안전유리

1. 개요

안전 유리는 강화 유리, 접합 유리, 와이어 메쉬 유리를 포함하며, 파손 시 안전을 위해 특별히 제작된 유리이다.

강화 유리는 열처리 또는 화학 처리를 통해 강도를 높여 파손 시 작은 과립 형태로 부서지도록 설계되었으며, 자동차 창문, 샤워 문 등 다양한 분야에 사용된다. 접합 유리는 유리와 플라스틱 층을 중간층으로 결합하여 파손 시 파편이 흩어지는 것을 방지하며, 채광창, 자동차 앞유리 등에 사용된다. 와이어 메쉬 유리는 유리 내부에 금속 와이어 메쉬를 삽입하여 방화 기능을 제공하지만, 실제로는 일반 유리보다 강도가 약하며, 최근에는 사용이 감소하는 추세이다.

2. 강화 유리

강화 유리는 일반 유리에 비해 강도를 높이기 위해 제어된 열 또는 화학 처리를 거친 것이다. 강화를 하면 균형 잡힌 내부 응력이 생겨서 유리가 파손될 때 날카로운 파편 대신 작고 균일한 과립 덩어리로 부서진다. 따라서 과립 덩어리는 부상을 입힐 가능성이 적다.

2.1. 강화 유리의 특징

강화 유리는 일반 유리에 비해 강도를 높이기 위해 제어된 열 또는 화학 처리를 거친 것이다. 강화 과정에서 균형 잡힌 내부 응력이 생성되어, 유리판이 파손될 때 날카로운 파편 대신 작고 균일한 과립 덩어리로 부서진다. 이러한 과립 덩어리는 부상 위험을 줄여준다.

강화 유리는 안전성과 강도 덕분에 승용차 창문, 샤워 문, 건축용 유리문 및 테이블, 냉장고 트레이, 방탄 유리 구성 요소, 잠수 마스크, 다양한 종류의 접시 및 조리 도구 등 여러 분야에 사용된다. 미국에서는 1977년부터 연방 법률에 따라 문, 욕조 및 샤워 시설에 안전 유리를 설치하도록 의무화하고 있다.

2.2. 강화 유리의 활용

강화 유리는 안전성과 강도 덕분에 승용차 창문, 샤워 문, 건축용 유리문 및 테이블, 냉장고 트레이, 방탄 유리의 구성 요소, 잠수 마스크, 다양한 종류의 접시 및 조리 도구 등 여러 분야에 사용된다. 미국에서는 1977년부터 연방 법률에 따라 문과 욕조 및 샤워 인클로저 내에 안전 유리를 설치하도록 의무화하고 있다.

3. 접합 유리

접합 유리는 유리와 플라스틱 층을 중간층으로 결합한 것이다. 깨지면 폴리비닐 부티랄(PVB) 중간층이 유리 조각들을 잡아주어 "거미줄" 모양의 균열이 생긴다.

채광창, 자동차 앞유리, 허리케인 방지 건축의 상점 전면, 커튼월, 창문 등에 쓰인다. PVB 중간층은 방음 등급을 높이고 자외선을 차단한다.

3.1. 접합 유리의 특징

접합 유리는 유리와 플라스틱 층이 중간층으로 결합된 형태이다. 접합 유리가 깨지면, 폴리비닐 부티랄(PVB)로 만들어진 중간층이 두 개 이상의 유리 층 사이에 고정되어 작은 조각으로 부서진다. 이 중간층은 깨진 경우에도 유리 층을 결합 상태로 유지하고, 강화 기능으로 인해 유리가 크고 날카로운 조각으로 부서지는 것을 막는다. 충격이 유리를 완전히 관통하지 못하면 특징적인 "거미줄" 균열 패턴(방사형 및 동심원 균열)이 나타난다.

접합 유리는 주로 사람에게 충격이 가해질 가능성이 있거나 유리가 깨져 떨어질 수 있는 경우에 사용된다. 채광창 유리와 자동차 앞유리에 일반적으로 사용된다. 허리케인 방지 건축이 필요한 지역에서는 외부 상점 전면, 커튼월, 창문에 자주 사용된다. PVB 중간층은 감쇠비 효과로 유리의 방음 등급을 높여주고, 대부분의 자외선(창유리는 88%, 앞유리는 97.4%)을 차단한다.

3.2. 접합 유리의 활용

접합 유리는 유리와 플라스틱 층이 중간층으로 결합된 구조를 가진다. 접합 유리가 깨지면, 일반적으로 (PVB)로 만들어진 중간층이 두 개 이상의 유리 층 사이에 끼어있어 작은 조각으로 부서지면서도 제자리에 고정된다. 이 중간층은 유리가 깨져도 층들을 결합된 상태로 유지하고, 강화 기능으로 인해 크고 날카로운 조각으로 부서지는 것을 막는다. 이 때문에 충격이 유리를 완전히 뚫지 못하면 "거미줄" 모양의 균열(방사형 및 동심원 균열)이 나타난다.

접합 유리는 주로 사람에게 충격이 가해질 수 있거나 깨졌을 때 유리가 떨어질 위험이 있는 곳에 사용된다. 채광창 유리와 자동차 앞유리가 대표적인 예이다. 허리케인 방지 건축이 필요한 지역에서는 외부 상점 전면, 커튼월, 창문에 접합 유리가 자주 쓰인다. PVB 중간층은 감쇠비 효과 덕분에 유리의 방음 등급을 높여주고, 대부분의 자외선을 차단한다(창유리는 88%, 앞유리는 97.4%).

4. 와이어 메쉬 유리

와이어 메쉬 유리(일명 조지안 와이어드 글라스)는 얇은 금속 와이어의 격자 또는 메쉬가 유리 내부에 삽입된 형태이다. 와이어드 유리는 미국에서 방화 능력을 위해 사용되며, 열과 호스 물줄기에 모두 잘 견딜 수 있도록 평가받고 있다. 이 때문에 서비스 엘리베이터에 주로 사용되며, 화재에 대해 잘 보호되고 구획된 기관 환경에서도 흔히 발견된다. 와이어는 유리에 열응력이 가해져 금이 가더라도 유리가 프레임 밖으로 떨어지는 것을 방지하며, 적층 재료보다 내열성이 높다.

일반적으로 알려진 바와 달리, 와이어 메쉬는 유리를 강화하는 것이 아니라 오히려 약화시킨다. 금속성 때문에 강화 요소처럼 보이고 철근 콘크리트의 철근과 유사한 개념으로 오해될 수 있지만, 와이어가 유리 구조에 침투하기 때문에 와이어가 없는 유리보다 약하다. 또한 와이어는 균열을 증폭시켜 부상 위험을 높일 수 있다.

최근 방화 등급과 안전 등급을 모두 제공하는 새로운 재료들이 등장하면서 와이어드 유리의 사용에 대한 논쟁이 국제적으로 벌어지고 있다. 미국에서는 2006년에 국제 건축 법규를 통해 와이어드 유리가 사실상 금지되었다. 캐나다 건축 법규는 여전히 사용을 허용하지만, 법규 검토를 통해 사용이 크게 제한될 것으로 예상된다. 호주에서는 유사한 검토가 진행되지 않고 있다.

4.1. 와이어 메쉬 유리의 특징

와이어 메쉬 유리(일명 조지안 와이어드 글라스)는 얇은 금속 와이어의 격자 또는 메쉬가 유리 내부에 삽입된 형태이다. 와이어드 유리는 미국에서 방화 능력을 위해 사용되며, 열과 호스 물줄기에 모두 잘 견딜 수 있도록 평가받고 있다. 이 때문에 와이어드 유리는 화재가 샤프트로 유입되는 것을 방지하기 위해 서비스 엘리베이터에 독점적으로 사용되며, 종종 화재에 대해 잘 보호되고 구획된 기관 환경에서도 흔히 발견된다. 와이어는 유리에 열응력이 가해져 금이 가더라도 유리가 프레임 밖으로 떨어지는 것을 방지하며, 적층 재료보다 훨씬 더 내열성이 높다.

일반적인 인식과 달리, 와이어 메쉬는 유리를 강화하는 요소로 보이지만, 철근 콘크리트의 철근과 같은 개념과는 다르게 와이어가 유리 구조에 침투하기 때문에 와이어드 유리는 와이어가 없는 유리보다 실제로 약하다. 또한 와이어는 균열의 불규칙성을 증폭시켜 와이어가 없는 유리에 비해 부상을 악화시킬 수 있어, 최근 학교를 포함한 기관에서 사용이 감소하고 있다.

4.2. 와이어 메쉬 유리의 한계 및 논란

와이어 메쉬 유리(일명 조지안 와이어드 글라스)는 많은 사람들이 생각하는 것과는 달리 유리를 강화하는 기능을 수행하지 않는다. 와이어 메쉬는 금속성을 띄고 있어 강화 요소처럼 보이며, 철근 콘크리트의 철근과 유사한 개념을 연상시킨다. 하지만 이러한 믿음과 달리, 와이어는 유리 구조에 침투하기 때문에 와이어 메쉬 유리는 와이어가 없는 유리보다 실제로 약하다. 와이어 메쉬 유리는 와이어가 균열의 불규칙성을 증폭시켜 와이어가 없는 유리에 비해 부상을 악화시킬 수 있다. 이러한 이유로 학교를 포함한 기관에서 사용이 감소했다.

최근 몇 년 동안 방화 등급과 안전 등급을 모두 제공하는 새로운 재료가 등장하면서 와이어 메쉬 유리의 지속적인 사용에 대한 논쟁이 전 세계적으로 벌어지고 있다. 미국 국제 건축 법규는 2006년에 와이어 메쉬 유리를 사실상 금지했다.

캐나다의 건축 법규는 여전히 와이어 메쉬 유리의 사용을 허용하고 있지만, 법규가 검토되고 있으며 전통적인 와이어 메쉬 유리의 사용은 크게 제한될 것으로 예상된다. 호주에서는 이와 유사한 검토가 진행되지 않고 있다.