수경공간에 있어서 물의 효과적이고 극적인 연출을 위한 필수적인 설계요소로서 첫째, 물을 담는 그릇에 해당하는 수조 또는 연못의 형태에 직접적인 영향을 미치는 방수재료(구체방수, 시트방수, 점토(S/B)방수)와 둘째, 수경시설의 핵심 요점경관요소에 해당되는 바위 소재 중에 인조암(F.R.P, G.R.C) 재료에 대해서 필자의 수경공간 설계 실무와 롯데월드, 오크밸리 관광단지, 오금공원 친수공간 조성사업 등의 시공현장의 사례를 중심으로 살펴보고자 한다.

방수재료

수경공간의 핵심인 수경시설의 기능과 형태에 따라 물을 담기 위한 방수공법과 그 바닥마감 처리는 달라진다. 바닥마감과 수변처리(edge)는 점토, 콘크리트, 자연석, 인조암, 가공석재, 자갈 깔기, 모래, 타일, 블록, 목재 등 다양한 재료를 사용할 수 있다. 이는 주변의 환경과의 조화, 색채, 질감, 내구성, 경제성, 유지관리의 용이성 등을 고려하여 적절한 재료를 선택하는 것이 중요하다. 방수재료는 조경, 건축, 토목 등 해당공사의 성격에 따라 방수공법 및 그와 관련된 재료가 매우 다양하다. 그러나 조경분야에서 특히 수경시설공사에 적용되는 방수공법은 크게 점토방수, 시트방수, 콘크리트 방수로 분류할 수 있다. 자연스런 곡선은 점토공법과 시트공법이 유리하고 직선이나 각이지는 형태는 콘크리트공법이 유리하다.

점토방수 재료

점토는 오랜 시간에 걸쳐 암석이 풍화된 미세한 물성의 미립자로 가소성과 점성이 풍부한 광물질로서 양이온(칼륨, 칼슘 또는 수소)이 흡착되어 안정되어 있다. 물의 분자가 흡착되면 점토는 흡습성을 지닌다. 또한 점토는 화학적 구성 성분의 차이에 따라 카올리나이트(kaolinite), 몬모릴로나이트(montmorillonite), 일라이트(illite), 핼로이사이트(halloysite), 벤토나이트(bentonite) 등의 종류로 구분되며 그 흡습성의 세기에 의하여 투수계수가 차이를 보인다.

벤토나이트는 전 세계적으로 분포되어 있으며 우리나라의 경주지방에서도 발견된다. 그러나 방수용 벤토나이트(sodium bentonite)는 미국의 중서부 Wyoming주의 Black hills 지역, 호주와 중국 등에 집중되어 있다. 벤토나이트는 화산재가 변화하여 생성된 가소성 점토를 말하는데, 주요 구성 광물은 몬모릴로나이트(montmorillonite)이며, 그 외 장석과 석영 등이 함유되어 있다. 따라서 벤토나이트의 광물 특성은 다른 점토에 비해 양이온 교환 능력이 높고, 수중에서 교질상이 되고 부피도 5~16배로 팽창하는 양호한 특성이 있다. 벤토나이트는 결합구조에 치환성의 Na, Ca, Mg의 양이온이 존재하여 이들이 각각 쉽게 분리되어 점토가 물과 결합될 때 그 양이온에 따라 벤토나이트의 성질에 영향을 준다. 우선 Na-bentonite는 교질화(gelling)와 요변성(thixotropy)의 성질에 부가하여 가소성과 윤활성이 뛰어나고 높은 전단력과 압축강도를 보이며 투과를 막는 성질을 가져서 토목용 건축용 차단벽, 연못 방수재 등의 용도로 사용된다. 한편 Ca-bentonite는 400~1,400℃로 가열되었을 때 흡습성이 커져서 토양안정제, 폐기물의 분해 등의 용도로 사용된다. 또한 벤토나이트를 가열하거나 알카리, Fe, Al, Mg, 수분이나 황, 비소 따위의 휘발성분을 제거시키거나 염처리, 산처리, 화학약품 처리를 함으로써 매우 다양한 벤토나이트 제품을 만들 수 있다.