강화유리의 정의

강화유리

강화유리 란 ?

판유리를 열처리하여 유리 표면에 강한 압축 응력층을 만들어 파괴 강도를 증가시키고 깨질 때 작은 조각이 되도록 처리한 유리를 말하여 일반적으로 강화유리(Tempered Glass)라 하면 완전 강화를 의미한다.

강화유리(Tempered Glass)는 주로 차량, 철도 및 선박용 창문, 가구등에 주로 사용되며 건축용인 경우 출입문 등 건축물의 외벽 이외의 용도로 사용된다. 

강화유리를 고층건물 외벽으로 사용하지 않는 이유는 파손 시 작은 유리 조각이 고층 높이에서 떨어지게 되면 높은 위치에너지를 가지므로 사고를 유발할 수 있기 때문에 배강도유리를 사용하고 있으며, 고층 건물의 안전을 위한 최적의 방법은 강화유리를 사용하는 것 보다 접합유리를 사용하는 편이 더 안전하다.

접합유리를 외벽으로 사용하는 경우 강화유리에 비해 더 안전할 뿐 아니라 방범이나 방음 효과 또한 뛰어나므로 해외 선진국에서는 안전유리로서 강화유리보다 접합유리를 설치하도록 법으로 규정하고 있다.

그 밖의 강화한 유리로는 배강도 유리(Heat Strengthened Glass)가 있으며 주로 건축물의 외벽, 개구부 등에 사용되며 가끔 반강화유리라 불리기도 한다.

배강도유리 란 ?

판유리를 열처리하여 유리 표면에 적절한 크기의 압축 응력층을 만들어 파괴강도를 증대시켜 파손되었을 때 재료인 판유리와 유사하게 깨지도록 만든 유리를 말한다.

일반적으로 배강도 유리의 경우 서냉유리에 비하여 풍압을 견디는 정도가 대략 2배 정도 강하게 만든 유리라 할 수 있으며,

건축용 창문 파손의 원인으로는 

태풍에 기인한 풍압에 의한 파손과 유리의 중심부 온도와 가장자리 온도 차로 발생하는 열파손, 복층유리 중공층에 주입된 가스의 유출로 발생하는 압력(부압)에 의한 파손 등이 있다.

태풍에 의한 파손의 경우 압력을 받는 면적이 큰 창문이 작은 크기의 창문보다 파손되기 쉽고, 가스유출로 발생하는 부압에 의한 파손인 경우 창틀로부터 유리 중앙부까지의 거리가 짧은 작은 크기의 창문이 파손되기 쉽다.

열파손의 경우에는 태양 빛을 많이 흡수할 수 있는 조건을 가진 유리인 열선흡수유리(색유리) 또는 색을 띤 필름접합유리 및 코팅 유리가 맑은 유리에 비하여 열파손될 가능성이 더 높다.  

따라서 건축물 설계 시 건물의 위치, 높이, 방향, 그림자 등을 고려하여 열파손을 방지할 수 있는 조건으로 구성된 복층유리를 선정하여 설치하는 것이 바람직하다.

아래 표에 정의된 종류 별 표면압축응력의 크기는 외압에 의한 파손과 연관 관계가 있으며 외압이 표면압축응력 보다 커지게 될 때 파손이 발생하게 된다. 

유리 종류 별 표면압축응력 

참고로 KS L 2002 강화유리 규격의 경우 표면압축응력으로 구별하지 않고 아래 표에서 보는 바와 같이 파편의 상태, 낙구충격 파괴강도 및 쇼트백 충격특성 값을 기준으로 규정되어 있다.