목공책 하나 들이셔요~

2015년 5월 25일 월요일

외부 목재 마감 가이드 #1 - 스테인

이 글은 목재용 도료를 취급하고 기술지원을 하는 영국의 AG Woodcare Products사의 "Exterior Wood Finishing Guide"를 요약 번역한 것입니다. 

외부에 노출된 목재들은 수분 흡수, 습도, 열, 자외선 그리고 여러 오염원에 의해 결국에는 썪기 마련입니다.

태양의 자외선(UV)은 목재의 표면을 손상시키는 주범입니다.  이 손상은 자외선에 얼마나 노출되는 정도와 목재의 종류에 따라 달라지지만,  적어도 1주일이면 목재의 손상이 시작됩니다.  어떤 보호책 없이 생으로 자연에 노출될 경우, 표면에 약간의 금이 가고, 색깔이 변하기 시작합니다.  섬유질은 들뜨게 되고, 표면이 거칠어지면서, 나무는 수분을 더 잘 흡수하게 됩니다.  이렇게 해서 나무가 썩기 시작합니다.

목재에 있어 수분이 매우 중요하다는 걸 상기할 필요가 있습니다.  만일 목재가 수분을 많이 품게 되면, 그 위에 오일 기반의 마감제를 바를 수 없습니다.  물과 기름이 섞이지 않기 때문이죠.  그러므로 오일 마감제는 나무에 침투해 들어가지 못하고, 표면에 머물게 되며, 결국에는 씻겨 내려가 버립니다.

명심해야 할 핵심은 마감 처리되지 않는 목재를 자연 상태에 노출시키지 마라는 겁니다.  특히 추운 겨울이나 비를 피해야 합니다.  탄닌(tannin)을 많이 함유하고 있는 오크나 Idigbo 같은 나무는 수분에 노출되면 심각한 문제가 발생할 수 있습니다.  (수분에 함유된 철 성분에 의해 검게 오염될 수 있습니다)



이러한 목재의 손상을 막기 위해서는 목재의 표면에 보호 도막을 입혀야 합니다. 보호 도막은 페인트, 스테인, 오일 등의 형태가 있으며 각자의 방법으로 칠할 수 있습니다.  마감제 제조사는 오랜 보호 기능을 보장 받으려면 자신의 권고 사항을 잘 지키면 된다고 합니다.  하지만 세상일이 이렇게 단순하면 얼마나 좋겠습니까.

특정 수종의 목재인 경우에는 보호 도막을 씌우기 전에 목재 보존제(wood preservative)를 먼저 바를 것을 권고하기도 합니다.  보존제는 표면으로부터 침투하는 곰팡이나 각종 균들을 막아주는 역할을 하기 때문에 모든 소프트우드와 몇몇 하드우드에 적용되면 좋습니다.

보호 도막은 방수(water repellent), UV 흡수, 반투명한 안료, 변색 방지 기능이 있어야 하고 신축성이 유지되어야 합니다.  또한 오랫동안 그 보호 기능을 잃지 않고, 바르기 쉬워야 합니다.

정리하면...
  • 나무 수종에 따라 보호 도막이 버텨주는 시간이 다릅니다.  예를 들어 오크나 티크인 경우 마호가니보다 더 자주 유지보수를 해주어야 합니다. 
  • 남쪽에 놓인 목재들은 햇빛의 영향을 더 많이 받습니다.  특히 여름에는 매우 뜨거워지기도 합니다.  이런 이유로 북쪽이나 동쪽, 서쪽에 놓인 목재보다 더 빨리 부서지기 시작합니다.  일반적으로 남쪽에 놓인 나무들은 75% 더 빨리 손상됩니다. 
  • 바람에 의한 피해도 무시할 수 없습니다.  모래 바람은 보호 도막에 상처를 줍니다.  남쪽에 놓인 오크는 6개월 이내에 문제가 시작됩니다.  그래서 목재가 놓이는 장소도 중요합니다. 
목재용 스테인

목재용 스테인은 특정한 색깔의 안료(pigment)를 포함하고 있습니다.  이 안료는 목재에 색을 입힐 뿐 아니라, 목재의 자연스러운 무늿결을 돋보이게 하기도 하고,  자외선(UV)에 의한 손상을 막아주기도 합니다.  스테인은 나무를 완전히 덮지 않고 미세한 구멍(micro-porous)이 있어 습기가 드나들 수 있으며, 어떤 스테인은 살충 성분을 가지고 있기도 해서 곰팡이를 방지하기도 합니다.  하지만 곰팡이 방지를 위한 전용 보존제의 성능만큼은 못합니다.

"Lasure bleue" by Sonia Geffrier - Own work. Licensed under Public Domain via Wikimedia Commons - http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lasure_bleue.JPG#/media/File:Lasure_bleue.JPG
나무에 스테인을 바른다는 것은 우리의 피부에 선크림을 바르는 것과 비슷합니다.  뜨거운 햇볕 아래에 맨살을 노출하고 있으면 곧 화상을 입게 될 겁니다.  이를 막기 위해서 자외선을 막아주는 선크림 혹은 자외선 차단제를 바릅니다.   선크림에는 자외선 차단 지수(SPF, Sun Protection Factor)라는 보호 정도를 나타내는 척도가 있는데, 높은 SPF를 가진 선크림은 더 오랫동안 더 많은 자외선을 막아준다는 뜻입니다.

목재용 스테인도 비슷한 원리입니다.  스테인의 색깔 자체도 어느 정도는 보호 효과가 있습니다.  밝은 색일 수록 보호 정도가 낮고, 짙은 색일 수록 더 잘 보호됩니다.  하지만 짙은 색의 스테인은 열을 더 많이 흡수하여 목재를 팽창하게 만듭니다.  그래서 나무 문이 틀에 끼어서 잘 열리지 않기도 합니다.

색깔을 가진 안료는 해로운 자외선을 막아줍니다.  그래서 일반적으로 안료가 없는 마감제를 발랐을 경우 도막의 광택은 쉬이 바래지며,  도막이 부서지고 갈라지며 결국에는 도막이 완전히 손상됩니다.

좋은 품질의 안료는 비싸기 때문에 좋은 스테인은 가격이 사악합니다.  하지만 어느 정도는 좋은 안료를 위해 값을 치러야 그 색을 오래 유지할 수 있습니다.

제조사들은 다양한 색의 스테인을 만듭니다.  여기에는 무색 스테인도 있습니다.  하지만 무색(투명) 스테인은 장기적인 자외선 차단을 하지 못합니다.  대부분의 제조사들은 그래서 무색 스테인을 잘 팔지 않습니다.  하지만 무색 스테인의 장점도 있습니다.  예를 들어 아직 공방에서 나가지 않은 외부용 가구 목재를 임시적으로 보호하기 위한 용도입니다.  외부에 본격적으로 놓이려면 유색 스테인과 보호 도막을 차후에 입혀야 합니다. 혹은 유색의 보호 도막을 입혀도 됩니다.  하지만 투명 스테인 위에 투명 도막을 입히는 것은 그리 보호 능력이 좋지 않습니다.


스테인은 마르고 나면 표면에 약간의 필름이 생기게 되는데 그 두께에 따라 구분할 필요가 있습니다.  얇은 도막, 중간 도막, 두꺼운 도막으로 구분할 수 있는데,  이와 무관하게 도장 횟수가 많아지면 도막이 두꺼워 집니다.  제조사들은 충분한 보호 성능을 위해서는 어느 정도 이상의 도막 두께를 구현해야 한다고 권고합니다.

하도(base coat)용으로 쓰는 스테인은 얇거나 중간의 도막 두께이며,  점도가 낮아서 나무 속으로 잘 침투해야 합니다.  그리고 나무를 얇게 감싸고 무광의 도막을 구현합니다.

상도(top coat)용으로 쓰는 마감제는 중간이나 두꺼운 도막이며, 높은 점도 그리고 보호 기능이 뛰어납니다.  페인트나 바니쉬 류는 도막이 두껍고 유광(gloss)입니다.  혹은 유색 스테인 만으로 두텁게 올려도 됩니다. 이럴 경우 자외선 차단 효과가 극대화되지만, 나뭇결을 모두 덮게 되어 페인트와 비슷합니다.

수성 스테인이냐 유성 스테인이냐?

수성(water-based) 스테인을 택할 것이냐, 유성(solvent-based) 스테인을 택할 것이냐는 여러가지 조건들을 검토해서 결정해야 합니다.  나무의 종류, 목재의 상태, 목재가 실내에 놓일지 야외에 놓일지,  스테인을 바를 때의 날씨, 인체 유해성과 환경 문제 등을 고려해야 합니다.  수성이든 유성이든 실내와 야외용 모두에 적용될 수 있습니다.

수성 스테인은 바르기 쉽고, 빨리 마르고, VOC 방출량이 적고, 냄새가 적습니다.  VOC 방출량이 적은 스테인을 사용할 경우 하루에 작업을 끝낼 수도 있습니다.  수성 스테인에는 방충 성분이 없기 때문에, 별도의 수성 목재 보존제(water-based wood preservative)를 먼저 발라주는 것이 좋습니다.


유성 스테인에 비하면 수성 스테인은 건조시간이 매우 빠릅니다.  이는 장점일 수도 단점일 수도 있습니다.  넓은 면을 발라야 하거나, 따뜻하고 건조한 날씨라면 수성 스테인이 너무 빨리 말라서 고르게 펴 바르지 못하기도 합니다.

유성 스테인은 마르는데 좀 더 시간이 걸리기 때문에 잘 흘러 스스로 평이 맞춰지고 붓자국이 감추어 집니다.  그리고 날씨와 무관하게 작업할 수 있어 좋습니다.

소프트우드와 하드우드에 대해 Impra Profilan 수성 스테인과 Impra와 다른 브랜드의 유성 스테인을 자체적으로 테스트해 본 결과, Impra Profilan 수성 스테인은 5년 동안 재도장하지 않아도 될 정도로 보존이 잘 되었습니다.  Impra 유성 스테인은 3년, 다른 유성 스테인은 1~2년 후에는 새로 도장해야 했습니다. 


이렇게 품질 좋은 수성 스테인은 유성 스테인보다 비쌉니다.   좋은 품질의 제품을 만드려면 연구비와 개발비가 많이 들어가는데,  모든 제조사가 이런 투자를 할 수는 없습니다.  역사가 오래된 유성 도료 기술이 정체된 반면에, 수성 도료의 기술은 비약적으로 발전하고 있습니다.  그 결과로 수성 스테인의 품질이 유성 스테인에 비해 더 낫거나 비슷한 정도입니다.

불행히도 영국에서 파는 대부분의 수성 스테인은 그저 물에 색소를 탄 정도 밖에 되지 않습니다.  권할 수 있는 딱 두개의 수성 스테인은 Impra Profilan과 시켄스(Sikkens) BL 제품군 뿐입니다.  둘 중에서 꼽으라면 Impra 제품이 더 낫습니다.



(Impra는 독일의 도료 회사이고, Sikkens는 네덜란드에서 출발한 글로벌 회사입니다.  Impra 제품은 아직 국내에서 구할 수 없고,  시켄스는 한국 지사가 있어 활발히 제품을 공급하고 있습니다.  가격은... 비쌉니다...)

댓글 없음:

댓글 쓰기