기존 실리콘의 쓰임새와 한계
실란트는 건축물의 각종 부자재간의 접합부나 조인트(이음매)에 충진하여, 이음매의 방수 및 기밀성을 부여하거나 유리등을 고정하는 데 사용하는 대표적인 건축 재료의 하나이다. 이 조인트(이음매) 부분이 제대로 씰링이 되지 않을 경우 누수, 열손실, 이물질의 혼입이나 내부자재의 부식등의 원인이 된다. 실란트는 형태에 따라 부정형 재료와 가스켓과 같은 정형 재료로 구분되는데, 좁은 의미의 실링재는 실리콘 실란트와 같은 부정형 재료를 일컫는 경우가 많다.
조인트 충진 재료중 하나인 실리콘계 실란트의 경우 아시아권, 특히 국내에서 광범위하게 사용하고 있으나, 실리콘 오일에 기인한 줄눈 주변 오염이 발생할 수 있다. 이러한 실리콘 실란트에 의한 다공성 자재(석재등)의 줄눈 주위 오염의 원인은 크게 두가지로 나눌 수 있다. 첫째, 실리콘 실란트가 완전 경화되기 전이나 경화된 후에 실란트 표면의 끈적거림으로 인해 먼지가 흡착되어 발생하는 먼지에 의한 오염이 있다. 두번째는 실리콘 실란트 내부에 미반응한 실리콘 오일이 다공성 자재의 기공속으로 침투하여 발생하는 실리콘 오일에 의한 오염이다. 먼지에 의한 오염은 실란트의 끈적거림의 정도에 비례하고, 시공 건물의 위치에 따른 주위 환경과 시공 부위의 위치 등에도 영향을 받는다. 이와 같은 오염은 주기적인 청소 작업으로 대부분 제거가 가능하다. 실리콘 오일에 의한 오염은 미반응한 오일이 실란트의 표면 또는 다공성 자재의 줄눈 주위로 이동하여 줄눈 주위가 젖게 되어 나타나는 오염의 형태로 이는 기공의 크기, 유체(오일)의 점도 등에 영향을 받으며, 물리적인 세척으로는 오염이 잘 제거되지 않는다.
이러한 실리콘계 실란트는 오염 발생으로 인하여 건축 자재별 실리콘 적용을 달리해야 하는 불편함이 있고, 일부 시공부위의 경우 높은 기계적 물성이 필요하여 프라이머 작업을 해야한다든지, 도장성이 없어 보수작업용으로는 사용이 불가능한 경우가 발생하는 등 여러가지 한계가 있다.
변성실리콘의 개발배경
이러한 실리콘계 실란트의 한계에 대한 대안의 하나로 개발된 것이 바로 변성실리콘이다.변성실리콘이란 우레탄 반응기에 PPG와 실리콘 성분을 반응시켜 만든 새로운 수지로서 우레탄의 기계적 장점과 실리콘의 화학적인 장점을 함께 가지는 변형된 실리콘 실란트를 말한다.
우레탄의 장점인 높은 기계적 물성과 도장성을 가짐과 동시에 실리콘의 최대 장점인 탄성력과 훌륭한 내후성으로 보수 작업에 적합한 최적의 실란트라 할 수 있다.
현재 건축 현장에서는 보수와 방수를 위해 에폭시, 우레탄, 실리콘 실란트 등을 사용 하지만 주로 사용되는 우레탄 실란트는 작업 후 페인트 도장이 용이하나 취약한 내후성으로 4 ~ 5년 후 보수가 불가피한 상황이 발생할 수 있다. 반면 실리콘 실란트는 우수한 내후성을 지녔음에도 도장이 불가능하고 기존 시공된 우레탄과의 접합성이 떨어져 보수 시공 시 두 제품을 함께 활용 할 수가 없었다. 그러나 변성 실리콘 실란트는 우수한 접착력으로 기존 우레탄 실란트와의 상용성도 뛰어나 보수 작업 시 더욱 편리하게 작업이 가능하다. 또, 보수 작업 후 기존 우레탄 실란트 보다 2∽4배의 장시간 동안 외부 환경에 노출되어도 물리적 특성을 유지할 수 있어 아파트/주택 등 주거용 건축물의 다양한 보수 작업에 적합하여 수많은 건축 현장에서 cost saving 효과를 거두고 있다.
탑프라에서 개발한 변성 실란트인 멀티씰(Multi Seal)의 경우 기존에 시공되어 있는 여러 가지 실리콘계 제품들과 호환성이 뛰어나고 동시에 우수한 내후성과 기계적 물성, 도장성으로 사계절이 뚜렷한 국내 환경에도 폭 넓게 적용될 수 있는 최적의 제품이라 할 수 있겠다.
변성실리콘 장단점 및 시장전망
기존 실리콘 대비 변성실리콘은 UV 안정성이 다소 부족하여 모든 외장용으로 사용하기에는 다소 한계가 있지만, 그에 반해 높은 기계적 물성과 페인트 도장성 그리고 우수한 접착력 등의 훌륭한 장점을 가지고 있다. 그래서 보수용 실링재로 사용되기 시작한 변성실리콘은 현재 건축물 보수 시공에 꼭 필요한 자재로 자리매김하고 있으며, 앞서 언급한 여러가지 장점으로 인해 건축분야 외에도 전기전자, 자동차, 정밀기기 등의 산업분야 및 유아용 장난감에 이르기까지 다양한 분야에 적용되고 있다. 그외에 바닥 방수제, 자동차 하부 코팅용 등으로도 점차 그 용도를 넓혀가고 있는 중이다. 다만, 실리콘계 실란트에 비해 다소 높은 가격도 한가지 고려사항이나 ㈜탑프라는 이 Gap을 줄이기 위해 많은 노력을 기울려 생산을 최적화 함으로서 기존 실리콘 가격에 아주 근접한 수준까지 가격을 합리화 하는데 성공했다.
현재 일본에서는 전체 실란트 중 변성실리콘의 비중에 40%에 달하는 만큼 그 사용이 보편화 되어있으나 국내에서는 아직 보수용 실링재 위주로 용도가 제한되어 있어 향후 시장이 확대될 여지가 매우 크다고 할 수 있다. 변성실리콘은 여러가지 장점들로 인해 건축용 외장재로서 활용가치가 충분하며, 향후 전기전자와 같은 산업용 소재로서의 활용도 확대가 기대된다.
이러한 전망에 비추어 국내 대표적 종합 실란트 생산업체인 ㈜탑프라주2)는 보수용 변성실리콘외에 자동차 하부 코팅용, 욕실용 변성실리콘 제품까지 개발을 완료하고 시장확대에 나설예정이며, 그 첫번째 작품으로 이번에 자체 개발한 Multi Seal(25 HM Type), Multi Seal Plus (25 LM Type) 를 시장에 내어 놓게 되었다. 향후 관련 제품을 지속적으로 출시할 예정으로 향후 실리콘 실란트 시장을 상당부분 대체하는 것을 목표로 개발에 총력을 기울이고 있다. 향후 현장에서 이러한 변성실리콘이 점차 그 용도를 넓혀나갈 것으로 기대된다.
국내 대표적 종합 실란트 생산업체 ㈜탑프라, 변성실리콘 Multi Seal, Multi Seal Plus 신규개발