【전원주택 짓기】 주택의 이미지를 결정짓는 지붕 ④우리 집에 어울리는 지붕재는?

지붕의 의미는 지붕을 잇는 마감재부터 지붕 잇기 밑바탕(지붕널) 그리고 지붕틀까지 확대할 수 있다. 지붕재는 그 종류가 많고, 그 성능과 장단점이 각기 다르다. 따라서 지붕재는 그 특성을 잘 파악하고 지붕 디자인이 갖는 미적인 측면을 고려해 선택해야 한다.

글 윤홍로 기자

우리나라의 지붕재는 전통적인 초가지붕과 기와지붕에서 1970년대에는 새마을운동이 시작되면서 슬레이트지붕으로, 1990년대에는 전원주택이 보급되면서 아스팔트슁글로, 2000년대에는 주택의 고급화와 외관을 중시하면서 이중그림자 아스팔트 슁글을 비롯하여 금속기와, 유럽형 점토기와 등으로, 2010년대에는 지가地價가 비싼 택지개발지구에 모던하고 심플한 주택이 늘어나면서 유럽형 점토기와와 징크 등으로 변천해 왔다.

점토기와는 반영구적이며, 별도의 유지보수가 필요 없는 자재이다. 점토기와는 우수한 내구성과 내수성, 내화성, 단열성으로 오늘날에도 한옥을 비롯하여 단독주택의 지붕재로 폭넓게 사용되고 있다.

전통 지붕재, 점토기와
점토는 천연에 존재하는 미세한 함수含水 규산염 광물의 집합체이다. 이것을 가루로 만들어 물을 가하면 가소성이 생기고 건조시키면 강성을 띠며 고온에서 소성燒成하면 견고해진다. 순수한 점토 본연의 색은 백색이지만, 점토는 대부분 황적색 또는 회흑색을 띤다. 점토가 형성되는 과정에서 철분이 혼합된 것은 그 함량에 따라 황적색을 띠고, 유기물질이 혼합된 것은 회흑색으로 변색되기 때문이다.

점토기와는 진흙을 고온에서 소성한 기와이다. 790~1,000℃에서 소성한 점토기와는 겉이 불투명하고 회색 또는 갈색을 띠며, 흡수성이 크고 부서지기 쉽다. 양질의 진흙으로 1,000~1,300℃로 소성한 점토기와(경질기와)는 흡수성이 매우 작다. 점토기와는 소성 또는 표면 처리 방법에 따라 설기구이기와, 그을림기와[燻瓦], 소금구이기와, 유약기와 그리고 형상에 따라 한식韓式기와 스페니시기와(S형)로 나눈다.

스페니시기와(S형)

설기구이기와 _ 성형 건조시킨 것을 그대로 굽기만 한 것으로 적색 또는 갈색을 띤다.
그을림기와 _ 최종 소성 공정에서 솔잎이나 소나무를 때고 가마를 막아서 표면에 탄소질을 고착시킨 것으로 검은색을 띤다.
소금구이기와 _ 빨강기와라고도 하며, 소성 말기에 소금을 투입하여 분해된 나트륨 가스와 점토 속의 규산 성분을 반응시켜 표면에 유리질을 형성시킨 것으로 적갈색을 띤다.
유약기와 _ 성형 건조시킨 것에 유약을 발라서 굽고 표면에 유리질을 형성시킨 것으로, 유약에 따라 갈색, 청색, 흙색, 녹색 등 다양한 색깔을 띤다.

점토기와는 반영구적이며, 별도의 유지보수가 필요 없는 자재이다. 점토기와는 우수한 내구성과 내수성, 내화성, 단열성으로 오늘날에도 한옥을 비롯하여 단독주택의 지붕재를 폭넓게 사용되고 있다.

금속기와(로자)

돌가루를 입힌 금속기와
점토기와의 중후하고 미려한 외관을 살린 금속기와(혹은 철판기와)는 지붕의 수직하중을 줄이고 시공을 간편하게 만든 지붕재이다.

금속기와는 금속의 가공성을 이용한 전통적인 기와 모양 또는 목제 타일 형상을 하고 있다. 금속 압력(Press) 방식을 이용하여 제작하고, 고압 성형된 철판 위에 내후성 아크릴폴리머, 방청재, 자외선 차단 약품, 천연 돌가루 등을 코팅한 후 열처리하여 만든다. 소재는 약 0.5㎜ 아연 도금강판이나 갈바륨강판에 아크릴 수지 도장을 한 컬러강판이며, 점토기와의 질감을 내기 위해 추가로 돌가루를 입힌 소재를 사용한다. 금속기와는 주로 뉴질랜드, 말레이시아, 호주 등에서 수입했으나 로자산업이 1996년 금속기와의 국산화에 성공했다.

금속기와는 점토기와에 비해 무게가 약 1/10로 가볍기 때문에 건물의 수직하중을 줄일 수 있고, 자재 운반 및 시공이 간편하다. 다양한 형태의 지붕에도 시공할 수 있고 다양한 색상으로 주변환경과 조화를 이룬다. 일반적으로 기본 철판 위로 6겹, 아래로 3겹의 보호막으로 이뤄져 내구성이 뛰어나 누수, 부식 방지, 온도 변화 그리고 폭우 및 태풍에도 잘 견딘다.

적삼목 기와

천연 목재로 만든 우드 슁글·기와
우드 슁글·기와는 적삼목을 얇게 켜서 기와 형태로 엇물리도록 가공한 나뭇결이 아름다운 천연 지붕재이다. 재료가 목재임에도 눈, 바람, 태풍, 해일에도 50년 이상을 견딜 수 있다. 또한, 영하 30℃ 이하에서도 동파하지 않으며, 색감과 목질이 풍부하고 내구성이 견고하다. 자재의 하중이 가볍고 단열, 방수, 방충, 방음 효과도 뛰어나다.

동 슁글·기와

중후한 동銅 슁글·기와
동 슁글·기와는 내식성, 내구성, 내후성이 강하며, 수명이 반영구적이다. 또한, 무게가 점토기와의 1/10 정도로 가벼워 가공하기 좋으며, 대기 중에 노출되는 시간에 따라 산화작용으로 색상이 사이클을 이루며 변하여 중후한 멋을 나타낸다. 연질, 1/4 경질, 1/2 경질, 경질로 구분하는데, 지붕재로는 주로 1/4 경질이 사용된다. 동은 지붕재 외에 골, 물받이, 홈통 등에도 사용되고 있다. 동 슁글·기와는 경량 지붕재로 운반 및 취급이 쉽고, 가공성이 좋고, 자기를 띠지 않고, 알카리나 바닷물에 침식되지 않고, 유화 피막이 생기면 그 이상 부식되지 않는다.

아스팔트 슁글은 다양한 색상의 소재를 이용하여 미려한 외관을 연출할 수 있으며, 방수성과 내수성, 내변성이 뛰어나다. 또한, 강한 글라스 매트 또는 다공성 원지와 특수 아스팔트로 융합 제조됐기 때문에 내후성과 내구성도 좋다.

지진, 태풍에 강한 아스팔트 슁글
슁글Shingles은 판재로 된 지붕재를 뜻한다. 원재료에 따라 아스팔트 슁글, 우드 슁글, 스톤 슁글, 메탈 슁글, 동 슁글 등으로 나눌 수 있다.

아스팔트 슁글은 구성 성분에 따라 유기질과 무기질로 구분한다. 유기질 슁글은 종이 또는 목재 부산물의 섬유질로 된 것으로 캐나다산과 국산이 있다. 무기질 슁글은 대부분 유리섬유를 함유한 것으로 미국산, 이탈리아산, 프랑스산 등이 있으며, 아스팔트 슁글의 주종을 이른다. 아스팔트 슁글은 1984년 세봉특수산업㈜에 의해 국내에 소개된 이후, 1986년부터 미국, 캐나다, 이탈리아, 노르웨이, 핀란드 등에서 수입되고 있다.

아스팔트 슁글은 다양한 색상의 소재를 이용하여 미려한 외관을 연출할 수 있으며, 방수성과 내수성, 내변성이 뛰어나다. 또한, 강한 글라스 매트 또는 다공성 원지와 특수 아스팔트로 융합 제조됐기 때문에 내후성과 내구성도 좋다.

아스팔트 슁글의 내구연한은 제품에 따라 20년, 30년, 40년 등 다양한 편이다. ‘이중그림자 아스팔트 슁글 30년산’이라고 표현할 때 30년산은 내구연한이 30년이라는 의미이다.

아스팔트 슁글은 자재 자체가 유연하고 가볍기 때문에 다양한 구조 및 형태의 지붕에 시공할 수 있으며, 지진이나 강풍으로 인한 충격에도 잘 떨어지지 않는다. 그런 까닭에 지진이나 태풍이 많은 일본에서 오래전부터 주택 지붕재로 아스팔트 슁글이 폭넓게 사용되고 있다. 아스팔트 슁글의 무게는 기와의 1/5 이하이기 때문에 내력벽이 받는 지붕의 수직하중 부담을 줄여주고 골용, 용마루용 등 별도의 부속 자재가 있어 시공이 간편하다.

천연 슬레이트

메탈 루프
메탈 루프(금속지붕)는 동, 알루미늄, 아연강판, 스테인리스강판 등을 소재로 장방형 패널로 만든 것으로 소형 금속판 위에 돌가루를 뿌려서 만든 금속기와와는 구별한다.

예전에는 시공이 어렵고 고가인 관계로 일반 건축물에는 잘 쓰이지 않았지만, 현대에는 시공이 간편하고 가격이 저렴한 아연 도금강판 및 스테인리스강판을 중심으로 다양한 용도의 건축물에 적용되고 있다. 특히 최근에는 향상된 방식防蝕, 가공, 이음 기술을 비롯해 지붕재의 열 신축을 해결한 플로팅 루프Floating-Roof의 개발 등 괄목할 만한 기술 발전으로 메탈 루프가 일반적인 지붕재로 자리를 잡고 있다.

메탈 루프는 디자인과 색상이 다양해 건축주 및 설계자에게 선택의 폭을 넓혀주며, 다양한 형상의 지붕 설계가 가능하다. 콘크리트 지붕에 비해 자중自重이 가벼워 건물의 하중을 줄일 수 있고, 자재 취급 및 시공, 유지보수가 쉽다. 내식성이 뛰어나고 충격 및 폭우, 태풍 등 혹독한 기후 조건에 강해 내구성도 좋다. 지붕 표면의 온도 변화에 대한 적응력 및 수밀성이 우수해 여타 소재에 비해 수명이 길다. 지붕 경사 방향으로 시공되며, 지붕마루에서 처마까지 한 장의 패널로 시공할 수 있어 패널 이음 개소를 줄일 수 있다. 기존 지붕의 해체 없이 신속하고 경제적인 지붕 교체가 가능하며, 폐지붕재를 100% 재활용할 수 있어 친환경적이다.

메탈 루프 마감재는 지붕재 이음부 형상과 고정 방법에 따라 3가지로 구분한다. △ 이음부 형상과 고정 방법 : 겹침형 절판지붕, 거멀접기형 절판지붕, 감압형 절판지붕 △ 단면 형상 종류 : 파형 단면, 평탄한 단면, 사다리꼴 단면, 중간 골을 가진 단면 △ 지붕재 성형 방법 : 현장 성형, 곡면 가공 등이다.

요즘에 유행하는 메탈 루프의 원자재는 스테인리스강판, 컬러(도금)강판(원소재는 아연 도금강판 또는 갈바륨강판) 등이다.

징크는 내부식성 및 내마모성이 뛰어나 수명이 오래가고 유지보수가 거의 필요하지 않다. 또한, 자연자원을 보호하는 가공하지 않은 제품이고 앞으로 700년간 쓸 수 있는 풍부한 천연자원이다.

날개 단 지붕재 징크ZINC
흙과 바위, 공기, 물에 존재하는 징크(아연)는 인체를 비롯하여 모든 생명체의 본질적인 원소이다. 징크는 친환경으로 불에 탈 때 유독가스를 배출하지 않고 대기 속에 유해물질을 퍼트리지 않는다.

징크가 건축용으로 사용된 것은 대략 고대 로마시대 폼페이 유적까지 거슬러 올라가지만, 본격적으로 사용된 것은 19세기 초다. 프랑스의 경우 나폴레옹 3세의 지시로 바론 하우스만BARON HAUSEMAN이 시행한 파리 재건축 프로그램의 지붕재로 적용되어 오늘에 이르기까지 파리 도시 경관의 주요 부분을 이룬다. 현재 파리 시내 지붕 중 상당 부분이 당시의 지붕 상태를 유지하며, 그 미려함과 아울러 오랜 내구성을 입증하고 있다. 징크는 건축재로 생산될 때 순도 99.995%의 전기 분해된 아연에 동(구리)과 티타늄이 일정 비율로 합금 처리된다. 유럽 기준 합금 허용치는 아연 순도 99.995%, 티타늄 0.06%~0.2%, 구리 0.08%~1.0%, 알루미늄 0.015% 이하이다.

징크는 특수공법으로 산화 처리된 청회색(Blue-Grey)의 자연 색으로 여타 건축 자재와 조화를 이룬다. 특히, 음영에 따라 회색(Grey), 녹회색(Green-Grey), 청회색(Blue-Grey) 등을 띠며, 시각적으로 조금씩 다른 색을 보여주기 때문에 자연스러운 외관을 연출할 수 있다.

내부식성 및 내마모성이 뛰어나 수명이 오래가고 유지보수가 거의 필요하지 않다. 또한, 자연자원을 보호하는 가공하지 않은 제품이고 앞으로 700년간 쓸 수 있는 풍부한 천연자원이다.

최근 컬러 강판과 징크로 지붕을 마감한 주택이 늘고 있다.

징크는 미학적으로나 공학적으로 우수한 재료이다. 징크 표면에 형성되는 산화 보호층(PATINA)은 내부 금속을 보호하는 역할을 하므로 여타 재료로는 성취할 수 없는 내구성을 갖는다. 오염되지 않은 지역에서는 100년 가까이 별다른 보수 없이 사용할 수 있다. 일반적인 징크의 수명은 △농촌지역 및 공기청정지역 : 90~100년 △해안지역 : 40~70년 △공장지역 및 공기오염지역 : 30~40년이다.

징크는 설질이 유연하여 뛰어난 가공성으로 창조적인 작업이 가능하다. 절단과 절곡, 접합이 쉽기 때문에 단순한 곡면뿐만이 아니라 삼차원 곡면도 자유자재로 형성할 수 있다. 건축물의 외관을 형태 그대로 덮어나갈 수 있다.

징크는 코팅이나 도장 없이 재료의 물성을 그대로 외관에 드러낸다. 반면, 대부분의 금속 지붕재는 코팅이나 도장을 하기에 시간이 지남에 따라 벗겨지거나 변색될 수 있다. 징크는 자연 상태의 색상(청회색)이기 때문에 시공된 날부터 건물의 수명과 함께 일정한 색상과 느낌을 유지시켜 준다. 또한, 산화 보호층의 금속 보호 작용으로 인해 표면의 변색이나 부식이 일어나지 않아 유지보수성이 우수하다.