스크랩 저수조 방수공법의 문제점

[토종오이]

기존의 저수조 방수공법 및 문제점

바람따라 2009-09-09 20:34:58 주소복사

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 1. 기존의 저수조 방수공법

기존에는 저수조의 방수를 콘크리트 구조체 위에 에폭시도막방수공법을 가장 많이 사용하였으나 수조 내에서의 작업환경과 시공성 그리고 내구성과 유지관리에 많은 문제점이 노출되어 최근에는 FRP, SMC, 스테인레스, PE 등의 사용이 점차 확대되고 있습니다.

  (1) 콘크리트 수조(내부는 에폭시 코팅)

콘크리트 저수조는 시공성이 보편화되어 있으며 다른 재질에 비하여 경제적이고 대규모 용량에 적합하므로 현재 지하 저수조로 가장 많이 사용되고 있습니다.

그러나 콘크리트 타설시 건조, 수축에 의한 균열로 결함이 발생되지 않도록 정밀시공이 요구됩니다. 또한 시간이 경과하면서 철근의 부식으로 균열이 생기는 문제점이 있고, 초기 알칼리 용출로 인해 음용수로는 부적합한 상태의 수질로 저하되기도 합니다. 따라서 수조 내부는 음용수를 보호할 수 있도록 에폭시수지나 기타의 방법으로 코팅을 하는데 이 코팅재료의 선택과 시공에 주의가 필요합니다.

 

  (2) 섬유 강화 플라스틱(FRP) 수조

섬유강화플라스틱(FRP)수조는 불포화폴리에스테르수지에 유리섬유를 보강한 물탱크 제품입니다. 초기에는 소규모의 일체형이 제조되었으나 현재는 대규모의 물탱크 제작이 가능한 패널형이 많이 사용되고 있습니다. 가볍고 내식성이 우수하며 단열성이 좋아 2중구조로 하면 결로현상을 막을 수 있는 장점이 있습니다. 또한 시공기간이 짧고 운반이 용이하여 소형 수조에 많이 사용됩니다. 그러나 충격에 약하고 경년에 따른 강도저하와 열화현상이 나타나 유리섬유의 유출우려가 있습니다. 특히 빛의 투과성으로 조류발생이 우려되며 알칼리와 유기용제에 약하여 청소 시 세제선택에 주의가 요구됩니다. 공장에서 제작된 패널을 현장에서 조립하기 때문에 체결부위의 수밀성 및 배관접속부의 수밀성 확보에 주의해야 합니다. 또한 내부 보강재로 인한 수질오염 등 유지관리에도 문제점이 있으므로 이에 대한 보완이 요구되고 있습니다.

  

  (3) SMC 수조

섬유강화플라스틱(FRP)의 일종이나 원료를 금형에 고온으로 성형 압출하여 생산하므로 FRP보다 상대적으로 폴리에스터 함유량이 많고 유리섬유 함유량이 적어 인장강도가 FRP의 50% 정도입니다. 인강강도가 작아 내구성이 떨어지고 이음부의 누수 우려 등 수밀성이 취약합니다. 또한  FRP수조와 마찬가지로 청소 시 알칼리와 유기용제에 약하므로 유지관리에 주의가 요구됩니다. 수압을 견디기 위하여 설치하는 보강재는 스테인리스강으로 하는 것이 바람직합니다.

 

 (4) 스테인리스강 수조

스테인리스강은 표면에 생기는 산화 피막에 의하여 공기 중에 존재하는 산소의 침입을 방지하여 더 이상의 산화를 진행시키지 못하게 하는 재질로서 내식성이 크기 때문에 위생성이 우수합니다. 그러나 현장에서 제작과정에 용접부위의 잔류응력에 의한 응력부식균열과 표면의 산화피막이 손성되어 부식이 발생되기 쉽고, 수면 접촉 부위는 염소 반응에 의한 공식현상이 발생할 우려가 있으므로, 내식성이 강한 STS 316 이상의 재질을 사용하는 것이 바람직하나 가격이 고가입니다.

따라서 용접이음부의 철저한 관리가 요구되며, 청소 시 내부 연결 구조 및 바닥 부위의 요철현상과 패널 접합부의 돌출로 인하여 완전 배수가 안 되는 등 유지관리의 문제점도 있습니다.

  (5) PE 수조

폴리에틸렌 수조는 가벼워서 운반이나 취급이 용이하고 내식성이 커서 위생적입니다. 주로 가정용이나 소규모 건물의 수조로 많이 설치되고 있으며, 잘 깨지지 않는 특성이 있습니다. 그러나 햇빛의 투광성이 강하기 때문에 반드시 옥내에 설치하거나 차폐시설이 요구됩니다. 옥외에 노출시켜 설치할 경우 여름철 혹서기의 수온상승으로 말미암아 조류를 증식시켜 수돗물 불신을 가중시키는 주범으로 대두되고 있습니다. 적절한 차폐시설로 보호하여 관리하면 이상적인 저수조로 이용할 수 있습니다. 착색이 가능하여 다양한 색깔의 제품이 가능합니다. 

  

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 2. 기존 저수조방수공법의 장단점 비교  

재료의 종류	장    점	단    점
FRP저수조 (Fiber Glass Reinforced Plastics)	∙내식성이 우수합니다. ∙내열성이 우수합니다. ∙성형작업성이 양호합니다. ∙단열성이 크다. ∙가볍고 강합니다. ∙금속이온이 용출되지 않는다. ∙도장이 필요없다. ∙접착성이 강하기 때문에 타 재질과의 혼성이 용이합니다.	∙기계적 강도가 적다. ∙표면강도가 낮고, 상처받기 쉽다. ∙탄성률이 적고, 유격이 약합니다. ∙경년변화로 강도가 나빠진다. ∙알칼리성 유기용제에 약하며 가 연성이 있습니다. ∙채광성이 있고 자외선에 약합니다.
스테인레스 저수조	∙기계적 강도가 강합니다. ∙표면이 평탄하고, 깨끗합니다. ∙관리가 철저하면 수질오염지수가 낮다.	∙단가가 높다. ∙염소가스에 의한 녹발생(공식)이 심합니다. ∙청소가 난해하며 많은 노력이 요구됩니다.
PE 저수조	∙가볍고 운반취급이 용이합니다. ∙주로 10톤이하 소형으로 가격 이 저렴합니다. ∙내식성이며 위생적입니다.	∙투광성이 강하여 반드시 옥내에 설치하거나 차폐 시설이 있어야 합니다.
콘크리트 저수조	∙성형이 자유롭다. ∙기계적 강도가 강합니다. ∙가격이 저렴합니다. ∙내구성이 길다. ∙보수가 용이합니다. ∙표면강도가 높아 부재의 접착 이나 설치가 용이합니다.	∙타설시 결함부가 생긴다. ∙중성화되면 알칼리 용출로 인해 식수로 부적합합니다. ∙Cl 이온에 의해 중성화가 될 가 능성이 높다. ∙균열이 발생합니다. ∙산에 약합니다. ∙표면이 평탄치 못합니다.
SMC저수조 (SheetMolding Compound)	∙기계적 강도가 강합니다. ∙성형품 치수정도가 우수합니다. ∙미려한 표면을 얻을 수 있습니다. ∙표면광택이 우수합니다. ∙FRP 제품과 동일합니다.	∙인장력이 약합니다. ∙고무경화로 누수가 우려됩니다. ∙알칼리성 유기용제에 약하며 가 연성이 있습니다.

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 3. 기존 저수조방수공법의 문제점 

(1) 도막방수공법의 문제점

① 콘크리트 바탕의 표면상태에 따라 도막의 접착력이 영향을 받습니다.

② 저수조의 시공환경에 따라 제품의 품질이 영향을 많이 받습니다.

③ 도막을 시공하기 위한 콘크리트바탕의 면처리가 어렵습니다.

④ 경질의 제품으로 구조물의 균열에 약합니다.

⑤ 벽면은 도료가 흘러내려 도막이 얇게 형성됩니다.

 

도막벗겨짐                                                 백화                                       도막두께부족

(2) 스테인레스방수공법의 문제점

① 가격이 고가입니다.

② 볼트접합 부위나 용접부위에 부식이 발생할 우려가 높습니다.

③ 스테인레스의 품질에 따라 철판면에 점식이 발생하는 경우도 있습니다.

④ 내부의 SUS각재로 인해 청소 등의 유지관리가 어렵습니다.

⑤ 단열성능이 떨어져 수온의 상승이 우려됩니다.

   

철   판   부  식

(3) PE라이닝방수공법의 문제점

① 시트의 재질이 약해 손톱 등으로도 쉽게 손상이 갑니다.

② 밀도가 높을수록 경질화 되고, 복잡한 부위의 시공이 어렵게 됩니다.

③ 일반적인 플라스틱계 재료에 비해 성형수축이 큽니다.

 

 

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 4. 기존 저수조의 보수방법

저수조 시설은 다음과 같이 재질에 따른 특성이 있으므로 그 특성에 따라 개·보수하도록 합니다.

 (1) 콘크리트 저수조

콘크리트 표면은 오래갈수록 열화, 마모되며 지진이나 지반침하 또는 저수조 칸막이 벽에 일시적인 수압현상에 따른 균열이 생기게 되므로 그 상태에 따라 적합한 청소용 기자재를 사용하거나 방법을 택하여야 합니다. 흔히 고압세정기나 브러쉬 등을 사용하여 표면의 오염물질을 제거하게 되는데 고압세정기는 표면의 열화정도에 따라 세정수의 수량, 수압, 분사각도 또는 분사형상을 적절하게 변화시키면서 세정하도록 합니다. 특히 콘크리트 표면에 라이닝이나 고무시트를 부착한 저수조는 표면에 상처를 주기 쉽고 부탁한 재질의 박리현상이 일어나지 않도록 주의하여야 합니다.

   

 (2) FRP 저수조

FRP 저수조에는 성형형과 조리형이 있는데 모두 유리섬유를 사용하였기 때문에 풍화작용으로 유리섬유의 박리현상이나 균열이 생길 수 있으므로 세정할 때는 고압세정기의 분사 압력을 약하게 하여 작업해야 합니다. 특히 조립형의 경우 접합부분이 손상되지 않도록 하여야 하고 볼트와 너트에 발생한 녹을 제거하고 방청용 도료로 도장을 하는 것이 바람직합니다. 더구나 FRP는 금속 등 고형물의 충격에 약하므로 각종 기자재 취급시 충격을 가하는 일이 없도록 주의해야 합니다. 또한, 저수조 내부에 과도한 청소작업은 저수조 마감재료인 겔코트의 손상으로 인한 누수 발생이 생길 수 있으므로 부드러운 스폰지나 면포를 사용하여 청소작업을 하여야 합니다.

 (3) SMC(Sheet molding compound) 저수조

FRP의 일종이나 기존의 수작업 FRP와는 달리 원료를 금형에 의해 고온에서 성형압출하여 생산하므로 폴리에스터 함유량이 기존 수작업 FRP보다 많고 상대적으로 유리섬유 함유량이 적어 인장강도는 FRP의 50% 정도입니다. 면이 깨끗하고 착색이 가능하여 소규모 저수조에 적합하나 이음부 고부경화로 누수 우려가 있으며 수밀성이 취약합니다. 또한 인장강도의 취약으로 내구성이 결여되며 청소시 알칼리 유기용제에 취약한 문제점을 가지고 있으므로 관심을 가지고 살펴보고 보수에 각별히 유의하여야 합니다. 수압을 견디기 위하여 설치한 보강재는 스테인레스로 교체하여 주는 것이 바람직하나 청소시 많은 어려움을 주므로 유지관리상 문제점으로 대두되고 있으므로 보강재 청소에 특히 유의하여야 합니다.

 (4) 스테인레스 저수조

스테인레스 저수조는 프레스 가공한 판넬을 형장에서 용접하여 제작됩니다. 설치 당시에는 깨끗한 표면을 유지하나, 물속에 함유한 염소가스에 의하여 담수한 물의 최고수위 상부에 녹이 발생됩니다. 바닥은 용접 접합을 위하여 20mm 정도의 턱이 있어 이물질의 고임현상이 심한 편입니다. 벽체의 녹은 SUS-CLEANER를 사용하거나 샌드페이퍼로 연삭하여야 하며, 바닥은 깨끗한 물로 살수하여 헹궈낸 후 진공을 이용하여 구석구석 수분을 제거한 후 통수시킨다.

 (5) PE 저수조

PE저수조는 비중이 낮아 가볍고, 운반, 취급이 용이하고, 내식성이며, 잘 깨지지 않는 특성에 따라 최근 저수조에 많이 설치되고 있습니다. PE 저수조는 햇빛의 투광성이 강해 반드시 옥내에 설치하거나 차폐시설이 요구되나, 일반적으로 옥외에 노출을 시켜 여름철 혹서기의 수온상승으로 말미암아 조류를 증식시켜 수돗물 불신을 가중시키는 주범으로 대두되고 있습니다. 이는 적절한 차폐시설로 보호하여 관리하면 이상적인 저수조로 이용할 수 있습니다. 또한 주로 황색(노란색)으로 마감되어 있어 이는 위험물을 표시하는 색상으로 다른색으로의 선택도 고려되어야 합니다.

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 5. 저수조의 설계 기준

건축법 등에 소형 건축물을 제외한 대부분의 건축물은 비상 급수시설을 설치 운용하도록 규정하고 있습니다. 비상 급수시설을 설치하는 목적은 단수 시에 안정적으로 물을 공급하여 피크 부하에 대응하며, 전쟁이나 천재지변 등의 비상시에 필요한 저장용수를 확보하기 위해서입니다. 이 비상 급수시설은 생활용수나 음료수로 사용되므로 물이 오염되지 않도록 충분한 주의가 필요합니다. 수돗물이 인입관을 거쳐 저수조, 고가수조, 배관 등을 거치게 되는데 이 과정의 관리가 중요합니다.

 (1) 저수조의 설계 규모

- 일반건축물에 설치하는 저수조의 규모에 대하여는 ⌈건축물의 설치기준등에 관한 규칙⌋ 제11조에서 저수조의 규모는 건축물의 연면적 1.000㎡(옥내주차장 면적을 제외)마다 10톤(학교용 건축물인 경우에는 5톤) 이상의 물을 담을 수 있는 용량으로 하도록 되어 있습니다.(건축물의 연면적에 따른 저수조의 설치용량이 500톤을 초과할 경우에는 500톤까지 할 수 있다)

- 공동주택에서 설치하는 저수조의 규모에 대하여는「주택건설기준등에 관한 규정」제35조에서 매세대당 1.5톤(시ㆍ군 지역은 1톤, 독신자용 공동주택은 0.5톤)이상의 물을 저장할 구 있는 용량의 저수조를 설치하도록 규정하고 있습니다.(1994. 12. 30 개정)

- 이 매세대당 1.5톤 고가수조 저수량 0.5톤까지를 산입한 것이므로 실제 지하저수조의 규모는 매세대당 1톤(시ㆍ군 지역은 0.5톤)이면 됩니다.

 (2) 저수조의 시공 규정

상수도 시설기준 제8장에 따르면 다음과 같이 관리하도록 규정하고 있습니다.

- 부식되거나 깨지지 않는 충분한 내수성과 강도를 갖고 있을 것

- 유지관리가 용이할 것

- 저수조 내의 물이 오염되지 않을 것

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