[강원권_그린 매거진] 제로에너지빌딩 적용기술 – 단열재에 대해 알아보자!
1. 단열이란?
단열이란 실내와 실외의 열의 이동을 차단하는 것을 단열이라고 하며, 건물의 벽에는 열손실을 줄이기 위해 단열재가 설치되어 있다. 단열재는 설치되는 위치에 따라 내단열, 중단열, 외단열로 구분된다. 외단열이란 단열재를 건물 구조체의 외부에 설치하여 단열재가 건물을 감싸도록 설치하는 방법을 의미하며, 다른 단열 방법에 비하여 단열 효과가 뛰어나고, 열교 현상이 적다.
단열재 설치 위치에 따른 단열 방법
중단열은 구조체 내부 중간에 단열재를 설치하는 방법이며 단열층 형성 확인이 어렵다는 단점이 있다. 내단열은 구조체를 기준으로 단열재를 내부측에 설치하는 방법으로 단열의 불연속 부분이 발생하며, 시공이 용이하나 내부 결로의 위험이 크다. 구조체 내부에 단열재를 설치하므로 방을 쉽게 가열하고 냉방할 수 있다는 특징이 있어 간헐 난방이 필요로 하는 강당이나 집회장 같은 곳에 적용하는 것이 유리하다.
2. 단열재의 종류
1) 비드법 단열재 (Expanded Polystyrene, EPS)
비드법 단열재란 대표적으로 하얀색 스티로폼이라고 흔히 알고 있는 단열재로써, 정식 명칙은 비드법 단열재 혹은 EPS이다. 작은 폴리스티렌 비드를 가열하여 1차 발포 이후 금형에 채우고 다시 가열하여 2차 발포를 한다. 일반적으로 하얀색의 1종, 탄소를 첨가해서 단열성능을 향상시킨 2종으로 구분된다. 표면에 공극이 많아 수분을 잘 흡수하는 특성이 있어 바닥과 맞닿는 부분에는 시공하지 않는다.
비드법 단열재 (출처 : 구글 이미지 검색)
2) 압출법 단열재 (Extruded Polystyrene Foam, XPS)
아이소핑크라고 주로 불리는 단열재이며, 정식 명칭은 압출법 단열재 혹은 XPS이다. 비드법 단열재와 같은 폴리스티렌이지만, 압출기에서 용해 혼합 후 발포시킨 단열재로써 투습 저항을 가지고 있고 지표면 아래쪽이나 물 사용이 많은 곳에 시공이 가능하다. 단열재 표면에 미장이나 기타 마감재 접착이 되지 않기 때문에 추가적인 마감 시공이 필요하다.
압출법 단열재 (출처 : 구글 이미지 검색)
3) 경질 폴리우레탄폼
폴리올과 폴리이소시아네이트를 주 재료로 하여 발포제, 촉매제, 안정제 등을 혼합시켜 얻어지는 발포 생성물이다. 주로 고성능 단열재로 많이 사용하며, 단열성능은 뛰어나지만 수분에 취약하고 화재 시 유독가스가 발생해 시공 시 주의가 필요하다.
경질 폴리우레탄폼 (출처 : 구글 이미지 검색)
4) 진공단열재
진공단열재란 글라스울(유리섬유) 또는 흄드실리카심재를 진공 처리해 제조한 소재이며, 현재 사용되는 단열재 증 단열성과 화재안정성이 가장 우수하다.
진공단열재 개념도
진공단열재의 심재는 형태를 유지와 가스분자의 이동을 방해하는 기능을 하며 열전달을 최소화하는 부분이다. 외피재는 제품내 외부 경계에서 가스와 수분유입을 방어하는 역할을 하며, Getter는 수분을 흡착시켜 단열재의 수명을 유지시키는 역할을 한다.
진공단열재의 열전도율은 0.0018 ~ 0.0025로 기존 단열재인 EPS(열전도율 : 0.035 ) 대비 10 ~ 20배 이상의 고효율 단열성능을 보인다.
열전도율 대비 진공단열재의 두께 비교
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작성자 : 강원권 김성수 기자 (gw_gr_reporters@naver.com)