경기도가 30곳으로 가장 많아
강화유리 KS업체 80개로 파악

 

 

유리는 건물의 조망권을 확보해주며 친환경적인 장점을 지니고 있는 아이템이다. 하지만 이러한 유리에는 쉽게 깨진다는 위험요소가 있다. 성질의 특성상 깨어지지 않는 유리는 없지만 현재는 유리소재의 다양성과 안전성이 겸비된 제품 출시와 유리소재 사용이 주는 투명성을 바탕으로 여러 종류의 유리들이 소비되어 지고 있다.
이에 본지에서는 표면부를 압축하고 내부를 인장하고 강화시켜 안전한 강화유리에 대해 알아보았다.

 

강화유리의 특성
우선 강화유리에 대해 알아보자. 강화유리란 성형 판유리를 연화온도(軟化溫度)에 가까운 500∼600℃로 가열하고, 압축한 냉각공기에 의해 급랭시켜 유리 표면부를 압축 변형시키고 내부를 인장 변형시켜 강화한 유리이다. 보통 유리에 비해 굽힘 강도는 3∼5배, 내충격성도 3∼8 배나 강하며, 내열성도 우수하다. 그러나 유리 자체가 내부에서 힘의 균형을 유지하고 있기 때문에 한쪽이 조금 절단되어도 전체가 팥알 크기의 파편으로 파괴되므로 강화처리 하기 전에 용도에 맞는 모양으로 만들어야 한다.
일반유리가 깨지는 이유는 외력이 가해지면 유리표면에는 압축응력이, 그 반대 측은 유리 표면에는 인장응력이 작용하기 때문이다.
하지만 강화유리는 일반유리와 달리 유리표면에 압축응력이 형성되어 있기 때문에 강도가 강한 것이다. 강화유리의 경우 판유리를 약 700℃로 가열하였다가 급속히 냉각시키는 열처리 공정에 의해 만들어 진다.
과거 대장간에서 쇠붙이를 불에 달구었다가 물속에 급히 식히는 열처리 과장을 연상하면 될 것이다. 다른 점이라고 한다면 강화유리는 물속에 넣는 것이 아니라 찬 공기를 유리 표면에 붙어 준다는 점이다. 강화유리의 유리표면 압축응력은 70~200MPa이며, 평균적으로 약 150MPa정도이다.
또한 압축응력층의 깊이는 보통 100~300mm이고 이 압력응력을 파괴하기 위한 강도는 최소 1500kgf/㎠이지만 압축강도는 인장강도에 비해 약 10배 정도이다. 반면 강화유리는 인장강도가 일반유리에 비해 약 3배정도 크고, 압축강도 역시 1.5배정도 크다.
실용적으로 사용되고 있는 층격강도는 일반유리가 약 1kgf/m정도(두께 5mm 기준)이지만 강화유리의 경우는 약 5.5kgf/m로 5배 강도가 크다.
이러한 강화유리는 자동차, 항공기의 창유리, 바람에 대한 높은 저항 특성이 요구되는 고층 빌딩 외벽에 사용되어 진다.

 

KS업체 80개
그렇다면 강화유리 KS업체는 얼마나 될까? 본지에서 조사한 바로는 현재 강화유리 KS업체는 80개 정도로 파악되었다.
이를 지역별로 자세히 살펴보면 동광복층유리와 중앙유리산업이 서울에 위치하고 있으며, 서울안전유리, 동성유리코리아, 제일유리공업 등 5개 업체가 인천에 위치하고 있다.
가장 많은 업체가 위치해 있는 것으로 파악된 경기도는 동국안전유리, 신흥안전유리, 한양특수강화유리 등 30개 업체를 확인할 수 있었다.
충청도의 경우 12개 업체로 충청남도에 3곳, 충청북도에 10곳이 위치해 있으며, 경상도의 경우에는 부산, 대구를 포함하며 총 13곳을 위치하고 있다. 부산의 경우 정암안전유리, 동일안전유리 등 5곳, 대구의 경우 동아안전유리, 스파르탄스톤이 위치하고 있다. 이외에 경상남도 5곳, 경상북도 3곳으로 파악되었다.
전라도의 경우에는 광주를 포함하여 12곳이 위치하고 있었으며, 광주에 위치하고 있는 곳은 2곳으로 신원안전유리, 대성유리공업이다. 전라남도와 전라북도는 각각 6곳, 4곳이 위치해 있었다.
강원도의 경우 유일하게 대광안전유리 한곳만 위치하고 있는 것으로 확인되었다. 이와 마찬가지로 제주도의 경우에도 (주)평화특수유리제경만 위치해 있다.
또한 중국 상해에는 쌍코방한글라스세큐리트(상해)유한공사가 위치하고 있는 것으로 확인되었다.
이러한 강화유리 KS업체는 200여개 정도 되는 복층유리 KS업체의 절반도 안 되는 수를 나타내었다.

자파현상이 일어나는 강화유리
강화유리라 해서 깨어지지 않는 것은 아니다. 단지 일반 유리에 비해 좀 더 센 힘에서 잘게 부서지는 것이 강화유리이다.
얼마 전 강화유리의 자연적인 파손이 문제된 적이 있었다. 이렇듯 강화유리는 자연적 파손을 초래하는 경우가 있다.
그 이유로는 판유리 제조과정에는 소다회, 실리카 등 수많은 타입의 함유물이 있는데 용해로와 냉각로를 거치는 중 분해되지 않는 미세한 물질들이 있으며 이러한 함유물은 유리 파손을 야기 시킬 수 있다.
그 중에서 가장 나쁜 함유물이 니켈 황화물로 이는 미세한 니켈 미립자가 용해로 연료에 함유된 황 또는 유리 저장 용기 재료와 결합할 때 형성되는데 이러한 함유물 지름이 0.4mm 보다 작기 때문에 이들을 모두 완전하게 제거 하는 것은 불가능하다는 설명이다.
따라서 모든 유리에는 이들 함유물이 정도의 차이일 뿐 일부분의 함유물을 갖게 되는 것이다.
또한 유리가 열처리 될 때 니켈 황화 함유물은 시간과 온도의 작용에 의해 변화의 과정을 겪게 되는데 만약 함유물이 유리 중심부의 팽팽한 부분에 위치하게 된다면 이것의 팽창으로 인한 자연적 파손이 일어 날 수 있는 충분한 응력을 만들어 줄 수 있다.
그 함유물은 유리 본래의 열팽창 비율보다 더 높은 수준으로 팽창함으로 유리 자체에서부터 파손이 야기된다는 것이다.
특히 강화유리는 생산 방법 상 현재까지의 기술로는 판유리에 함유된 니켈 황화물의 팽창으로 인해 아무런 징후 없이 파손될 수 있다.
즉 강화유리는 규정상 10,000psi 이상의 표면 압축 수준을 가지고 있어야만 하는데 강화유리의 이러한 높은 자체응력으로 인하여 함유물에 의한 파손 가능성이 존재하는 것이며 이러한 자연 발생적 유리 파손의 위험을 줄이기 위한 노력들이 계속되고 있으며 강화유리의 내외부적 힘의 균형을 인위적으로 변형시키고 이에 따른 파손의 안정성 테스트를 걸친 강화유리를 요구하는 사례도 있다고 한다.
앞에서 언급한 바와 같이 모든 유리는 깨어진다. 그것이 강화유리라 해서 예외는 아닌 것이다. 물론 강화유리의 경우 자파현상이 일어나는 확률이 높은 편이다. 그렇기에 소비자들은 강화유리에 대해 정확히 알고 사용하며, 판매자들은 소비자들에게 강화유리에 대한 설명과 자파현상을 줄일 수 있는 방법, 주의 점 등을 알려주는 것들이 올바른 자세이지 않을까 생각된다. 이혜선 기자