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(김성원님의 페이스북에서 모셔 옴)
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알아두면 쓸모 있는 특별한 흙 미장
오늘은 알아두면 쓸모 있는 특별한 흙 미장을 소개하도록 할게. 흙 미장은 많은 장점에도 불구하고 단점이 있어. 빨리 굳지 않고, 아무래도 물에 약하다는 점이지. 강도가 낮다는 문제도 있어. 흙 미장의 이 세 가지 문제를 해결하기 위해 세계 곳곳에서 오래 전부터 다양한 방법이 이용되었어. 흙 미장에 석회나 석고, 또는 나무 재를 넣은 강화 흙 미장이야. 석고, 석회는 옛날에는 확실히 비싼 재료였고, 지금도 흙에 비해서 상대적으로 비싼 재료야. 나무재야 쉽게 구할 수 있는 재료였지만 무언가 재료를 하나 더한다는 건 아무래도 성가신 일 아니겠어. 그래서 이런 미장법은 대개 마무리를 위한 정벌 미장에 주로 이용됐어. 우선 가장 많이 알려진 석회 강화 흙 미장부터 소개하도록 하지.
- 재벌용 석회 강화 흙 미장
재료 : 흙, 모래, 볏짚, 물 + 석회
비율 : 흙 1, 모래 1.5~2, 볏짚 1/2, 물 1.25 + 석회 0.1~0.15 (부피 기준)
석회 강화 흙 미장은 주로 정벌 미장용으로 이용되는데, 따로 정벌 미장을 하지 않고 재벌 흙 미장으로 마무리할 때 석회를 추가하는 미장법이 현장에서 자주 이용되고 있어. 앞서 소개했던 재벌용 흙 미장 반죽에 소량(흙 양의 10~15%)의 석회를 넣기만 하면 끝. 이때 석회는 가루 상태로 혼합하지 않고 가능하면 석회와 물을 1:1로 혼합한 반죽 상태로 넣는 게 좋아. 이때 석회는 생석회를 미리 물에 수화시킨 소석회를 사용하는 게 안전하고 편리하지. 생석회는 강알카리 성이기도 하고 물과 반응해서 고온의 열을 내며 끓으면서 수화되거든. 소석회는 그런 작업을 미리 해둬서 수화시킨 석회야. 하여튼 재벌 흙 미장에 석회를 넣어주면 미장의 점성도 높아지고, 미장 반죽이 굳는 양생 속도도 빨라져. 미장 강도도 높아지고, 방수까지는 아니더라도 빗물이 쉽게 침투되지 않는 특성, 그러니까 발수성이 높아져서 외벽에 사용하기에도 적당하게 된다 이 말이야. 또 다른 특징은 흙 미장 색이 본래 흙 색보다 좀 연해져. 만약 황토와 석회를 혼합했다면 밝고 보기 좋은 볏짚 색상이 나고, 적토와 석회를 혼합했다면 살짝 분홍빛 도는 색상이 나게 돼. 석회를 너무 많이 넣으면 전체적으로 뿌연 느낌이 나게 되니까 참고하는 게 좋겠지.
- 정벌용 석회 강화 흙 미장
재료 : 흙, 모래, 볏짚, 물 + 석회
비율 : 흙 1, 석회 1, (모래 1~3), 볏짚 1/2~2/3, 물 1~1,5 (부피 기준)
정벌용 석회 강화 흙 미장은 역시 정벌용 흙 미장 반죽에 소석회를 흙과 같은 비율로 추가 배합하고, 모래와 볏짚을 기존 양보다 두 배 정도 더 넣으면 적당하지. 그런데 정벌 미장은 보통 3mm 이하로 얇게 바르는 데 만약 이 보다도 더 얇게 바른다면 모래를 전혀 넣지 않고도 바를 수 있어. 전통 한식 미장법에서는 이와 유사한 반죽으로 만든 벽을 회사벽(灰沙壁)이라고 해. 사전에는 석회와 백토, 가는 모래를 섞어 바른 미장 벽면이라고 설명하고 있지만 좀 더 세분하면 백토를 섞는 경우와 일반 점토나 마사토를 섞는 경우로 나뉘고, 볏짚을 함께 넣는 것은 마찬가지야. 일본의 미장법에서는 모래를 뺀 하이츠치(灰土)와 모래를 넣은 하이나카(灰中)로 구분하고 있어. 특징은 이때 둘 다 표백한 볏짚을 사용한다는 점이지. 일부러 표백했다기 보다는 한 해 묵어 색이 바라고 부드러워진 볏짚을 사용하는거야. 미리 말해두었지만 정벌 미장은 아주 고운 미장이야 그러니까. 흙도, 모래도, 볏짚도 아주 고운 채에 쳐서 사용하거나, 시간이 없거나, 상황이 여의치 않다면 미분토와 입도를 조절한 미세 실리카 샌드(Silica Sand), 지콘 화이버와 같은 제품들을 구매해서 사용할 수 있겠지. 다시 강조하지만 여기서 제시하는 물의 양이나 볏짚의 양은 대략적인 표준 제안일 뿐이야. 흙이나 모래의 습기, 기후, 볏짚의 상태 등에 따라 적절한 양이 바뀔 수도 있고, 일부러 함량에 변화를 줄 수도 있으니 딱 정해진 것이라 볼 수 없지. 사정이 이러니 정벌 미장도 반드시 먼저 여러 표본을 실험하고 본 시공에 들어가야 한다는 점. 즉, 표본 실험은 미장 공정의 필수라는 걸 절대 잊지 말기를 바래.
종종 일본의 전통 미장법을 소개하고 있는 데, 백제 궁중 건축에서 유래되었다고 해. 일본의 미장법이 중국에서 한반도를 거쳐 전래되었다 자료들을 간간히 볼 수 있어. 유래가 어찌되었든 일본 미장이 한식미장에 비해 더 세분화되고 발전된 점은 확실해. 먼저 개항을 하고 서구 문물을 받아들인 영향으로 서양의 다양한 채색미장법이나 석회, 석고 미장법도 일본의 현대 미장에 영향을 끼쳤지. 반대로 일본의 전통 미장도 유럽에 영향을 끼치고 있고. 현재 일본의 천연미장 수준은 세계적 수준이라 할 수 있어. 그 미장술을 유럽에 적극적으로 다시 전파하고 있는 단계와 있다고 할 수 있지. 그런데 우리의 미장 수준은 퇴보하고 있다고 말하면 심한 걸까? 한식 미장을 복원하는 노력이 오랜 동안 있어왔지만 일본이나 유럽처럼 현대 건축에 적용할 수 있도록 그 자연적 재료와 기법을 변질시키지 않고 현재화하는 데는 아무래도 못 미치고 있다고 봐야겠지.
- 석고+석회 강화 흙 미장
재료 : 흙, 모래, 석고, 석회, 물
비율 : 흙 1, 모래 2, 석고 0.3, 석회 0.02, 물 1.5
전통 흙 건축은 몇 가지 극복해야 할 과제가 있어. 우선 흙 미장이 완전히 건조(양생) 되는데 최소 15~21일이 지나야 한다는 점이지. 흙 미장이 두껍거나, 거섶흙집(Cob House)처럼 반죽 흙을 두텁게 쌓아서 벽체를 만드는 경우라면 거의 반년이 지나야 완전 건조되는 문제가 있어. 흙부대 집도 수개월 이상 양생 기간이 필요하지. 흙 미장은 조심스럽게 미장하지 않으면 건조되면서 균열이 발생해 보수해야 할 곳들이 생기는 데, 흙이 마르면서 수축하기 때문이야. 게다가 물에 약하다는 약점이 있어. 이 문제를 획기적으로 개선할 수 있는 미장 반죽법이 등장했어. 1978년 이스탄불의 앨커(Alker) 기술대학이 대학의 이름을 따서 앨커(Alker)라는 흙강화 기법을 개발한 거야. 앨커 기법은 흙에 소석고와 석회를 섞어서 강화시키는 방법이야. 그런데, 앨커 대학의 배합비대로 해보니 균열이 크게 나는 거야. 뭔가 이상해서 조사해봤거든. 이스탄불의 흙은 우리가 접하는 흙과 달리 점토 성분이 10% 이하인 사질토였던거야. 모래 함량이 무척 놓은 거지. 반대로 우리나라의 흙은 점토 성분이 많고 모래 함량이 적기 때문에 충분한 모래를 배합해줘야 해. 이점을 고려해서 본래 앨커 기법의 배합비율을 조정하고, 미장반죽에 적합하게 물의 양도 조금 더 넣어 실험해봤어. 단 재료들을 반죽할 때, 흙과 모래, 물을 혼합한 반죽과, 석회와 석고 물을 혼합한 반죽을 따로 만들었다가 다시 함께 섞어야 해. 석고와 석회가 흙이나 모래에 비해 워낙 미량이기 때문에 가루 상태로는 잘 섞이지 않을 수 있기 때문이지. 게다가 석고+석회 강화 흙 미장은 미장이 건조되는 데 단 20분이면 충분해. 그러니 미장 반죽을 한 번에 많이 해둘 수 없다는 얘기지. 물론 흙 모래 반죽은 많이 해둘 수 있고, 석고 석회 반죽은 조금씩 만들어 그때그때 흙 반죽에 넣어주어야 하는 번거로움이 있어. 무엇보다 이 미장법의 특징은 균열이 없다는 점이야. 석고가 흙속 점토의 수축을 보완하기 때문이지. 석고는 물과 반응하면서 오히려 부피가 늘어났다가 미미할 정도만 수축하거든. 미장면도 매끄럽고 깔끔해지지. 발수성도 높아진다고 해. 사실 석고는 본래 습기를 빨아들이는 성질이 있는 데, 석회를 혼합하고, 흙과 반응하면서 오히려 이점을 보완하게 된거야. 석고, 석회, 흙, 모래 등 각기 크기가 다른 입자들이 촘촘하게 채워지면서 미세한 기공들을 막아주기 때문일거야. 물론 완전 방수는 아니고. 이 미장법의 단점은 석고를 많이 넣으면 강도가 약해지는 문제가 있어. 이점을 석회가 보안해주는 거야. 석회를 넣으면 흙 미장의 강도가 높아지거든.
이 기법은 특히 천장 서까래 사이 미장을 보수할 때 쓸모가 있어. 청장 밑 바닥을 미장하는 것을 한식미장에서 앙토, 치받이라고 해. 한식 미장법이 있긴 하지만 천장을 일반 흙미장으로 미장하려면 점도, 무게, 수축 등 여러 가지를 고려해서 여러 단계에 걸쳐 해야 하기 때문에 어렵지, 초보다의 경우는 미장이 자꾸 떨어져서 쉽지 않거든. 석고는 점성도 높고 흙과 섞으면 균열도 줄여주잖아. 이점을 활용하는거지. 우선 석고와 흙만을 1:1로 물과 진득하게 섞어서 붓으로 천정 서까래 사이의 부슬거리는 부분을 발라준 후 굳기를 잠시 기다렸다가 다시 바르기를 두어 번 해줘. 그러면 부슬거려 떨어지려 하던 기존 미장 부분을 잡아주거든. 그 다음 석고+석회 강화 흙미장 반죽을 발라주면 쉽게 천정에 미장을 바를 수 있어. 미장 두께 때문에 무거워서 미장이 떨어지려 한다면 석고 함량을 높여주면 미장 무게를 줄일 수도 있지. 시골 옛집을 수리하면서 천정 서까래 사이를 미장할 때 이 방법을 써서 효과를 본적이 있어.
- 나무 재 흙 미장
지금 소개하려는 나무 재 강화 흙 미장은 획기적이야. 전통적이면서도 현대적인 미장법이라 할 수 있어. 이 미장법을 알게 된 것은 아주 우연이었어. 장흥에서 오래된 구들을 다시 놓은 적이 있어. 이때 아궁이에서 파낸 흙에 석회와 모래를 배합해서 반죽했더니 홍어 냄새가 나는 거야. 뭔가 잘 못 되었나 생각했지만 굳은 후에는 전혀 균열이 없고 마치 시멘트처럼 잿빛이 돌면서 반들거리며 단단하게 굳은 거야. 발수성도 높았지. 일본 히로미사에 갔을 때 일본 전통 가옥의 가마토 화덕을 보니 그것도 검은 잿빛으로 미장했더군. 그런데 그 검은 잿빛 미장이 불과 물에 모두 강하다는거야. 일본 전통 미장법이라는데 한국에서도 시멘트가 없던 떼에도 부뚜막을 마치 시멘트처럼 광택이 있고 물에 강한 흙 미장을 했다고 해. 아마도 아궁이에서 나온 나무 재가 섞인 흙을 사용해서 미장을 했을 거란 생각이 들었어. 이후 나무 재를 섞은 전통 미장법을 찾아보니 우선 튀니지안 시멘트라는 천연 미장법을 발견하게 되었어. 튀니지에서 시멘트 대용으로 사용하는 데 견고하고 발수성이 높은 거야. 재료의 혼합 비율은 아래와 같아.
* 튀니지안 시멘트
석회 3, 모래 1, 나무 재 2, 물
나무 재를 혼합한 흙 미장 사례들을 찾아보니 세계 곳곳에서 발견되는 데 조금씩 배합비율은 차이가 있어. 나무 재 대신 왕겨 재나 볏짚 재를 사용한 사례도 있었어. 모래를 섞지 않은 경우는 마무리 미장에 사용하고, 모래를 섞은 경우는 재벌에 사용하면 적당하지.
- 흙 5, 석회 ½, 왕겨 재 ½, 물
- 흙 5, 석회 ½, 나무 재 ½, 물
- 흙 2½, 석회 ½, 모래 2½, 나무 재 ½, 물
나무 재 흙 미장을 전통적이면서도 현대적이라 말한 이유는 이 미장이 일종의 지오폴리머 시멘트(geopolymer cement)이기 때문이야 지오폴리머 시멘트는 물속에서도 빨리 굳는 특수 시멘트야. 지오폴리머는 야외에서 단 시간 내 굳혀야 하는 항공 활주로 긴급 보수나 강물에 교각을 세우는 데 사용되고 있어. 포틀랜드 시멘트처럼 많은 에너지를 투입해서 굽지 않아도 만들 수 있는 대안 시멘트이기도 하지. 지오폴리머 시멘트는 바로 수산화나트륨(NaOH), 규산소다(Na2SiO2), 규사(SiO₂), 알루미나(Al2O3) 성분이 혼합된 흙을 반응시키면 만들 수 있어.
피라미드에 관한 과학 다큐멘터리를 본 적이 있는 데 고대 이집트에서 백토(카올리나이트), 탄산나트륨(NA2CO3), 소석회(Ca(OH)2)를 이용해서 상온해서 지오폴리머 반응을 일으켜 천연시멘트를 만들었다고 하더군. 탄산나트륨과 소석회가 반응해서 수산화나트륨이 생성되고 다시 점토와 반응이 일어난다고 해. 이런 반응이 나무 재 흙 미장에서도 일어난다고 하더군. 나무 재를 물에 풀어 놓은 것을 양잿물이라 해. 주로 비누를 사용할 때 사용하는 데, 이 양잿물의 주성분이 수산화나트륨인거야. 왕겨 재나 볏짚 재도 무정형 실리카, 즉 규사를 90%나 함유하고 있어. 입자들이 응집하는 데 중요한 역할을 하지. 모래의 주성분도 규사이고, 흙 속에는 알루미나 성분이 대부분 포함되어 있거든, 소석회를 추가하면 역시 지오폴리머 시멘트를 만들 때와 비슷한 반응이 일어나는 거지.
수산화나트륨은 피부를 녹일 정도로 위험한 강염기성 물질이야. 나무 재를 풀에 풀어서 만든 양잿물도 독극물이라 할 수 있어. 게다가 수산화나트륨을 반응해서 만든 지오폴리머 시멘트는 오랜 기간 동안 수산화나트륨을 뱉어 내기 때문에 위험할 수 있어. 아무래도 실내에 사용하면 건강에 이롭지 않아. 그러니, 비에 자주 노출되거나 습기와 자주 접촉하는 야외 공간에 미장을 할 때 제한해서 이 방법을 사용해보는 것이 바람직할거야. 나무 재를 흙과 모래, 석회와 잘 사용하면 고강도 벽돌도 만들 수 있어. 종종 여기에 분쇄한 유리조각을 섞어서 특별한 벽돌이나 바닥재를 만드는 사람들도 있어.
- 카제인 방수 흙 미장
재료 : 흙, 석회, 모래, 볏짚, 소똥(또는 카제인 풀), 아마인유, 밀납 왁스
비율 : 흙 1, 석회 1, 모래 4, 소똥 0.2~0.3, 볏짚 1 (부피 비)
흙으로 욕조나 세면대를 만들 수 있을까? 없을까? 믿기지 않겠지만 독일의 밍케(Minke) 교수 뿐 아니라 적지 않은 사람들이 흙으로 세면대를 만들어 사용하고 있어. 석회와 흙이 반응하면 강도도 높아지고 발수성이 생긴다는 건 앞에서 설명해두었는데 기억하고 있겠지! 소똥에는 발효된 볏짚 여물과 동물성 단백질인 카제인이 다량 포함되어 있어. 이 카제인은 석회와 반응해서 점성을 띄게 되지. 볏짚 여물을 먹은 소똥은 예상 외로 냄새가 적어. 그래도 소똥이 싫다면 카제인과 석회를 반응한 풀로 대체할 수 있어. 카제인 풀은 물에 카제인 가루 1: 석회 1을 풀고 휘저은 후 15분 이상 놔두면 끈적이는 풀이 만들어지지. 참고로 카제인은 어느 정도 발수성이 있어. 일반 풀과 달리 카제인 풀은 한번 굳으면 차가운 물에는 잘 풀어지지 않거든. 하지만 뜨거운 물에 오랜 동안 닿으면 녹아내릴 수 있어. 이제 본격적으로 방수 흙 미장 만드는 법을 살펴볼까? 위에서 소개한 흙, 모래, 석회, 볏짚, 소똥(이나 카제인 풀)을 섞은 반죽으로 세면대 형상을 만든 후 완전히 마를 때까지 건조시켜야 해. 아무리 석회와 흙 반응, 소똥이나 카제인 풀이 들어갔더라도 지속적으로 물이 닿는다면 아무래도 견디기 어려울거야. 그래서 완전히 건조시킨 후 아마인유를 가열해서 2~3회 덧 발라주고, 마지막으로 밀납 왁스를 녹여서 발라주면 방수 미장은 완성! 아마인유는 공기 중에서 도막을 형성하며 굳어지는 기경성 기름이기 때문에 흙 미장에 발라주면 물이 침투하지 않게 도막을 형성해주고 단단하게 흙 반죽을 잡아줄 뿐 아니라 흙 사이의 기공을 막아주게 되지. 물론 아마인유도 완전하게 물이 흡수되는 걸 막을 수는 없어. 그래서 이 위에 밀납 왁스를 녹여 발라서 나머지 기공도 완전하게 막아주는 거야. 석회+흙, 카제인, 아마인유, 밀납 이렇게 4가지 조치로 방수 면을 만들 수 있는 거지. 내 목표 중 하나는 이 방법으로 욕조를 한번 만들어보는 거야.