LPM을 이용한 학생용 가구디자인 연구
이 현 정†
홍익대학교 대학원 공예디자인학과
Study of Junior Furniture Design with LPM
Hyun Jung Lee
†Department of Design & Craft, Hongik University Graduate School, Seoul 121-791, Korea
Abstract: From the end of the 20th century, there has been increased interest for life Well-Being and LOHAS. Attracting the interest of consumers for eco-friendly materials, the fur- niture in the finish of the interior space of interest. In the finish of the interior space and living furniture, eco-friendly materials and the process of development and research has led to a sur- face treatment for reducing hazardous substances. By a combination of natural materials and the latest eco-friendly rating, recognized in LPM (Low Pressure Melamine) has been developed.
LPM was used birch and eco-friendly materials, the development of student furniture can be ex- panded depending on the growth.
Keywords: LPM, expand, eco-frendly
1. 서 론
1
1.1. 연구배경 및 목적
20세기 말부터 대두된 웰빙(Well-Being)과 로하 스(LOHAS)적인 삶에 대한 관심은 소비자 개인에 대한 가치에서 벗어나 환경호르몬 및 새집증후군 등의 사회문제와 생활공간 및 환경의 문제로 확장 되고 있다. 친환경상품진흥원 조사 데이터에 따르 면 소비자들의 친환경 상품에 대한 관심도는 82.2%
로 제품 구매에 있어 친환경 여부는 상품 구매 시 중요한 선택 요건이 되고 있다(etoday). 이런 소비 자의 관심은 실내공간의 마감재와 생활가구에 있 어서 친환경적인 소재 및 가공법의 개발과 유해물 질을 저감시키기 위한 표면처리에 대한 연구로 이
2012년 9월 23일 접수; 2012년 10월 6일 수정; 2012년 10월 15일 게재확정
†교신저자 : 이 현 정 ([email protected])
어져 새로운 친환경 가구재가 가구시장에 등장하고 있다. 이것은 소비자에게 친환경 소재에 대한 가구 선택의 다양한 가능성을 의미하지만 소비자에게 진정한 의미의 친환경 가구에 대한 정보제공과 신 뢰는 부족하고, 회사의 광고 및 판매자에 의존하고 있는 것이 현실이다. 자연재인 원목 외에 국내외 업 체에 사용되고 있는 다양한 소재—합판(Ply wood), 파티클보드(PB), 중밀도 섬유판(MDF), 고밀도 섬 유판(HDF) 등—에 적용되는 가구 표면처리 재료 의 종류와 특징 및 친환경성을 분석하고 이 중 기 능성을 더한 신소재로 최근 친환경 등급으로 인정 된 소재인 LPM (Low Pressure Melamine)을 중 심으로 친환경 가구재의 발전가능성을 연구하였다.
LPM은 국내외 업체에서 다양한 천연재료를 적용 한 재료개발을 통하여 더욱 발전하고 있다. 본 논 문은 가구의 표면재료 중 친환경 재료인 LPM 연 구를 기반으로 확장 가능한 학생용 가구를 개발하
였다. 학생용 가구의 소비자들은 기능성 외에 특히 환경부분에 대한 부분을 중시한다. LPM과 함께 친환경 재료로 인정받은 자작나무를 사용하여 자 연주의 감성과 심리적 안정감을 부여하고, 성장과 함께 가구의 치수 및 디자인의 가변성을 반영하여 버리는 가구가 아닌 확장 가능한 가구로서 재활용 의 가능성을 주어 재료와 함께 지속가능한 친환경 가구의 가치를 지닌다.
1.2. 연구범위 및 방법
본 연구의 범위는 원목 외 가구에 사용되는 가 구재의 표면재의 특징에 대한 연구와 이 중 친환경 등급의 재료인 LPM을 중심으로 분석하여 LPM을 사용한 학생용 가구를 개발하였다. LPM의 제작과 정과 친환경성에 대한 이론적 자료와 함께 국내외 업체의 특화된 LPM 재료개발사례와 LPM의 가구 적용 사례를 분석하여 친환경 재료로서의 시장 가 능성을 분석하였다. 저가이며 친환경 표면재인 LPM 과 최근 주목받고 있는 재료인 자작나무 합판을 믹 스매치(Mix & Match)한 확장 가능한 학생용 가 구를 제안한다.
2. 가구재의 표면재 종류
원목이 아닌 산업가구재는 합판(Plywood), 파 티클보드(PB), 중밀도섬유판(MDF), 고밀도섬유판 (HDF) 등이 있는데 이들은 제작공정에서 접착제 의 사용 등으로 환경오염물질이 방출되어 노출상 태가 아닌 표면가공 과정이 요구된다. 표면재에 따 라 가공과정의 차이가 있고 방출되는 환경오염물 질의 감소 혹은 증가가 나타난다. 대표적인 표면재 의 종류와 가공법을 조사하였다.
2.1. LPM (Low Pressure Melamine) or LPL (Low Pressure Laminate)
LPM (or LPL)은 가구 제조에서 가장 일반적으로 사용되고 있는 것 중 하나로, 다양한 색상 및 문양이 인쇄된 모양지에 멜라민 수지(Melamine Resin)를 함침, 건조하여 만든 표면자재이다. LPM의 가장 큰 특징은 접착 시 별도의 접착제 없이 고온, 열압
에 의해 그 자체에 함유되어 있는 수지의 자착으 로 접착된다는 점이다. LPM의 표면은 열압시 경 면판(caul plate)의 표면 상태에 따라서 유광, 무광, 유무광, 엠보(embo), 나뭇결, 로고인쇄 등이 가능 한 특징이 있다. LPM은 단독으로 취급이 어려워 항상 PB 같은 보드와 함께 취급되기 때문에 MFC (melamine faced chipboard)라 불리기도 한다(이 2008).
LPM은 그 두께가 얇고 낮은 압력에서 접착 성 형된다는 점이 HPM과 다르나, 외부의 스크래치, 마모, 열, 산 등에 강하고 HPM과 외관상 거의 차 이가 나지 않으면서도 가격이 훨씬 저렴한 장점을 가지고 있다.
2.2. HPM (High Pressure Melamine) or HPL (High Pressure Laminate)
HPM (or HPL)이란, 멜라민 수지(Melamine Resin)로 함침된 모양지(Decoration Paper)의 표 층에 멜라민, 페놀수지를 함침시킨 함침지를 고온 ((140∼180°C, 30∼90분), 고압(50 kgf/cm² 이상) 에서 적층, 압착시킨 중층의 판재로 구성된 것을 말한다(이 2008). 이러한 다층의 종이로 구성된 적 층 구조로 인해 HPM은 외부 충격과 열, 수분, 오 염 등에 매우 강하고, 다양한 색상과 디자인이 가 능하며 가공성이 우수하다. 또한 HPM은 LPM으 로 가공이 불가능한 곡면가공(Post Forming)이나, 주방가구 상판 혹은 마루판 같은 고내구력이 필요 한 부위에 사용된다. 중후한 질감과 광택, 안정된 색조를 유지할 수 있어 현재 고급 사무용 가구의 상판 및 서랍, 부엌가구 등의 표면재로 사용되고 있다. 그러나 접착시간이 길고, 포밍 부위의 균열, 터짐이 있고 가격이 비싼 단점이 있다.
2.3. 무늬목(베니어, Veneer)
베니어(Veneer)란 목재의 합판(合板), 적층재(積 層材)의 제조에 사용하는 소재가 되는 판으로 이것 을 PB나 MDF 등에 접착하여 사용한 것을 무늬목 이라 한다. 천연무늬목(Natural Venner), 염색무늬 목(Dyed Veneer), 인조무늬목/집성무늬목(Artificial Veneer/Recomposed Veneer)이 있다. 천연무늬목
은 원목에서 가공된 것이고, 염색무늬목은 천연무 늬목에 화학 처리를 통한 염색을 시켜 다양한 색 상의 무늬목을 얻을 수 있는 것이다. 인조무늬목/
집성무늬목은 인위적으로 무늬결 패턴과 색상을 조절하여 생산하는 무늬목으로 동일한 색상, 패턴 으로 대량작업에 유리하고 손실이 없어 가격이 저 렴하다.
무늬목은 PB나 MDF로도 자연스러운 목재의 무늬와 질감의 표현이 가능하고, 단단하고, 견고하 여 내구성, 가공성이 우수하다. 또한, 열전도율이 낮고, 도료 착색 및 도장이 용이하다. 반면, 다른 마감 재료들에 비해 상대적으로 균일한 품질의 제 품을 대량으로 생산하기가 어려워 가격이 비싸다.
2.4. PVC (Ploy Vinyl Chloride)
PVC는 폴리염화비닐(Poly Vinyl Chloride)의 약자로 가구에서는 이것을 필름형태로 만들어 접 착제가 도포된 PB 또는 MDF에 압착시킨 후, 규 격에 맞게 재단하여 사용하고 있다. 멤브레인 가공 법이 이에 해당된다. 몸통재, 모서리(Edge)재, 표 면 및 배면 프라이머(Primer)처리된 제품은 진공 접착용으로도 사용하고 있다. PVC는 투명성과 광 택성이 좋고, 인쇄, 착색 가공이 우수하여 비교적 저렴한 가격에 다양한 칼라와 무늬를 만들어낼 수 있다. 그러나 가열 및 폐기 시 환경과 인체에 유해 한 물질이 방출되어 유럽과 일본에서는 그 사용을 제한하고 있다. 국내 가구시장에서도 친환경성 문 제가 부각되면서 그 사용이 점차 줄어들고 있다.
2.5. 하이그로시(Hi-Glossy) 도장
하이그로시 도장이란, 고광택 도료–일종의 코팅 재료를 도포하여 광택 있는 매끈한 표면효과를 얻 는 표면처리 방법을 말하는 것으로, 가구에서는 대 개 UV 코팅, 포리 코팅 등이 사용된다.
2.5.1. UV (Ultra Violet) 도장
UV도장은 자외선(파장 200∼400 MM)조사로 단시간에 경화되는 도료를 이용하여 코팅하는 방법 으로 경도, 내화학성, 내부식성 등에 강하다. 하도, 중도에서 착색- SOLATOR(유분차단)-램프건조-도
료착색-램프건조-연마과정을 수회 반복한 후 상도 에서 Curtain Coater Line으로 하이그로시(G.91 이상)를 완성한다. 표면의 광택과 매끄러움이 유리 의 표면과 같고, 생산하는 데 있어 많은 시간과 주 의가 필요한 제품으로 고가에 판매되고 있다.
2.5.2. 포리(Polyester / Polyurethane) 코팅
포리 코팅이란, 불포화 폴리에스테르 및 폴리우 레탄 도료를 이용하여 가공목재 표면에 균일한 두 께로 도포하고 경화제의 화학반응으로 경화시켜 마감하는 하이그로시 도장 방법 중 하나이다. 모양 지접착—도료착색—필름부착—경화—필름제거 순 으로 중도작업까지 시행하며 최종 상도작업은 Curtain Coater Line에 의해 완성된다. UV 도장 에 비해 표면의 광택과 강도가 낮고 생산과정의 차이로 가격이 저렴하며, 도장 후 특유의 플라스틱 같은 질감을 나타낸다.2.6. 유리(Glass)
최근 가구에서도 다양한 소재의 접목이 이루어 지고 있는데, 목재 위에 유리를 부착하여 일반 하 이그로시 제품보다 더욱 선명한 광택, 고급스러운 분위기의 효과를 얻기도 한다. 고가의 전자제품의 표면재로 소비자들에게 인정을 받았고 가구에서도 확산되고 있다. 안전성을 위해 일반 유리보다 강화 유리가 사용되고 있으며 유리의 표면에 각종 무늬 를 실크스크린 인쇄할 수 있어 더욱 다양한 디자 인이 가능하다.
3. 친환경 재료로서의 LPM에 대한 연구
3.1. LPM (Low pressure Melamine laminate) 의 친환경성
가구의 냄새는 목자재, 표면재, 접착재, 도료에서 발생한다. 여기서 발생하는 포름알데히드(HCHO, 환경호르몬 유해물질)는 그 방출량에 따라 E1, E0, SEO 등급으로 나뉘며 SEO에 가까울수록 자연 상 태의 목재와 가장 흡사하다. LPM은 열에 의한 접 착과정에서 오염물질이 방출되어 국내에서는 E0, E1등급 제품으로 친환경 소재로 인정한다.
Table 1. Characteristics of the furniture surface materials
LPM HPM Veneer
가공법고온, 열압 고온, 열압 접착제
가격 중저가 고가 고가
친환경성 E0, E1 E0, E1 E0, E1(부분)
PVC Hi-Glossy Glass
가공법접착제 고온, 도장 접착제
가격 저가 고가 고가
친환경성 부적합 부적합 E0, E1
Fig. 1. Process of manufacturing of LPM.
3.2. LPM (Low pressure Melamine laminate) 제조공정
1) 수지제조 : 요소수지와 멜라민수지를 각각 제 조한 후 Auto-Mixer로 제약품 자동 배합
2) 1차 함침 : 요소수지로 함침, 수지가 지공을 채우면서 종이내부 기포 제거
3) 1차 건조 : 적외선히터로 건조
4) 2차 함침 : 멜라민 수지로 함침
5) 2차 건조 : 온도 차이가 있는 4개 Section을 통과하면서 온풍 Fan으로 건조
6) 냉각 : 1차로 Colling Section을 지나면서 냉풍 Fan으로 냉각하고, 2차로 냉각수가 흐르는 냉각 Roll에 의해 냉각
7) 절단 : 규격별로 자동 절단 8) 포장
4. 친환경 LPM을 적용한 가구 업체 개발의 사례분석
4.1. 보루네오
보루네오가구는 국내업체 최초로 녹차를 사용한 친환경 소재의 LPM 표면재를 개발하여 특허를 받 았다. 하동 녹차 연구소와의 업무 제휴로 개발한 표면재는 녹차의 떫은 맛을 내는 카데킨 성분을 함유하여 항알레르기, 항균, 항바이러스 효과가 있 어 건강을 지켜준다. 녹차추출물을 이용한 가구 표 면재는 가구재 자체는 물론 가구로부터 배출되는
Fig. 2. Manufacturing of LPM.
Fig. 3. Qube Series-BF.
Fig. 4. Inplus System-Lock & Lock.
포름알데히드와 같은 유해물질의 양을 최소화시킬 수 있다. 또한, 녹차 추출과정에서 녹차로부터 엽 록소를 제거하여 가구마감재가 시간이 지남에 따 라 녹색으로 변색되지 않고 일정한 색상을 유지할 수 있는 장점이 있다(이 2011). 이것은 학생용가구 큐브(Qube) 제품에 적용하여 친환경 가구 인증을 받았다(Fig. 2). 2008년에는 옻의 특징인 방수, 방 염, 항균, 방취, 보습, 원적외선 방출 등의 효과를 LPM에 접목하여 친환경 가구 표면재를 개발하 였고, 최근에는 나노기술을 적용한 옻칠보드 MFC (Melamine Faced Chipboard)를 개발하여 성능 효과 및 컬러, 질감 효과를 적용하고 있다.
4.2. 락앤락(Lock&Lock)의 수납 전문 브랜드 인플러스
락앤락의 친환경 시스템형 소가구 ‘인니’는 공간 의 크기와 용도에 따라 총 120여 가지 형태로 변 형이 가능한 수납가구로, 친환경 인증자재 E0등급
의 목재를 100% 사용하고 세계 최고의 가구 표면 재 기업인 독일 샤트데코(Schattdecor)사의 친환경 성 원지를 적용한 LPM을 사용하여 친환경 가구로 인증 받은 제품이다(ebn).
4.3. 콜롬비니(Colombini)
아동용 가구 업체인 콜롬비니는 전 제품에 건강 하고 안전한, 유럽 인증 E1급 LPM을 사용한다.
국내 포름알데히드 발생 관련 기준을 넘어 유럽의 기준으로 사용 중 온도의 변화에 따라 유해물질이 발생하지 않는다. 다양한 칼라로 생산된 표면재는
Fig. 5. Kids Furniture-Colombini.
Fig. 6. Urban Series-dodot.
스크래치가 나지 않고 강한 내구성을 가지며 햇빛 에 노출되어도 칼라 변색이 없다.
4.4. 두닷(Do dot)
Good Design + Good Price + Good Quality 를 추구하는 두닷은 전 제품을 E0, E1등급의 친환 경 LPM을 사용한다. 그리고 소비자가 직접 조립 하는 미니픽스를 도입하여 유통과정에서의 소비를 감소시켜 에너지를 절약하고 소비자의 만족도를 높이고 있다. 포름알데히드 방출량 1.5 mgL이하 제품에 부여하는 국가통합인증마크(KC)를 획득하 였다.
5. 디자인 개발 5.1. 디자인 컨셉
본 연구에서 제안하는 가구 디자인의 전개 방향
은 미니멀리즘(Minimalism)과 자연주의(Naturalism) 가 반영된 학생용 가구이다. 형태에서는 비례와 선의 요소를 강조하여 공간 활용의 편리함과 심리적 안 정감을 추구하였고, 재료에서는 친환경 재료인 자 작나무 합판과 LPM을 이용하였다. 기존의 학생용 가구 디자인의 주류인 기능 위주의 시스템 가구에서 벗어나 다양한 계층의 만족도를 높이고 모든 공간에 조화를 이루는 디자인을 제안하였다. 자작나무의 자연미와 직선이 강조된 디자인은 심리적 안정과 집중력을 향상시키고 건강을 고려한 웰빙(Wellbeing) 라이프스타일을 만든다. 그리고 성장과 함께 가구 를 교체하는 것이 아니라 결합 방식과 배치의 변 화를 통해 다른 용도로 사용 가능할 수 있는 확장 형 가구로 지속가능한 디자인으로서 친환경성을 제시한다.
5.2. 디자인재료-자작나무 합판과 LPM 자작나무 합판은 자작나무 원목을 얇게 오려내고 섬유방향이 직교하도록 겹쳐 붙인 것으로 주로 고 급마감재로 사용하며, 원목과 같은 고급스러운 질 감을 주며 아름다움과 강도가 좋고 내구성이 뛰어 나다(송 2011). 일반 합판은 가구 표면재로 마감을 하나 자작나무 합판은 판재면과 절단면을 노출하여 원목에서 느끼는 자연의 미를 극대화할 수 있어
Table 2. Positioning of design
특 징 가 격 각 제품별 상이, 50만원 전후 예상
소 재 자작나무합판, 친환경 LPM, 친환경 도장 사용 공 법넉다운 구조로 물류 배려
스타일 수직과 수평이 강조된 미니멀(minimal) 색 상 자작나무 + White
구 성 옷장 / 침대 / 서랍장 / 책상 / 의자
차별화 기존 아동 가구시장에서 사용되던 컬러와 모티프가 아닌 지속 가능한 자연주의 디자인 제안
Fig. 7. Idea sketch.
Table 3. Rendering of design
원본이미지 확장이미지 특징
침대 학생용 싱글 침대
분리 가능한 형태로 소파로 변형 가능
장 &
서랍장 공간의 특징에 따라
색상 변화가 가능
책상
다리에 확장 가능한 연결부를 두어
성장에 따라 치수 조절이 가능
일반가구에서 작품 및 소품 등 고급소재로 인기가 높다. 또한 포름알데히드 방출량이 거의 없는 친환 경 재료이고 일반합판의 단점인 물로 인한 불림현 상이 없는 것이 특징이나 고가인 단점이 있다. 본 론에서 언급한 LPM을 전체 몸통부분에 사용하여 자작나무 합판과 조화를 이루며 단가를 절감할 수 있고 학생용 가구에서 중요시 되는 친환경성을 만 족시킬 수 있다.
5.3. 디자인 개발 방향
국내외 제품 리서치를 기반으로 각 부분별 개발 방향을 설정하였다(Table 2).
5.5. 아이디어 스케치(Fig. 7) 5.6. 렌더링(Table 3)
Table 4. Drawing of design
침대
서랍장 장
책상 의자
Fig. 8. Product.
5.7. 디자인 도면(Table 4) 5.8. 시제품(Fig. 8) 6. 결 론
환경호르몬에 의한 새집증후군 등의 문제로 가 구 및 실내 공간 마감재에 대한 관심이 집중되고 친환경 제품에 대한 소비자의 선호도는 갈수록 증 가하고 있다. 그 영향으로 국내외 업계에서는 친환
경 재료에 대한 개발과 연구를 시도하여 소비자가 신뢰할 수 있는 제품들을 출시, 홍보하고 있다. 그 중 대표 표면재인 LPM은 접착제가 아닌 열압에
의한 가공으로 환경호르몬 검출이 줄어드는 제품 으로 제조과정 중 녹차, 옻, 피톤치드 등의 천연재 료와 결합하여 더욱 발전하고 있고 이를 이용한 제품들이 출시되고 있다.
LPM 가구는 표면처리 선 가공으로 생산된 판 재로 디자인의 다양성에 한계가 있다. 이런 디자인 에서 나타나는 제작상의 문제를 자작나무 합판으로 보완하고 자연의 미를 살린 디자인을 개발하였다.
친환경 재료의 사용은 사용자 개인의 웰빙한 삶을 위해 중요한 부분이고 가변성 있는 디자인으로서 버리지 않고 오래 사용할 수 있는 것은 지구환경 을 생각하는 로하스적인 태도이다. 친환경 재료인 LPM과 자작나무를 이용한 확장 가능한 학생용 가 구는 이 두 가지 측면을 충족시킬 수 있는 디자인 이다.
참 고 문 헌
이길원. 2008. 20L 시험챔버를 이용한 가구의 오염물질 방출량 평가방법 개발. 강원대. 석사학위논문 9-13.
이장훈, 이현재. 2011. 친환경가구마감재(보르네오). 대 한민국특허청. 청구항 4.
송윤섭. 2011. 자개와 자작나무합판의 특성을 적용한 가 구디자인 연구. 한국가구학회 247.
http://www.epartsmall.net/1885
http://www.etoday.co.kr/news/section/newsview.php
?TM=news&SM=0701&idxno=488789
http://www.ebn.co.kr/news/n_view.html?id=543925
