KCC글라스가 유리를 여러 장 겹쳐 단열 성능을 높인 ‘다중 복층유리’에서 한발 더 나아가 무게도 줄인 ‘경량 다복층유리 시스템’을 개발했다고 10일 밝혔다.

이번 신제품에는 중간 유리로 두께 2.1mm의 얇은 유리를 적용한 다중 복층유리 구조를 채용한 것으로 알려졌다.

KCC글라스는 지난해 12월 특허 등록을 마친 후 KS 시험성적서를 통해 성능 검증을 완료했다는 설명이다.

최근 복층유리는 에너지 절감 능력이 뛰어나 창호·커튼월용 유리 시장에서 수요가 증가하는 추세다.

그러나 일반적인 복층유리는 5~6mm 두께 유리가 사용돼 무겁고 시공 난도가 높은 점이 한계로 지적돼 왔다.

얇은 유리를 적용하려 할 경우 기존 열강화 방식으로는 내구성을 확보하기 어려워 실용화가 제한됐다는 점도 문제로 꼽혀왔다.

이에 KCC글라스는 화학강화 방식과 로이(Low-E) 코팅을 적용한 2.1mm 유리를 도입했다.

해당 유리는 기존과 동일한 내구성과 단열 성능을 유지하면서도 무게를 절반 가까이 줄였으며, 시공 편의성과 창문 개폐성도 개선됐다.

얇은 유리에 로이 코팅을 적용했기 때문에 단열 성능과 함께 색상이나 빛 투과율 등도 고객 요구에 맞게 세밀한 조정도 가능하다.

그 중에서도 핵심 기술인 화학강화 방식은 얇은 유리에서도 굴곡이나 반사 왜곡이 나타나는 기존 열강화의 한계를 극복한 공정이다.

아울러 80도 온도와 80% 습도, 제곱미터당 1000W(와트)의 에너지가 가해지는 환경에서 120시간을 버티는 태양열 가혹시험에서 통과했으며, 내풍압 시험에서는 최대 11.5kPa의 바람 세기까지 버텼다는 설명이다.

KCC글라스 관계자는 “2.1mm 얇은 유리에 화학강화와 로이 코팅을 적용해 다중 복층유리의 구조적 한계를 실질적으로 개선했다”라고 말했다.

이어 “동일한 내구성과 단열성을 유지하면서 무게를 절반 가까이 줄일 수 있어 건축용 유리 경량화의 새로운 기준이 될 것”이라는 포부를 밝혔다.

경량화된 다복층유리 시스템 [KCC글라스 제공]

한편 유리를 재처리하는 열강화와 화학강화 방식은 강도를 높이는 매커니즘과 적용성에서 차이를 보인다.

열강화 방식은 약 600~700℃의 연화점 근처까지 유리를 가열한 뒤 급속 냉각해 표면 압축 응력을 형성하지만, 고온 처리 특성상 2mm대 얇은 유리에서는 왜곡과 굴곡이 발생하기 쉽다.

반면 화학강화는 약 400~450℃의 비교적 낮은 온도에서 유리 내부의 나트륨 이온을 더 큰 칼륨 이온으로 치환해 표면 압축층을 형성하는 방식으로, 얇은 유리에 적합하고 강화 후 절단이 가능해 가공 유연성이 높다.

이러한 특성은 복잡한 커튼월 구조나 경량 창호 설계에 중요한 요소로 작용한다.

또 화학적으로 강화된 유리는 굽힘강도가 우수해 다중 구조에서 중간에 위치해 변형을 견뎌내는 역할로도 적합한 것으로 알려져 있다.

이와 같은 강도 확보는 다층 구조에서 발생할 수 있는 응력 집중 문제를 완화하고, 고층 건물 외피 설계에서 요구되는 내풍압 성능을 지원하는 기반이 된다.

끝으로 올해 건축용 유리 기술 트렌드는 에너지 효율과 구조적 성능 강화를 중심으로 전개되고 있다.

스마트 글레이징 기술이 확산되면서 전기변색·열변색 유리가 실내 채광과 열 관리를 자동 조절하는 수단으로 주목받고 있고, 저방사 코팅과 다층 유리 시스템은 유럽·아시아를 중심으로 제로에너지빌딩(ZEB) 규제를 충족하기 위한 표준 요소로 자리잡는 분위기다.

얇은 유리의 적용으로 패널 무게가 감소하면 시공 난이도가 낮아지고 프레임 설계 자유도가 확대되는데, 업계에서는 앞으로도 이러한 미니멀 프레임·대형 패널 수요가 한동안 이어질 것으로 보는 분위기다.