[주목할 우수 산업기술]골판지를 이용한 친환경 건축 내외장재

건축에 사용되는 내외장재는 주로 목재나 석고보드, 플라스틱, 금속, 석재 등을 소재로 한다. 샌드위치 패널, 우레탄, 합판 등으로 제조돼 사용된다. 가구류까지 자유롭게 적용 가능한 소재로 목재가 있다. 목재 가공품 중 대표적인 것은 중질섬유판(MDF)과 칩보드(PB)이다.

MDF와 PB 포함 국내 합판과 보드류 연간 생산물량은 18개 제조공장에서 2016년 한 해 동안 314만9000m3에 달한다. 생산액은 1조533억원, 수입액은 1조1667억원이다. 합판과 보드류는 건축물 내외장재와 가구 소재로 사용된다. 노후 건축물 증가에 따른 개보수 수요, 신규주택 수요로 아파트 등 분양시장이 증가할 것으로 전망돼 관련 합판과 보드류 수요는 증가할 전망이다.

[주목할 우수 산업기술]골판지를 이용한 친환경 건축 내외장재

합판과 보드류 제조공정에서는 포름알데하이드나 아세트알데하이드 등 유해물질 고휘발성유기화합물(VVOCs)이 발생한다. 유해물질 규제강화와 친환경 트렌드에 따라 규제 대상이 되는 만큼 친환경적 합판과 보드류 개발이 요구된다.

합판과 보드류로 사용되는 목재 가공품 MDF나 PB는 보드의 절곡 강도, 인장 강도와 내부식성 등을 확보하기 위해 열경화성 수지를 사용한다. 수지 침투와 건조시간으로 공정 소요시간 증가, 경화 수지로 중량 증가, 유해 화학 물질 사용으로 환경 문제, 높은 인화성 원자재에 따른 낮은 방염성 등 문제를 가지고 있다. 이를 해결하기 위한 새로운 소재 개발이 필요하다.

[주목할 우수 산업기술]골판지를 이용한 친환경 건축 내외장재

목재 보드류 단점을 보완하는 대안 중 하나로 골판지 활용이 제시된다. 골판지가 갖는 장점은 목재류 단점을 상당 부분 해소한다. 상용화 위해 물리적 강도의 한계를 극복하는 것이 중요하다. 기술에서는 이러한 단점을 골판지 원지와 적층 구조 개선으로 해결한다.

기술 특징은 파렛트, 가구, 내외장재 등 용도에 따라 골판지 적층 구조, 골심지 형상, 골판지 원지 조성 등을 조정한다. MDF나 PB 등 자재에서 요구하는 물리적 강도를 부합시킨다. 경량화, 대량생산, 물류비 감소, 친환경성, 공정시간 단축 등 장점도 가진다. 핵심은 골판지 원지를 만드는데 사용되는 용액이나 첨가되는 첨가제를 적절히 조성하는 데 있다.

[주목할 우수 산업기술]골판지를 이용한 친환경 건축 내외장재

골판지 합판 강도를 향상시키기 위해 골판지에 도포하는 침지액을 제조한다. 침지액에 포함된 성분은 사용목적에 따라 달리한다. 침지액 성분으로는 물과 알코올 기반으로 다양한 수지와 용액, 발수제가 첨가된다.

다층을 이루는 골판지 합판에서 각 층을 천연섬유, 재생섬유, 합성섬유, 광섬유 등으로 구성해 강도를 향상시킨다. 강도를 향상시키는 방법으로는 골판지 골과 층 구성으로 구현한다. MDF나 PB와 유사한 두께에서는 유사한 휨 파괴하중(N)을 가지며 두께가 30% 정도 증가시 휨 파괴하중이 두 배 늘어난다.

환경 측면에서도 포름알데히드와 총휘발성 유기화합물, 톨루엔이 실내공기질관리법상 규정된 기준치 대비 낮은 수치를 보임으로써 친환경적인 자재임을 보인다. 기술은 주식회사 지앤택에서 개발 중이다. 실증과 상용화 단계를 거쳐 사업화 될 예정이다. 기술에 관심 있는 기업(개인)에게는 기술이전과 사업화 지원을 한다.

신혜권 기자 hkshin@etnews.com

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