10초 경화가 공정표를 바꾼다

폴리우레아는 분사 후 약 10초 이내에 경화됩니다. 방수 공사에서 이 수치가 갖는 의미는 품질보다 공정 쪽에 가깝습니다. 흘러내리기 전에 그 자리에서 굳기 때문에 여러 겹을 짧은 간격으로 겹쳐 분사해도 흘러내림 없이 두께가 쌓이고, 수직 파라펫이나 치켜올림부처럼 중력이 불리한 면에서도 같은 방식으로 두께를 확보합니다. 하루 수백 제곱미터 규모의 시공이 가능한 이유도 같습니다.

사용 재개 시점도 달라집니다. 시공 후 30분이면 차량 통행이 가능합니다. 에폭시는 경화에 1시간 정도, FRP는 48시간, 폴리머 시멘트계는 48시간 양생 뒤 7일이 지나야 주수가 가능하다는 점과 비교하면, 주차장 램프·옥상 주차면처럼 사용을 오래 멈출 수 없는 면에서는 이 차이가 곧 공사 가능 여부가 됩니다.

다만 빠른 경화는 되돌릴 시간이 없다는 뜻이기도 합니다. 도포 중 두께가 어긋나거나 바탕 처리가 덜 된 구간이 있어도 몇 초 안에 굳어버리므로, 수정은 덧방이 아니라 제거 후 재시공이 됩니다. 시공 순서와 장비 조건은 스프레이 시공 문서에서 다룹니다.

두께 — 1~2mm 도막과 19~51mm 라이닝은 다른 공사다

사양서에서 두께는 같은 mm 단위로 적히지만, 그 숫자가 가리키는 작업은 범위에 따라 성격이 갈립니다. 건축물 바닥·옥상·외벽의 방수용 폴리우레아는 보통 1~2mm 수준입니다. 바탕면을 덮어 물과 산소가 닿는 경로를 끊는 것이 목적이고, 스프레이·롤러·붓으로 도포합니다.

같은 소재를 배관 안에 쓸 때는 두께가 19~51mm로 올라갑니다. 이 범위는 피막이 아니라 구조체입니다. 기존 관 안에 새 관을 한 겹 세우는 작업에 가까워서, 장비는 사람이 들어가지 않는 원격 조정 로봇으로 바뀌고 적용 제품도 이송 물질과 압력에 맞춘 전용 그레이드가 됩니다.

출처 — 하이코틱 기술 가이드 PART 2·3·4.

두께를 수십 mm까지 쌓을 수 있는 근거도 결국 초속경화입니다. 짧은 간격으로 여러 겹을 겹쳐 분사해도 흘러내리지 않고 그 자리에서 굳기 때문에, 중력이 불리한 위치에서도 목표 두께가 유지됩니다. 배관 쪽 조건은 배관 라이닝 문서에서 따로 다룹니다.

한계 — 바탕면과 자외선

방수에서 하자가 나오는 자리는 대개 소재 성능표가 아니라 그 아래 두 조건입니다. 첫째는 바탕면입니다. 시공 절차는 폴리우레아를 바로 분사하는 것으로 시작하지 않습니다. 표면 이물질 제거(고압 워터젯·블라스팅, 녹과 부식 제거), 균열과 누수 보수, 전처리, 도포의 네 단계를 차례로 밟습니다. 셋째 단계인 전처리에는 수분 제거제로 잔류 수분을 차단하고 기재별 특수 프라이머 10여 종 가운데 맞는 것을 골라 접착력을 확보하는 작업이 들어갑니다.

전처리에 수분 제거제가 따로 들어 있다는 사실 자체가, 바탕면에 남은 물이 결과를 가르는 변수라는 뜻입니다. 앞의 표에 적힌 콘크리트 부착성 3.0N/mm² 이상도 도막 혼자 내는 값이 아니라 바탕면과의 계면에서 나오는 값입니다. 시공 자료는 이 순서를 지키지 않으면 아무리 좋은 소재를 쓰더라도 접착 불량이나 조기 박리로 이어질 수 있다고 못 박아 두고 있습니다.

둘째는 자외선입니다. 폴리우레아 막은 옥외에서 한 겹으로 완결되지 않고 층으로 설계됩니다. 본막에 쓰는 아로마틱(aromatic) 계열 위에, 색과 자외선에 안정한 지방족(aliphatic) 계열 토프코트를 따로 올리는 구성입니다. NUKOTE 제품군에도 Aliphatic Polyurea 포뮬러의 Nukote AL이 색·자외선에 안정한 막이자 토프코트로, Polyaspartic Aliphatic Polyurea 포뮬러의 NUKOTE PA II가 자외선에 안정한 고광택 방식 코팅이자 아로마틱 막용 토프코트로 각각 등록되어 있습니다. 아로마틱 막 위에 덧씌우는 제품이 별도 품목으로 존재한다는 것은, 옥외 노출면에서 아로마틱 단독 마감을 전제로 삼지 않는다는 뜻입니다.

다만 층을 하나 더 올리면 표면의 물성은 그 층을 따라갑니다. 테이버식 마모 시험 (ASTM D4060, CS-17 마모 휠)에서 ST 그레이드의 마모 감량은 8mg인데 AL은 35mg, PA는 25mg입니다. 색·자외선 안정성을 얻는 대신 내마모에서는 손해를 보는 구조여서, 옥상 주차면처럼 노출과 마모가 동시에 걸리는 면은 두 요구를 한 제품이 아니라 층 구성으로 풀어야 합니다. 그레이드별 시험값은 그레이드 문서에 정리했습니다.

자주 묻는 질문