[이경훈의 Hotel Inspection] 다공성 자재의 얼룩 및 오점제거 기술

이번 호에는 천연석과 시멘트 바닥과 같은 다공성 표면의 오점 처리 기술에 대해 알아본다.

얼룩 제거 기술

모든 천연석과 천연자재로 만들어진 타일, 콘크리트는 다공성으로 돼있어 수용성이나 지용성의 물질이 장기간 혹은 단기간 표면에 떨어지게 되면 눈에는 보이지 않지만 내부로 천천히 침투하게 된다. 이때 각 자재 별 모공의 크기와 떨어진 오염물의 종류에 따라 침투 속도는 달라진다.

자재의 경우 탄산칼슘의 함유량에 정도에 따라 흡수 시간이 결정되고, 오염물의 흡수 속도는 지용성보다는 수용성이 빨리 흡수되는 경향을 보인다. 다음은 각 자재별 흡수되는 속도다.

사암 -> 현무암 -> 라임스톤 -> 대리석 -> 화강암

모든 천연석을 가공할 때 대부분은 코팅처리를 하지 않고 있으며, 연마의 단계를 많이 한 천연석일수록 광택이 나고 단단한 성질이라 광택이 나는 천연석이 그렇지 않은 것보다 흡수되는 속도가 천천히 진행된다. 반대로 설명하면 광택이 없는 천연석들은 흡수되는 속도가 빠르다. 또한 오염물질들이 내부가지 흡수됐을 때 신속히 처리하지 않으면 특정 화학반응이 발생해 영구적인 얼룩으로 남을 수 있다는 점에서 다공성 자재의 오점 제거는 중요하다.

모든 다공성 표면에서 얼룩을 제거하려면 오염이 된 과정을 반대로 진행해야 한다. 쉽게 설명하면 다공성 표면에서 흡수된 무엇인가를 빨아들이는 방식(닦는 것이 아님)으로 얼룩을 제거해야 한다는 것이다. 다시 말해, 얼룩을 다시 다공성 물질로 빨아들이기 위해서는 오염된 자재보다 더 다공성인 물질이 필요하다. 이 다공성 물질을 ‘Poultice’라고 한다. 석재 및 기타 다공성 표면의 얼룩 제거 기술은 먼저 얼룩을 식별하고 자재와 적절한 화학 물질 및 ‘Poultice’ 재료를 선택한 다음 얼룩을 제거하는 것이다. 간단하게 들릴 수 있지만 얼룩을 제거하는 것은 비교적 어려우며 작업방법을 결정하기 위해 많은 요소들을 확인해야 한다.

얼룩이나 오점의 성질 확인

먼저 얼룩과 유사한 사항들을 먼저 이해한 후 얼룩을 제거하는 것을 기본으로 해야 한다. 다음의 사항들은 얼룩처럼 보이지만 그렇지 않은 경우다.

- 에칭

대리석, 고광택 콘크리트 및 석재타일 등이 오렌지 주스, 레몬, 청량 음료, 가정용 및 상업용 세제 등과 같은 산성 물질과 천연석이 접촉 한 후 변색되고 흐려질 수 있다. 산으로 인한 흐릿한 상태를 ‘에칭’이라 한다. 특히 대리석 바닥이나 음식조리대에서 일반적으로 나타난다. 결론적으로 말하면 에칭은 얼룩이 아니다. 다공성 표면이 산과 접촉할 때 표면이 손상되는 현상으로 화학물질이나 오점제거 기술로는 이러한 것을 제거할 수는 없다. 자재의 표면이 흐릿하고 주변의 표면만큼 매끄럽지 않으며 하얀 얼룩이 튀어나온 것처럼 보이는 경우 에칭현상이라 볼 수 있다. 에칭현상은 연마작업을 통해 제거할 수 있다. 에칭은 발생한 정도(깊이나 면적)에 따라 연마제와 약간의 물을 혼합한 후 흰색 패드를 사용해 발생지점을 문지르거나 연마패드를 가지고 순서에 맞게 작업을 진행함으로써 제거하거나 개선할 수 있다.

- 경수 오점

얼룩과 관련된 또 다른 일반적인 문제는 다공성 표면 바닥이나 테이블에서 나타난다. 물이 떨어져 장시간 방치되거나 테이블 위의 유리잔에서 물이 흘러 테이블과 유리잔 사이로 스며들어 발생한다. 때로는 약산성을 띄는 음료나 액체가 유리의 측면을 따라 흘러 대리석으로 에칭돼 테이블이나 조리대에 발생하기도 한다. 액체가 포함하는 화학적인 속성이나 혹은 화학 물질은 석재에 반응해 칼슘과 같은 미네랄을 침전시킬 수 있는데 이것을 경수오점(Hard Water Spot)이라고 한다. 이 미네랄 침전물은 자동 식기 세척기 내부나 유리로 된 샤워실 문에 나타나는 흰색 물때 같은 것과 동일하다. 일반적으로 경수오점은 얼룩이 아니기 때문에 세제나 ‘Poultice’를 통한 화학적인 방법으로 제거할 수 없으며 연마를 통한 물리적인 방법을 통해 제가나 개선이 가능하다.

- 백화

석재 또는 콘크리트 표면에 하얀 가루로 나타나는 미네랄(가용성 염 등) 침전물에 의한 변화다. 보통 석재 또는 콘크리트 자체에서 생성되며 마감재 시공 중 혹은 그 이후에 지속적으로 물과 접촉되면 석재 내부의 미네랄이 융해되면서 표면으로 배어 나오고 물만 증발돼 미네랄이 분말 형태로 남는 현상이다. 백화현상 원인물질들로 나트륨과 황산칼륨이 대부분이어서 현장에서는 보통 염화수소산 베이스의 약품을 사용해 제거한 후 물로 중성화시켜면서 문지르거나 고압분사기 작업을 진행하면 해결된다.

- 스턴

스턴은 이미지로 보는 것처럼 대리석 표면에 무거운 물체가 떨어지거나 하이힐 등으로 인해 특정범위에 큰 압력이 순간적으로 가해진 경우 대리석 결정이 폭발하면서 발생하는 현상이다. 마치 대리석에 흰색 구슬이 박힌 것처럼 보이지만 실제로 표면을 가로지르면 걸리는 것 없이 표면 아래에 있는 것 같은 느낌을 준다. 스턴은 대리석 내부에서 작용해 충격이 가해질 때마다 확장될 수 있으며 제거가 어렵다. 스턴현상이 오게 되면 열을 가해 생성된 스턴을 제거하게 되는데 이때 자재는 손상된다. 제거 후 다시 복원하는 기술이 필요한 부분이다. 상당한 기술력이 필요한 분야다. 중요한 것은 스턴현상은 얼룩으로 간주되지 않는다는 점이다.

- 젖은 돌

돌, 타일 또는 콘크리트가 젖으면 고유의 색이 어두워지는 경향이 있다. 자재의 종류에 따라 물기에 젖으면 신속하게 건조를 진행해야 하며 온도, 습도 및 기류 등과 같이 외부의 영향을 받는다. 얼룩과 구분하기 어려운 만큼 유사하게 보이지만 얼룩제거와 동일한 과정으로 제거하지 않는다. 수분측정기가 없는 경우 부분적으로 열풍기나 헤어 드라이어를 사용해 해당 표면을 내부까지 건조시키면 색상이 밝아지게 된다. 화강암의 경우 장시간 열을 가하는 경우(800도 이상) 석재의 결정이 팽창해 부서지거나 깨질 수 있어 주의가 필요하다.

- 얼룩과 에칭 조합

와인에는 타닌성분이 함유돼 있으며 이 성분은 대리석을 얼룩지게하고 또한 와인의 산성분은 표면을 에칭할 수 있을 것이다. 이러한 경우 먼저 얼룩을 제거한 다음 에칭을 다시 마무리하거나 다시 연마해야 한다. 얼룩을 먼저 제거하지 않고 연마해 처리하면 그 얼룩의 제거는 영구적으로 하지 못하는 경우도 발생하므로 철저히 얼룩을 먼저 제거한 후 연마해 작업을 마무리해야 한다.

얼룩 제거 요소

얼룩들은 그 종류나 생성원인에 따라 보이는 것과 다르게 제거방법이나 시간이 상이하며 특정 얼룩은 화학적 성질이나 원인물질이 대리석의 철 성분과 같이 동일한 것이기 때문에 제거하기 어려운 경우가 있다.

얼룩은 오래될수록 제거하기가 더 어렵다. 시간이 지남에 따라 자재 내부에서 확장을 진행하거나 더욱 깊숙하게 스며들어 화학적 혹은 물리적 제거방법에 제한이 될 수도 있다.

얼룩은 큰 것이 작은 것보다는 제거하는데 많은 시간이 소요된다. 예를 들어 잉크 한 망울 떨어진 것과 와인 1L 쏟아진 것은 얼룩의 크기와 작업시간도 다르다. 즉 색 변화를 일으킬 수 있는 염색물질이 얼마나 많이 자재 내부까지 침투했는지 알아내는 것이 중요하다.

따라서 세척제와 Poultice 재료를 잘못 선택하면 얼룩이 악화되거나 영구적으로 탈색될 수 있다. 예를 들어, 화학제품을 오용하면 자재를 구성하는 요소들 중 철 성분을 산화시켜 제거하기 어려운 녹으로 만들 수 있다. 결국 얼룩에 무엇을 사용해야 하는지 확인하는 것이 중요하며 자재의 특성을 파악하는 것이 필요하다. 철을 빠르게 산화시키는 화학 물질 중 하나는 가정용 표백제다. 간혹 녹으로 된 얼룩을 제거하기 위해 표백제의 사용을 하고 있는 업체들이 있으나 표백제를 남용하면 얼룩의 제거에 효과가 미미하며 장기적으로는 자재의 색감이 더 어두워지는 사례를 확인할 수 있다.

얼룩 유형

일반적으로 얼룩은 유기물에 의한 얼룩과 무기물에 의한 얼룩으로 분류할 수 있다. 유기물에 의한 얼룩은 대부분의 음식, 음료 및 식물과 같이 살아있는 유기체에서 생성된 물질로 인해 발생하며, 무기물에 의한 얼룩은 무생물에서 발생되는 구리 및 녹과 같은 광물과 관련된 얼룩이다. 현장에 시공된 자재와 그 특징을 통해 얼룩을 판별할 수 있으며 무기물에 의해 발생한 얼룩의 경우 자재 내부의 철이나 다양한 무기질 원소들의 반응을 통해 다양한 색상의 얼룩으로 표면에 발현될 수 있다. 이러한 무기물의 얼룩을 제거하는 것은 상당히 어렵다. 어쩌면 이러한 현상은 자연스러운 현상이라고 봐도 무방하다. 유기물에 의한 얼룩도 다른 이유로 제거하기 어려울 수 있다. 예를 들어, 오일이 다공성 표면에 흡수되면 표면에 눈으로 보이는 얼룩이 비교적 작더라도 자재 내부에 상당한 양이 퍼질 수 있다. 이 경우 표면의 얼룩을 제거하더라도 완벽하게 제거되지 않고 흐릿한 색상을 유지하거나 시간이 경과한 후 다시 표면으로 얼룩이 확산될 수 있다.

얼룩 식별

얼룩을 제거할 때 얼룩을 확인하고 식별하는 것이 중요하다. 얼룩으로 보이는 오염이 지속적으로 동일한 지역에 같은 패턴 및 색상으로 발생하면 전문업체를 통해 제거하는 것뿐만 아니라 근본적인 원인을 확인해 볼 필요가 있다. 얼룩의 원인이나 유형이 명확하게 확인되지 않은 상태에서 제거하려고 시도하면 종종 더 큰 문제를 발생시킨다. 우선 얼룩의 원인을 작업자나 해당 당사자에게 질문하는 것이 중요하며 원인을 알았을 때 적극적으로 대응해 화학적 혹은 물리적 제거방법을 찾을 수 있다. 만약 질문을 통해 얼룩의 정체를 파악할 수 없는 경우 다음과 같은 관찰이 필요하다.

첫째, 색상과 일관성을 확인한다. 얼룩이 동일한 색이고 특정 구역의 표면 전체에 퍼져 있으면 오래된 왁스, 대리석 광택제 잔유물, 세척제 속의 철 성분 등과 같은 외부 요인에 의한 오염일 수 있다.

둘째, 얼룩의 위치를 확인하고 주변환경을 고려한다. 오븐이나 가열기구 혹은 냉장고 근처의 얼룩은 음식이나 식용유로 인해 발생한 것일 수 있다.

셋째, 얼룩이 퍼진 패턴을 확인한다. 얼룩이 퍼져 있으며 물이 튄듯한 패턴은 액체로 얼룩을 나타내고 단순한 패턴의 얼룩은 고체가 떨어졌음을 나타낸다. 추가 분석이 필요한 경우, 석재 부분을 제거해 얼룩이 표면에만 있는지 또는 전체 석재를 통해 이뤄졌는지 확인이 필요하다. 얼룩이 돌 전체에 확산돼 있으면 제거하기가 어렵거나 불가능하다.

Poultice

다공성 표면은 떨어진 액체에 대해 흡수성이 있기 때문에 얼룩이 질 수 있다. 얼룩을 제거하려면 얼룩이 발생한 과정을 반대로 되풀이해야 한다. Poultice는 얼룩을 제거하기 위해 표면에 작용시키는 물질이며 일반적인 자재들보다 더 높은 흡수성을 가지고 있다. 그러나 침투된 얼룩은 재흡수하기 매우 어렵기 때문에 먼저 얼룩이 발생한 자재에서 얼룩을 제거하기 위해 얼룩의 유형에 적합한 화학 물질을 Poultice에 혼합해 작업한다.

대부분의 Poultice 화합물은 점토, 활석, 분필(회색), 세피 올 라이트(수화 규산 마그네슘), 규조토, 메틸 셀룰로오스, 밀가루 등의 성분들을 포함한다. 점토와 규조토는 일반적으로 얼룩 제거에 가장 효과적인 원료다. 다만 석재 세척이나 광택에 사용되는 산성 화학 물질이 점토나 규조토에 함유된 철과 반응해 석재표면이 황변될 수 있으므로 산성세제나 광택제의 사용이 빈번할 때에는 철을 함유한 점토나 점토을 피해야 한다. 가벼운 얼룩에는 종이에 세제를 묻혀 Poultice를 대체하는 것이 적용이나 제거를 고려할 때 효과적일 수 있다. 젤 타입의 Poultice는 일반적으로 분말 또는 종이를 사용해 얼룩을 제거하도록 설계된 화학 젤이며 특정 얼룩에 효과적으로 작용한다. 또한 액체성분은 다공성 표면에 쉽게 전달되지만 산성성분으로 인해 자재의 표면이 약간 손상돼서 재연마 작업이 필요한 경우도 발생한다. Poultice 재료를 구매할 때에는 얼룩을 제거할 수 있는 세척성분이 포함됐는지 혹은 화학물질을 추가해야 하는지 확인이 필요하다.

얼룩 제거단계

1단계: 얼룩을 식별한다.

2단계: 얼룩진 부분을 클리닝한다.

얼룩이 깊어 보이더라도 클리닝으로 부분적인 처리가 가능하다. 먼저 중성세제를 사용해 해당 부위를 철저히 클리닝한다. 시작은 부드럽게 pH7에 가까운 세척제를 통해 바닥의 일반적인 오염물 및 얼룩의 원인이 되는 오염물 일부를 제거한다. 그 다음 세척력이 강한 세척제를 가지고 얼룩이 있는 부분을 집중적으로 클리닝한 후 표면의 다양한 오염물질을 제거하고 Poultice를 사용하면 얼룩제거에 더 좋은 효과를 볼 수 있다.

3단계: 코팅을 제거한다.

석재, 타일 또는 콘크리트가 왁스, 아크릴, 우레탄 또는 기타 바닥보호제로 코팅된 경우 얼룩을 제거하기 전에 코팅을 벗겨내는 것이 중요하다. 이러한 경우 중성화 과정도 필수적이다.

4단계: 증류수를 사용한다.

얼룩진 부분을 청색테이프 등으로 표시하고 화학물질의 빠른 건조를 막기 위해 상재의 얼룩진 부위에 증류수를 부어 구멍을 적신다.

5단계: Poultice를 준비한다.

Poultice와 얼룩을 제거하기 위한 화학물질과 혼합한다. 땅콩 버터의 점성과 비슷하게 너무 젖지 않도록 두꺼운 페이스트를 만든다. 종이를 사용할 경우 얼룩에 바르기 직전에 화학물질에 종이를 담근다. 젤을 사용할 경우 얼룩에 젤을 직접 바른다.

6단계: Poultice 작업

얼룩이 생각보다 빠르게 표면에서 번질 수 있기 때문에 얼룩보다 더 넓은 면적으로 제조한 Poultice를 바른다. Poultice가 두꺼울수록 건조시간이 느리고 얼룩과 오랜 시간 반응할 수 있다. 일반적으로 얼룩제거시 두께는 약 0.6~0.7cm 정도다.

7단계: Poultice를 덮어준다.

빠른 건조를 막고 보행자들로부터 물리적인 손상을 피하기 위해 비닐 등을 사용해 덮어준다. 자재의 구멍까지 침투한 얼룩을 약품을 통해 탈착해 Poultice로 제거하는 데는 시간이 필요하다. 덮어진 비닐 주위로 접착제 자국이 남지 않는 테이프를 사용해 가장자리를 감싼다. Poultice가 너무 젖지 않도록 플라스틱에 여러 개의 작은 구멍을 뚫는다.

8단계: 덮개를 제거한다.

약 24시간 후 덮개를 제거한다. 아직 건조하지 않은 경우 Poultice 위의 덮개를 제거한 상태로 놓아둔다. 얼룩을 벗어난 부분의 Poultice와 자재를 통해 건조상태를 확인한다. Poultice가 건조되면서 세척제로 인해 모공에서 탈착된 얼룩을 끌어당기기 때문에 건조를 기다리는 과정은 매우 중요하다.

9단계: Poultice 제거

Poultice가 완전히 마르면 면도날이나 퍼티 나이프로 표면이 긁히지 않도록 주의해서 떼낸다. 물과 중성세제를 사용해 얼룩이 있던 부위의 잔여물을 제거한다.

10단계: 얼룩 제거 확인

얼룩이 발생했던 부위를 확인한다. 얼룩이 완전히 제거되지 않았으면 재작업을 준비한다. 얼룩의 종류와 발생시간에 따라 반복적인 작업이 필요할 수 있다. 일반적으로 2회 작업 후에도 얼룩의 색 농도나 범위에 대한 개선이 없으면 화학적 선택이 잘못됐거나 일반적으로 유통되는 제품으로 얼룩이 제거되지 않을 수 있다. 그리고 때로는 얼룩은 제거됐지만 표면이 흐릿한 현상을 보이는데 이러한 경우 연마과정이 필요할 수 있다.

얼룩제거는 엄밀히 말하면 2~200nm(나노미터)의 구멍에 스며든 오점을 탈착 및 제거해 결과적으로 자재의 표면에 발현된 얼룩을 제거하는 과정이다. 또한 육안으로 관찰이 어려운 자재 내부의 오염물질을 제거하려면 많은 경험과 과학이 공존하는 작업이다. 제품의 사용설명과 자재의 특징 그리고 경험이 더해져야 좋은 결과를 얻을 수 있다. 앞서 설명한 단계를 거친다면 대부분 효과를 볼 수 있다. 하지만 일부 얼룩은 영구적으로 제거가 불가능한 경우가 있다. Poultice의 사용범위가 넓은 경우 많은 시간과 노력이 필요하며 때로는 석재 또는 타일을 교체하거나 콘크리트의 경우 얼룩이 있는 표면을 제거하고 패치하는 것이 더 쉽고 저렴할 수 있을 것이다.