ALC 건축 시장에 순풍 불어온다! (3-1)

단독주택 시공에서는 철근콘크리트조, 목조, 조적조 등이 많이 쓰인다. 하지만 ALC 주택이 빠른 공기와 합리적인 건축비, 시공성, 친환경성 등을 인정받으며 작년 대비 금년 상반기에만 2배 이상 ALC 주택 물량이 늘고 있다(SYC 쌍용 ALC 기준). ALC 건축이란 무엇이고 어떤 장단점이 있는지, 기존 공법들과 비교해 어떤 특징이 있는지, 설계나 시공 시에 어떤 점을 체크해 봐야 하는지 살펴보자.

글 이수민 기자
사진 전원주택라이프 DB, 쌍용 ALC
감수 및 도움말
이현수 (주)SYC 쌍용 ALC 대표이사/ 기술사, 010-5326-4264)
쌍용 ALC 기술연구소 1899-1728
자료 출처
쌍용 ALC 공식 홈페이지 www.sycalc.co.kr,
아이러브 ALC 블로그 https://blog.naver.com/sesimjun
ALC 블록의 물성을 활용한 단독주택 계획 연구(2016, 김남수, 홍익대학교 대학원 건축학과 건축계획)
ALC 블록벽체의 효율적 적용 방안에 관한 연구(2002, 서정호, 건국대학교 산업대학교 건축공학과)

ALC 란?
ALC란 Autoclaved Lightweight Concrete의 약어로 규산질 원료에 시멘트, 생석회 등 석회질 원료와 기포제를 넣은 혼합물을 고온 고압에서 증기 양생시킨 경량기포콘크리트다. 1950년대 말 유럽의 기술이 일본으로 도입되며 만들어진 전문 용어로 한국, 일본, 인도네시아, 말레이시아, 대만, 태국 등 동남아시아에서만 ALC라고 부르며 ALC가 일반화된 독일에서는 미세한 숨구멍이 있는 콘크리트라는 뜻으로 포렌베톤Porenbeton(또는 Gasbeton)이라고 한다. 그 외 다른 나라에서는 AAC(Autoclaved Aerated Concrete)라고 부른다.

ALC의 원료는 규석 또는 규사와 같은 규산질 재료가 50~60%, 시멘트 20~30%, 생석회 10~20%, 석고 2~5%와 발포제로 알루미늄, 알루미늄페이스트 및 혼화재가 0.05~1%가 들어간다. 이 재료들을 물과 혼합해 슬러리를 만든 다음 고온·고압의 오토클레이브에서 증기양생 과정을 거쳐 구조적으로 안정된 판상구조(층층이 쌓인 퇴적물이 판을 이루는 형태)로 만들어진다.

ALC의 국내·외 현황
ALC는 1889년도 독일의 E. 호프만 Hofman과 스웨덴의 I.A. 에릭슨 Erickson 등에 의해 연구 개발돼 건축자재 상품으로 1929년도 스웨덴의 이통 Ytong 사에 의해 처음 생산·판매됐다.
일본은 동경 대지진 후 1962년 스웨덴의 스포렉스 Sporex 사로부터 기술을 도입하고 개발 해온 결과, 1995년도 고베 대지진과 한신·이와지 대지진 때 ALC 건축물의 탁월한 내진 성능을 확인했다. 지진 영향으로 인해 블록 Block 대신 패널 Panel만 생산하고 있으며, 연간 200만㎥ 이상을 생산, 시공하고 있다. 이에 반해 국내의 경우는 블록과 패널을 포함 연간 약 60만㎥를 생산 및 시공하고 있다.

더불어 유럽에서는 전체 1억㎥ 이상의 ALC 제품이 시공되고 있으며, 서유럽의 대표적인 ALC 생산국인 독일에서는 30여 개 이상의 공장에서 ALC를 생산하고 ALC 블록 사용도 보편화되어 있다. 독일은 저렴한 양질의 주택이 대량 보급돼 있어 신축하는 건축물의 수가 줄어들고 있지만 ALC 수요는 계속적으로 증가하는 추세다.

특히 패널의 경우 상업용 건물이나 공장, 창고 등에 주로 적용되고 있으며 외벽과 내벽에는 블록을 조합하여 사용하고 있고 단독주택은 내력벽 조적에 블록을 적용해 ALC 블록 사용량이 점차 늘고 있는 것이다.

2014년 7월 17일 e-대한 경제와의 인터뷰에서 쌍용 ALC의 이현수 대표는 “최근 들어 ALC가 국내에서 각광받는 이유는, 경제성장 덕분에 국민 생활 수준이 높아짐에 따라 삶의 질에 대해 많은 관심을 갖고 자연스럽게 친환경 건축자재를 갈망하면서 ALC 제품이 가진 친환경성, 단열성, 내화성 등의 주요 성능이 주목받기 시작했기 때문이다”고 말했다. 그는 또 “특히 실제 ALC 주택 거주자들의 호평이 입소문을 타면서 전원주택을 계획하는 건축주들의 선택지에 ALC가 꾸준히 오르고 있다. 그뿐만 아니라 LH 공사, SH공사를 시작으로 공기업들도 장수명 공동주택(APT)을 위해 다양한 평면에 향후 리모델링 등을 고려, 기존의 벽식 구조를 탈피한 라멘 구조 및 무량판 구조로 설계하여 실내 벽체를 비 내력 경량벽체로 적용하려는 움직임이 있다”고 말했다. 이 대표는 이에 힘입어 향후 경량벽체 시장이 앞으로 10배 이상 성장할 것으로 전망했다.

7년 전 이현수 대표의 전망은 현실로 나타나고 있다. 국내에서 ALC 자재를 생산하고 있는 브랜드가 있는 업체는 3곳이다. 쌍용 ALC를 생산하는 ㈜ SYC와 성은 ALC, 그리고 신규 대형업체가 준비를 마쳤다. 굴지의 업체가 뛰어든다는 것은 그만큼 ALC 시장이 확산되고 있다는 것을 반증한다. 쌍용 ALC의 경우 3~4년 전 10만㎥를 생산하던 것에서 최근 들어 20만㎥로 생산량이 급증했다. 이중 절반은 단독주택 공급물량이고, 절반은 현대건설, GS건설, 대림건설 등 아파트 현장에 공급하고 있다고 한다. 이렇게 볼 때 ALC 시장은 앞으로 장밋빛 전망으로 볼 수 있다.

반면 프라임경제 2020년 4월 16일 자에 따르면, 신기술에 대한 거부감과 기존 현장에서의 보수적 타성, 친환경 내력벽 사용에 대한 대중의 낮은 인식 등에 의해 ALC라는 신자재의 확산은 더딜 수밖에 없다고 지적한다.

이에 대해 이현수 대표는 보수적인 업계의 성향으로 한계가 있긴 하지만, 기존 습식 시멘트벽돌 대신 가격이나 성능이 우수하고 시공성이 뛰어난 ALC 수요는 꾸준하게 늘어날 것으로 전망된다고 말했다.

ALC 제조 공정
제조과정은 규석, 시멘트, 생석회, 석고, 물에 발포제를 혼합한 뒤 틀 속에 타설 하는 과정을 거친다. 타설 된 몰드는 사전에 양생 공간을 거치게 되는데, 이때 원료들 간 화학반응을 일으키며 수소가스가 생성되고 이로 인해 발생된 미세한 기포와 혼합물로 부풀게 된다. 응결 이후에 블록은 굳지 않은 그린 케이크 상태가 되는데 이때에 피아노선으로 규격화된 블록 크기로 절단한다. 이후에 오토클레이브에서 고온·고압 증기양생을 거치게 되는데 이때 180℃, 10기압에서 10~12시간 양생을 하며, 모든 과정은 총 20시간 정도 소요된다.

ALC의 특장점
ALC는 경량성, 단열성, 가공성, 치수안정성, 내화성, 친환경성 등이 뛰어난 반면 압축강도가 콘크리트나 시멘트벽돌보다 낮은 단점도 있다.

친환경성
규석, 생석회 등의 천연재료로 구성돼 있어 인체에 해로운 물질도 배출하지 않으며 자체적으로 원적외선을 방출해 건강에 도움을 준다. ALC 블록은 친환경 건축자재 인증서(HB 마크_친환경 자재 최우수 등급)와 웰빙 성능시험성적서(원적외선 방출 시험, 포름알데히드 탈취 시험, 항균 시험)를 보유하고 있다. 특히 특유의 기포 구조로 인한 습도 조절 능력을 갖고 있어 ALC로 지은 실내는 늘 일정한 온도와 습도를 유지하고 아토피 예방효과, 항균효과, 탈취 효과 등의 효과가 있다.

내지진성
지진하중은 건물 중량에 비례하는데 ALC 주택은 타 구조 대비 가볍다.

시공성
일반 목재용 공구로도 쉽게 절단되는 시공성을 자랑하므로 공기단축 및 공사비용을 대폭 절감할 수 있다. ALC의 가벼운 무게와 밀도는 자재를 목재처럼 필요한 크기로 자르기 좋다. 구멍을 뚫고 못을 박는 등 정밀 시공이 가능하고 무게가 가볍기에 자재를 옮기는 물류비를 절감할 수 있다. 그뿐만 아니라 별도의 트러스 없이 경제적으로 삼각형의 모임지붕을 구현할 수 있다. 트러스가 없기 때문에 이물 접합 부위를 없앰으로써 접합 부위에서 발생할 수 있는 하자 요인을 제거할 수 있다.

경량성
표준비중이 0.5로 기존의 일반 콘크리트보다 4~5배 정도 가벼워 비용 절감과 건물 전체의 경량화, 인건비 절감, 시공효율 등의 효과를 볼 수 있다. 특히 가벼운 만큼 ALC 블록의 크기를 크게 생산할 수 있어 시공의 속도를 빠르게 할 수 있다. 석고벽돌의 경우 쌓고 양생 후 미장을 해야 하지만 ALC 블록은 쌓고 나서 바로 미장 마감이 가능하다. ALC 블록은 쌓고 나면 높이와 폭의 오차가 1㎜ 내외로 별도 미장 마감이 필요 없고, 바로 도배가 가능하다. 이렇게 미장 마감을 간소화할 수 있어 경제적 이익이 보장된다.

단열성
ALC 내부에 70%의 미세 독립기포가 열전도를 강력하게 차단하므로 열전도율을 확인해 보면 ALC가 일반 콘크리트에 비해 10배 이상의 단열효과를 창출한다. 또한 별도의 단열재가 필요 없어 열 손실 방지에도 탁월하고, 고온·고압의 오토클레이브로 구워내기에 고려청자처럼 구워지는 과정에서 광물질이 형성되어 100~200년 지나도 그 성질이나 형태가 변하지 않는다. 이는 건축물의 기능과 형태를 장시간 유지해 주기에, 시간이 지날수록 더 많은 에너지 비용을 절감할 수 있음을 뜻한다.

내화성
완전 불연재인 무기질 소재로 되어 있어 화재 시에 타지 않으며 유독가스가 발생되지 않아서 우수한 내화 성능의 자재로 평가받고 있으며 화재 예방 및 인명 피해를 감소시킬 수 있다. 건축법에는 화재 발생 위험이 높은 용도의 특수 건축물은 주요 구조부를 내화구조로 건축하도록 의무화하고 있는데 ALC는 이러한 성능을 만족한다. ALC는 건축법, 소방법 등에서 내화의 불연재로 지정돼 있다. 열전도율도 낮기 때문에 한 공간에서 화재 발생 시에도 반대 공간에선 미묘한 영향만 받는다.

건축법(시행 2021. 8. 7)
제2조 7. “내화구조(耐火構造)”란 화재에 견딜 수 있는 성능을 가진 구조로서 국토교통부령으로 정하는 기준에 적합한 구조를 말한다.

제56조(건축물의 내화구조) ① 법 제50조제1항 본문에 따라 다음 각 호의 어느 하나에 해당하는 건축물(제5호에 해당하는 건축물로서 2층 이하인 건축물은 지하층 부분만 해당한다)의 주요 구조부와 지붕은 내화구조로 해야 한다. 다만, 연면적이 50제곱 미터 이하인 단층의 부속건축물로서 외벽 및 처마 밑면을 방화구조로 한 것과 무대의 바닥은 그렇지 않다.

평활성
ALC만의 특수 공법으로 생산, 사인펜으로 글씨를 쓸 수 있을 정도로 표면이 평활하다. 이러한 특성은 건물의 내구성에 큰 영향을 끼치는 방수제나 마감재의 부착성을 높인다. 또한 건물 내부를 간단하게 시공할 경우 분가루의 떨어짐이 적어 내장 마감재의 선택과 도색 작업 등에 따른 비용을 절감할 수 있다.