2.1.1 온·습도 센서(Temperature-Humidity Sensor)

본 연구에 사용된 온· 습도 센서는 0-1 VDC, 0-5 VDC, 0-10 VDC의 선택적 직류 전압을 통하여 상대습도를 0~100% RH 까지 측정이 가능하며, 온도의 측정범위도 0-100°C와 –20~ 80°C까지 측정이 가능한 두 종류의 온습도 센서를 활용하여 시험을 진행하였다. 온·습도 센서의 제원은 다음 Table 1, Fig. 1과 같다.

Fig. 1

Temperature-Humidity Sensor

2.1.2 데이터 로거(Data Logger)

본 연구에서 데이터 수집을 위한 장비로 사용된 기기의 제 원은 다음 Table 2, Photo 1과 같다.

Photo 1

Specimen Assembly Complete

2.2.1 동절기 기준온도(4°C)

국내 동절기는 절기상 입동이 시작되는 11월 초(2014년 11 월 7일 기준)부터 입춘이 시작되는 2월 초(2015년 2월 6일 기 준)까지이며, 상기 기간동안 최저 평균온도는 약 –3.09°C(서 울 기준)에서 약 –8.5°C(강원도 철원 기준)이다. 지역별로 차 이가 존재하지만 최저 평균온도가 영하권(零下圈)으로 존재 하는 것을 확인하였다.

이에 본 연구에서는 동절기 최저 평균온도가 영하권을 유지 하게 되면 지하수가 결빙(結氷)된다고 판단하여 “건축공사 표 준시방서”를 준용한 방수공사 시공 시 최저 기준온도인 4°C를 동절기 기준온도로 설정하였고, 이를 시험에 적용하였다. Table 3

2.3.1 시험체 설정

본 연구에 사용되는 시험체는 각각의 방수공법에 의해 내 방수공법 시험체, 외방수공법 시험체로 분류하였으며, 결과 비교를 위하여 방수공법이 적용되지 않은 무처리 시험체를 대조군으로 하여 시험체를 설정하였다.

2.3.2 시험체 제작

아크릴 수조 제작

3)

모르타르 시험체 둘레와 동일한 Ø100×100(T=5 mm)의 원통 형 아크릴 수조와 아크릴 수조 하부에는 각각 120×120(T=5) mm의 아크릴 판이 밀실하게 부착되어 있으며, 상부면 정 가운 데 온· 습도 센서의 설치가 가능한 지름 2 cm 구멍이 천공되어 있는 아크릴 시험체의 각각 제작 하였다. Fig. 2

Fig. 2

Assembly of Acrylic Tank

간이 시험체 제작

4)

간이 시험편의 제작은 하부 수조에 지하수와 같은 영향을 주기 위하여 물을 채운 후 각각의 방수공법이 적용된 모르타 르 시험편을 아크릴 하부 수조 위에 설치하고, 설치된 모르타 르 시험편 위에 아크릴 상부 수조을 설치하여 제작한다. 또한 수조와 모르타르 시험편 사이에 외기에 의한 영향을 제거하 기 위하여 모르타르 시험편과 수조 사이를 실링처리하여 제 작한다. 마지막으로 수조 상부에 있는 천공부에 온· 습도 센 서를 설치하고 상부 천공부를 실링처리하여 시험편 제작을 완료한다.

시험편 실링 과정은 Fig. 3과 같으며, 각각의 시험편 설치 도면은 Fig. 4 및 제작 완료된 시험체는 Photo 1과 같다.

Fig. 3

Acrylic Sealing Procedure

Fig. 4

Test Specimen Assembly Plan

3.1.1 무처리 시험편의 3일간 습도측정 시험 결과

무처리 시험체의 경우 3일간의 습도측정 결과 전반적으로 습도량이 크게 증가된 것을 확인할 수 있었으며, 초기 1일차 에 습도의 상승이 크게 나타남에 따라 방수처리가 되지 않은 시험체는 외부에서 내부로 물의 투수가 단시간에 이루어 지 는 것을 확인하였다.

또한, 1일차에 상승한 습도 상태가 3일차까지 지속적으로 유지되는 것으로 볼 때, 일시적인 물의 투수가 아닌 지속적으 로 물이 투수된다고 판단된다.

특히, 무처리 시험편의 경우 Photo 3과 같이 저온에서 물이 내부로 투수됨에 따라 결로현상이 발생되었다.

Photo 3

Condensation forming on Untreated Testing Specimen

3.1.2 내방수공법이 적용된 시험편의 3일간 습도측정 시험 결과

내방수공법을 적용한 시험편의 경우 무처리 시험체와 동일 하게 3일간 전반적으로 습도량이 증가되는 것이 확인되었다. 하지만 무처리 시험체와는 달리 습도의 증가량이 1일차 에는 급속이 증가되었지만, 2일차와 3일차에는 습도의 증가량이 서서히 증가하는 추세가 나타났다.

이는 습도량의 증가 추세로 미루어 볼 때, 내방수공법으로 적용된 시멘트 액체 방수재가 물의 투수는 허용하지만 재료 의 성능에 의해 투수속도를 감소시키는 것이라 판단되어 지 며, 이로 인하여 내부로 침입하는 습도량이 장시간에 걸쳐 지 속적으로 증가된 것이라 판단된다.

3.1.3 외방수공법이 적용된 시험편의 3일간 습도측정 시험 결과

외방수공법을 적용한 시험편의 경우 3일간 습도량이 점차 적으로 감소하는 결과가 나타났다.

1일차 시험 시작 초기에는 아크릴 수조 내부가 챔버와 동일 한 환경을 맞춰가기 위하여 습도량의 감소가 상대적으로 크 게 나타났으며, 그 이후에는 습도량이 서서히 감소되어 3일차 에는 변화폭이 가장 적게 나타났다.

일반적으로 밀폐된 공간의 동일 온도 조건에서 습도는 항 상 일정하게 유지되어야 하지만 아크릴 상부 수조는 모르타 르 시험편이 거치되어 있기 때문에 일정량의 습도를 모르타 르 시험편 함습하여 상기와 같은 결과가 나타난 것이라 판단 된다.

3.2.1 무처리 시험편의 1일차 습도측정 시험 결과

무처리 시험편은 시험 시작과 동시에 온·습도계가 설치된 아크릴 수조 내부가 챔버와의 환경조건을 맞추기 위하여 약 4 시간 동안 습도가 점차적으로 감소되었고, 그 후 약 3시간이 지난 시점에서 습도가 최대상태가 되었음이 나타났다. 이는 시험 시작 약 7시간 후 수조의 물이 모르타르 시험편을 투과 하여 온·습도 센서가 설치된 아크릴 수조 내부를 포화 습도 상태로 만들었다고 판단된다.

또한, 약 7시간 이후 아크릴 내부 습도량이 일정하게 유지 되는 것은 지속적으로 시험편이 물을 투과하기 때문이라 판 단된다.

3.2.2 내방수공법이 적용된 시험편의 1일차 습도측정 시험 결과

내방수공법이 적용된 시험편은 시험 시작과 동시에 온·습 도계가 설치된 아크릴 수조 내부가 챔버와의 환경조건을 맞 추기 위하여 약 5시간 동안 습도가 점차적으로 감소되었고, 그 후 24시간 동안 무처리 시험편에 비하여 완만한 경사곡선 을 그리며 증가된 것이 확인되었다.

이는 무처리 시험편에 비하여 내방수공법이 적용된 시험편 은 시멘트 액체방수재가 물의 투수 속도를 감소시키지만 지 속적으로 투수를 허용하여 내부의 습도를 상승시키는 것으로 판단된다.

3.2.3 외방수공법이 적용된 시험편의 1일차 습도측정 시험 결과

외방수공법이 적용된 시험편은 시험 시작과 동시에 습도 량이 1일차 내내 완만한 경사를 그리며 감소된 것으로 확인 되었다.

3.3.1 무처리 시험편

무처리 시험편에 대한 일차별 평균변화량은 다음 Fig. 7과 같다.

Fig. 7

Initial Average Humidity Changes in Specimens for Untreated Waterproofing Method

무처리 시험편은 1일차 시험 시작 시 기록되었던 습도는 약 63.99%이며, 이후 초기 챔버 환경에 의해 습도가 최저로 감소 된 상태의 습도량은 약 62.90%로 나타났다. 이는 초기 약 4시 간 동안 습도 감소량은 약 1.09%로 확인되었다. 또한 1일차 최 저 습도 도달 후 약 3시간 동안 최고습도 약 90.25%에 도달함 에 따라 단기간에 급격히 상승하는 수직 상승 그래프가 나타났 으며, 이에 습도량이 약 27.35%로 증가된 것으로 확인되었다.

2일차 시험의 경우 1일 증감량이 약 –0.35% 감소하는 수치 가 나타났으나, 최대 증감량이 약 0.55% 증가되었으며, 평균 습도도 1일차에 비해 약 3.83% 증가되었다. 따라서 2일차 시 험의 1일 증감량이 감소되어 나타난 것은 온· 습도 센서에서 전달되는 순간전압이 낮아져서 나타난 결과라 분석된다.

마지막 3일차 시험의 경우 2일차 시험에 비해 1일증감량과 평균습도가 각각 약 –0.40%, 약 –0.44% 감소되었으며, 이는 투수된 물이 아크릴 수조 표면에 결로 상태로 변화되어 상대 적으로 수조 내부에 습도가 낮아진 것이라 분석된다.

3.3.2 내방수공법 적용 시험편

내방수공법 적용 시험편에 대한 일차별 평균변화량은 다음 Fig. 8과 같다.

Fig. 8

Initial Average Humidity Changes in Specimens for Interior Waterproofing Method

내방수공법이 적용된 시험편은 1일차 시험 시작 시 기록되 었던 습도는 약 54.02%이며, 이후 초기 챔버 환경에 의해 습도 가 최저로 감소된 상태의 습도량은 약 52.56%로 나타났다. 이 는 초기 약 5시간 동안 습도 감소량은 약 1.46%로 확인되었다. 또한 1일차 최저습도 도달 후 시험 종료시점까지 곡선 상승 그래프 형태의 습도량이 나타난 것으로 확인되었다.

이를 시험기간 내 일차별 평균습도를 분석해본 결과 1일차 약 66.79%, 2일차 약 77.07%, 3일차 약 77.55%로 초기 1-2일 차 평균 습도 변화량은 약 10.28%로 크게 증가 되었고, 이후 2-3일차 평균 습도 변화량은 약 0.48%로 소폭 증가되는 것으 로 나타남에 따라 지속적으로 투수가 진행되는 상태라 분석 된다.

3.3.3 외방수공법 적용 시험편

외방수공법 적용 시험편에 대한 일차별 평균변화량은 다음 Fig. 8과 같다.

외방수공법 적용 시험편은 1일차 최초값이 전체 습도에 최 고값을 나타냈으며, 이는 최초값이 측정된 이후 지속적으로 습 도량이 감소된 것으로 분석된다. 또한, 일차별 평균습도를 분 석해본 결과 1일차 약 52.51%, 2일차 약 51.54%, 3일차 약 51.09%로 초기 1-2일차 평균 습도 변화량은 약 –0.97%로 감소 되었고, 이후 2-3일차 평균 습도 변화량은 약 -0.45%로 소폭 감 소되는 것으로 나타남에 따라 아크릴 수조의 물과 습기가 방수 재료에 의해 내부로 투과되지 못하는 상태라 분석된다. Fig. 9

Fig. 9

Initial Average Humidity Changes in Specimens for Exterior Waterproofing Method