3) 페인트된 금속: 기본 성능 유형
추가적인 보호 및 미적 개선은 금속 지붕 재료에 페인트가 추가됩니다. 페인트는 안료(pigment), 수지(resin) 및 용제(solvent)의 세 부분으로 구성됩니다. 설치자는 일반적으로 금속 지붕의 도장에 관여하지는 않지만, 금속 지붕에 사용하는 페인트의 적용 및 지식이 필요한 touch-up, 유지보수 또는 수리 작업에 참여할 수 있습니다. 더 나아가 다양한 종류의 페인트에 대해 논의하기 전에, 요점을 강조할 필요가 있습니다.
“현장에서 적용하는 페인트 또는 터치–업(touch-up) 페인트는 원래 공장에서 도장된 페인트처럼 오랫동안 우수하지 않습니다.”
이 점은 페인트의 세 부분을 별도로 논의하고 설치자가 페인트 악화가 어떻게 되는지 이해하는 것이 좋습니다.
① 용제(solvent)
용제는 패널 표면에 안료와 수지를 옮길 때 사용하는 액체입니다. 오븐 경화 공정 중에 용제가 증발하여, 안료와 수지만이 단단한 코팅으로 남습니다.
② 안료(pigment)
안료는 볼 수 있는 색 입자입니다. 그 목적은 색상을 제공하는 것이 아니라, 프라이머(primer)와 기재를 감추는 것입니다.
③ 수지(resin)
수지는 색 입자를 둘러싸고 코팅을 기질에 결합시키는 명확한 물질입니다. 또한 건축 제품에 매우 중요한 내후성 및 내구성을 제공합니다. 안료와 수지는 대략 50:50의 비율로 혼합됩니다.
페인트의 풍화는 안료, 수지 또는 둘 모두의 점진적인 분해입니다. 수지의 분해는 페인트 표면에 백악질 물질로 나타나기 때문에 “쵸킹(chalking)”으로 알려져 있습니다. 안료의 분해를 “퇴색(fade)”이라고 합니다.
퇴색은 흰색으로 색상이 점진적으로 변경되는 것입니다. 수지와 안료의 분해는 일차적으로 태양의 자외선에 노출되어 발생합니다.
[쵸킹(chalking)과 퇴색(fade)]
퇴색이나 쵸킹이 없는 페인트가 없다는 사실을 아는 것이 중요합니다. 그러나 오늘날 고급스러운 금속 지붕 페인트의 배합에 사용되는 성분 및 적용 방법으로 대부분의 경우 장기간의 외관 보호가 가능합니다.
페인트는 일반적으로 아크릴(acrylic), 폴리에스테르(polyester), 불소수지(플루오로 폴리머, fluoropolymer) 및 기타 여러 종류의 수지 종류로 불립니다. 일부 페인트는 여러 종류의 수지를 혼합하고 혼합합니다. 금속 지붕에 사용되는 가장 일반적인 두 가지 페인트 유형은 실리콘 변성 폴리에스테르(SMP) 및 불소수지(플루오로 폴리머) 기반 페인트입니다.
(1) 실리콘 변성 폴리에스테르(Silicone-Modified Polyester, SMP)
실리콘 폴리에스테르는 폴리에스테르의 기본 수지에 실리콘 첨가제로 구성됩니다. 실리콘을 첨가하면 광택 유지 및 내후성을 향상시켜 페인트의 성능을 보완합니다. 일반적으로 “실리콘의 비율이 높을수록 페인트의 성능이 우수합니다.” 일부 제조업체는 색소 침착(퇴색)을 줄이기 위해 세라믹 안료를 추가합니다. 경제적이며 오래갑니다.
[실리콘 폴리에스테르 도막 구조]
(2) 불소수지 페인트
불소수지 페인트는 70% 불소 중합체와 30% 아크릴 수지를 사용하여 가장 내구성이 있는 페인트로 알려져 있습니다. 이 배합은 금속 지붕 및 기타 건축 자재에 대한 최상의 보호 기능을 제공합니다. 이러한 유형의 수지는 PVDF(Polyvinylidene fluoride)라고도 합니다.
[불소수지 도막 구조]
(3) 다른 페인트 마감
많은 추가 페인트 및 수지 유형이 판매되고 있습니다. 각 유형에는 성능이 다른 많은 종류와 등급이 있습니다. 지붕 시스템의 모든 부분이 색상뿐만 아니라 성능면에서 조화를 이루도록 주의를 기울여야 합니다. 일부 지붕 시스템은 방향성으로 적용된 금속 마감재가 있습니다. 이 유형의 재료에는 참조할 방향을 나타내는 스탬프가 찍혀 있습니다. 설치자는 이 재료의 각 조각이 올바른 방향으로 설치되었는지 확인해야 합니다. 잘못된 방향으로 설치된 모든 패널과 트림 조각은 시각적으로 매우 혼란스럽습니다.
4) 스톤코트/세분화(Stone-coated/Granular)
오늘날 금속 지붕에서 볼 수 있는 다양성과 다양함을 보여주는 제품은 거의 없습니다. 아래의 그림에서 보여주는 것과 같이 스톤과 세분화 도장된 패널은, 성형되고 가공된 금속 패널을 처리한 다음, 기본 색상으로 도장한 후, 입자를 금속에 결합시키기 위해 특별한 에폭시를 사용하여 분쇄된 세분화된 돌 조각으로 덮습니다. 추가적으로 투명 코팅은 특별한 보호를 위해 일반적으로 적용됩니다.
[기와로 성형된 금속 패널]
설치자는 재질이 전통적인 아스팔트 또는 기와 지붕처럼 보이지만, 이 유형의 금속 지붕을 적절하게 적용하면 다양한 방법과 고려 사항이 필요합니다. 돌로 덮여진 패널은 특별한 도구와 장비가 없으면 잘라내거나 자르기 어려울 수 있으며, 이것은 패널을 절단 후 재구성하는 것을 포함합니다.
설치 및 고정 방법은 다양하며 화스너 유형은 다른 금속 지붕과 자주 사용되는 유형과 다를 수 있습니다. 설치자, 재료의 적재 또는 도구의 무게 및 부적절한 보행에 의해 쉽게 움푹 파이거나 손상될 수 있으므로, 이러한 유형의 패널을 설치하는 데 특별한 주의를 기울여야합니다. 돌 입자는 사용된 성형 도구 및 절단에서 더 단단해 집니다. 패널의 절단 및 절곡으로 입자가 헐거운 경우 문제가 발생할 수 있으므로 지붕에서 제거해야 합니다.
5) 일반적인 속성
지붕으로 적절히 설치되려면 천연 금속, 금속 합금, 코팅 금속, 페인트 및 돌로 코팅된 금속 패널 모두 동일한 공통 속성을 공유합니다.
① 긴 수명: 아래의 그림에서와 같이, 금속 지붕은 환경과 지형에 따라 40~50+년 동안 쉽게 지속될 것으로 예상됩니다.
[40년 지난 지붕의 형상]
② 내구성: 화재, 바람, 눈, 우박 및 곰팡이에 대한 내성은 대부분 환경이나 장소에서 금속 지붕을 긍정적인 선택으로 만듭니다.
③ 환경적인 책임: 금속 지붕은 사실상 100% 재활용 가능하며, 특정 금속에 따라 최소 25%의 재할용 재료로 만들어집니다. 매립 문제는 금속 지붕 재료는 없으며, 사용된 재료의 스크랩은 긍정적인 속성입니다.
④ 경량성: 금속은 m²당 18~54kg으로 90~160kg의 목재, 아스팔트 또는 유리섬유 판과 비교하여 가볍습니다. 슬레이트와 점토 기와의 무게는 훨씬 더 큽니다. 대부분의 금속 지붕 재료는 설치를 위해 들어 올리고 처리하기 쉽습니다. 그리고 모든 구조적 지원은 다른 유형의 지붕 재료만큼 상당할 필요가 없습니다.
6) 호환성
금속 지붕 재료는 많은 공통된 특성을 공유하지만, 어떤 재료들은 잘 호환되지 않습니다. 설치자는 설치된 지붕의 성능에 영향을 줄 수 있는 특정 호환성 문제와 상황을 인식해야 합니다.
금속 지붕에 대해 일반적으로 피해를 주는 것은 부식, 과도한 물, 갇힌 습기 및 다른 금속으로 인한 갈바니 반응(galvanic reaction, 전류를 발생시키는 반응)입니다. 이러한 문제를 다루는 구체적인 설치 세부 정보는 다음 장에서 설명하겠지만, 이 문제에 대한 핵심 사항은 설명합니다.
부식(corrosion)은 고체, 특히 금속이 화학 작용에 의해 분해되고 변하는 과정입니다. 예를 들어, 전해 공정에 의한 물의 존재 하에서의 철의 산화는 부식의 한 형태입니다. 이것은 산화철 또는 녹을 형성합니다. 산화에는 공기와 습기 모두 필요합니다. 알루미늄과 구리와 같은 일부 금속은 실제로 산화될 때, 실제로 단단한 보호 코팅을 형성하지만, 강철에 아연 코팅이 희생될 때, 아연은 더 얇아지고 결국 아연을 덮고 있던 강철을 노출시킵니다.
금속 표면에 과도한 물이 남아 있거나, 습기가 금속 표면에 갇히게 되면 산화가 매우 빠르게 발생할 수 있습니다. 이것은 금속 지붕재가 적절히 보관되고 설치되기 전에 적절한 공기 흐름을 제공해야하는 이유이고, 아연과 같은 특정 재료가 물이나 배수 문제가 있는 곳에 사용해서는 안되는 이유입니다. 그 결과 손상은 아래 그림의 새 패널에서 명확하게 확인할 수 있습니다.
[재료의 부적절한 보관으로 고인 물로 인한 새 패널의 얼룩]
금속 지붕 패널이 부적절하게 보관될 때, 일반적으로 “저장 얼룩(storage stain)”이라고 부르는 부식을 일으킬 수 있습니다. 아연은 젖은 상태로 공기에 노출되지 않은 상태에서도 “백청(white rust)”을 발생시킬 수 있습니다. 이 백색 분말은 밑에 있는 금속을 보호하지 못합니다. 다른 금속들에서도 비슷한 조건을 경험할 수 있습니다.
서로 다른 금속 및 특정 화학 물질이 서로 접촉하면 전기 화학 반응이 일어나 금속의 부식 및 파괴를 일으킵니다. 이 반응은 서로 다른 금속의 화학적 구성으로 인해 갈바니 반응(galvanic reaction, 전류를 발생시키는 반응)으로 알려져 있습니다. 이 반응의 유형은 대부분의 지붕 작업에서 발생할 수 있습니다.
구리 또는 구리 유출이 아연 또는 아연 합금과 접촉하면 부식이 빠르게 발생합니다. 금속 지붕 시스템과 접촉하거나 노출될 수 있는 구리 배관, HAVC 또는 전기 재료에 특히 주의해야 합니다. 이 추가적인 진행은 지붕 패널을 설치하고 작업자가 현장을 철수한 후 발생할 수 있음을 알아야 합니다.
[구리 배관에 의한 지붕 부식] 
[구리에서 유출된 물로 인한 지붕 패널의 부식 발생]
[전기 도체와 직접적인 접촉으로 새 지붕의 부식]
알루미늄은 다른 금속과 접촉할 때, 갈바니 반응에 매우 민감합니다. 특히 수분이 존재하는 곳에서는 코팅이 되지 않은 알루미늄과 강철이 접촉하지 않도록 주의해야 합니다. 알루미늄의 최악의 부식은 구리와의 상호 작용, 구리에서 유출되는 액체의 흘러 내림 또는 구리 파이프로 부터 배수의 결과입니다. 알루미늄 지붕 패널에 사용되는 화스너는 스테인리스 스틸 또는 알루미늄이어야 합니다.
경화되지 않은 모르타르 주변의 알루미늄 또는 알루미늄 합금 지붕 재료에 대해서도 마찬가지입니다. 강한 알칼리는 알루미늄에 해롭고 경화되지 않은 시멘트 제품은 특정 금속 지붕 재료를 더럽히고 부식시킵니다. 이것은 아래의 그림에서 명확하게 볼 수 있습니다. 시멘트 또는 모르타르가 경화되면 문제가 감소됩니다.
[젖은 모르타르에 의한 지붕 얼룩 및 부식]
갈바니 반응은 금속이 관여하지 않는 경우에도 발생할 수 있습니다. 예를 들어, 난연제 또는 방부 처리된 목재의 사용은 구리를 제외한 모든 금속 지붕 재료에서 피해야 합니다. 처리된 목재에 사용된 화학 물질은 종종 구리, 염분 및 기타 부식 요소를 많이 포함합니다. 재료가 젖으면, 부식 물질이 녹아 금속 지붕재를 공격합니다.
[방부 처리된 목재로 인한 지붕 부식]
또한 아래 그림은 흑연 연필을 사용하여 금속 지붕 재료를 표시할 때, 동일한 부식 반응을 보여줍니다. 흑연은 금속을 빠르게 부식시키고 단기간 내에 녹을 발생합니다. 금속 지붕 패널에 표시할 때, 펠트 마커(felt marker)를 사용하는 것이 좋습니다.
[흑연 연필 사용으로 인한 지붕 부식]
금속 지붕 패널을 보관, 준비 및 설치하는 동안 상호 간의 적절한 계획 및 조정, 세부 사항에 대한 주의는, 여기에 설명된 많은 호환성 문제를 방지하고, 품질이 오래 지속되는 설치를 제공합니다.