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PRODUCT

화학강화유리

당사는 물리적 강도의 우수함이 검증된 화학강화유리 투명방음판을 생산,시공하여
빈번하게 발생하는 투명방음판 파손에 따른 유지보수비용 절감 및 안전사고를 예방합니다.

화학강화접합유리
개발배경

1. 고속도로 현장 설치 투명방음벽 파손 사고 발생

  • 한국도로공사 건설재료 품질시험 낙구충격시험 기준에 만족되는 소재인 강화접합 유리 투명방음판을 현장에 적용하고 있으나 2015년 이전에 사용되었던 일반접합 투명방음판에 비해 파손이 빈번하게 발생 됨
  • 강화접합 투명방음판 파손 주요 요인
  • 강화접합 투명방음판은 주로 외부충격에 의해 파손되며 그중 주행하는 차량에 의한 도로변 돌조각의 돌튐 현상이 대부분을 차지함
    • (그 외 외부충격요인 : 겨울철 제설작업시 눈덩어리, 조류충격으로 인한 파손, 자파현상 등 )
갓길상태 방음판 파손
파손부위 상세 (돌찍힘 부위)
  • 강화접합유리 시험현황(외부충격시험)
    (현재 고속도로 현장에 사용되는 방음판 중 최대 두께 유리 적용으로 시험)
구분 시료 NO.1 시료 NO.2 시료 NO.3
강화
접합
유리
10.76T
강화
접합
유리
12.76T
  • 현장 적용되는 강화접합유리 8.76T보다 두꺼운 강화접합유리를 외부충격과 유사한 새총으로 타격하여 실험
  • 10.76T, 12.76T 강화접합유리 모두 파손되는 것으로 확인 됨.
당사가 개발한 특수 화학강화접합유리 방음판 성능검토
  • 1) 화학 처리된 강화유리는 물리적 강도가 우수하다.

    • 강화하지 않은 일판 판유리보다 9~15배 강하고, 일반적으로 한국도로공사에서 최근 현장 적용하는 강화유리보다 3~5배 강함

  • 2) 열안정성(자파현상이 없다)

    • 가혹한 열 안전성 테스트 시, 뜨겁게 데워진 화학강화 유리는 냉각수에서 급속 냉각 시키는 열 충격 시험에서도 전혀 손상을 입지 않는
    탁월한 열안정성을 보여준다.

  • 3) 내스크래치성

    • 일반강화유리는 내스크래치성이 뛰어나지 않은 반면, 화학강화 유리는 화학적 구조재편으로 더욱 단단하며 스크래치에도 강하다.

구분 시료 NO.1 시료 NO.2 시료 NO.3
화학
강화
접합
유리
6.38T
화학
강화
접합
유리
8.76T
  • 강화접합유리 시험때와 유사한 모난돌을 이용하여 1차적으로 6.38T 특수 화학처리 강화접합유리 시험체에 타격시험 하였으며, No3시험체는 일부 파손부위가 있었으며, No1, No2 시험체는 돌 찍힘 현상만 나타 남
  • 6.38T 특수 화학 처리 강화접합유리의 외부충격 중 1개 시편의 일부 파손이 확인되어 도로공사 현장에 적용되는 두께인 8.76T의 화학처리 강화유리로 추가 시험진행 하였으며, 6.38T 시험때와 유사한 모난돌 시험에서는 아무런 파손현상이 없어, 기존 모난돌보다 2~3 배정도 큰 사이즈의 강도가 강한돌을 이용하여 시험 진행
  • No2 시험체는 일부 균열이 가는 현상 있었으며, No1, No3 시험체 모두 작은 돌찍힘 현상 발생.
  • 고속도로 현장에 사용되는 강화접합유리처럼 유리판 전체가 파손되지 않고, 일부 돌 찍힘 현상만 확인 됨.
표면압축응력 및 강화층 깊이
구분 화학강화유리 열강화유리
표면압축응력(CS) 3mm 562MPa
4mm 565MPa 120MPa
5mm 596MPa 109MPa
강화층 깊이(DOL) 3mm 8.1㎛
4mm 7.8㎛
5mm 8.5㎛

※ CS : Surface Compression Stress(표면압축응력)
DOL : Depth Of Layer(화학강화 깊이)

- 표면압축응력 :
화학강화유리가 열강화유리 대비
약 5배정도 높아 이에 따른 내충격 강도의
차이가 나타남.

방음벽용 유리소재 종류
구분 열강화 반강화(배강도) 화학강화
정의 원판유리를720℃가열한 뒤냉각하여강화 성능 확보 유리를연화온도 600℃ 가열한후 서냉하여 강화 성능 확보 유리표면나트륨이온을 칼륨으로 치환하여 강화성능확보
강화성능 비강화유리 4배 비강화유리 2배 비강화유리 9배
유리표면강도 보통 보통 높음
제품안정성 자파가능성 있음 자파가능성 없음 자파가능성 전혀 없음
가공 강화후 가공(홀타공, 절단 등) 불가능 강화후가공(홀타공, 절단 등)불가능 강화후 가공 가능
강화가능두께 3mm 이상 3mm이상 0.2mm이상(스마트폰 액정보호용 유리)
유리파괴형상 미분형태(알갱이)로전면적 파손되어비산 방사방향으로전면적 파괴되나비산없음 충격손상부위만 파손되며비산없음
사용가능온도 170∼190℃ 80∼100℃ 200∼260℃
표면상태(Fillow Effect) 유리너머사물왜곡 발생 사물왜곡발생 적음 사물왜곡없음
단점 방음터널 상부에서 깨지면 파편이
비산되면서 2차 사고가 발생할 수 있음. 		파손시 파편비산 위험이 적으나
표면강도가 타 소재 비해 약함.
Ball Drop Test (중량 낙하물에 대한 내충격 테스트)
낙하높이 1m 2m 3m 4m 5m 6m
화학강화 3mm ○ ○ ○ ○ ○ X
화학강화 4mm ○ ○ ○ ○ ○ X
화학강화 5mm ○ ○ ○ ○ X
열강화 4mm ○ ○ X
열강화 5mm ○ ○ X
배강도 5mm ○ X

- 중량 낙하물에 대한 내충격성은 화학강화유리가 열강화유리에 비해 우수

- 화학강화 3mm, 4mm가 5mm보다 높은 내충격성을 나타내는 것은 두께가 얇은 제품이 충격시 탄성변형에 의한 충격흡수효과가 크기 때문인 것으로 판단됨

- 배강도유리의 경우 비강화 판유리대비 약 2배의 강도를 가져 Ball Drop Test 2m에서 모두 파괴됨