겨울에는 따뜻하고, 여름에는 시원한 집을 짓기 위해 가장 중요한 요소, 단열재. 건축비와 냉난방비를 절약하고 알맞은 온도를 유지하는 아늑한 주택 건축을 위해서는 어떤 단열재를 써야 할까? 열의 이동을 막기 위한 다양한 소재의 단열재, 각각의 특징을 알아보았다.

미네랄울

광석을 섬유화한 무기질 단열재이다. 현무암, 석회암 등 규산칼슘계의 광석을 고열로 액화시켜 고속회전공법으로 섬유를 만들어 제작하는 단열재로 섬유의 밀도가 높아 다른 무기질 단열재보다는 습도와 처짐에 강한 편이다. 1000℃까지 견디는 불연 단열재이고 소리를 흡수하는 흡음 성능도 뛰어나다. 간단히 자를 수 있어 시공이 용이하며 건축물 외벽, 필로티 천장, 콘크리트 슬라브, 지붕 데크 등 여러 부위에 적용이 가능하다. 일반 비드법보온판보다 가격대가 높게 형성돼 있다. 공기 중에 장시간 노출 시 풍화가 발생할 수 있고 압축침하로 인한 유효두께 감소가 우려된다는 단점이 있다.  

제품 종류 | 벽산 세이프배트, 삼익산업 락울, KCC 미네랄울 등

수성연질폼

폴리우레탄과 경화제 등을 혼합해 만든 단열재로, 공장에서 만들어져 나온 완제품을 부착하는 방식이 아니라 현장에서 바로 액체를 발포시키는 방식으로 시공한다. 따라서 비정형의 공간이나 벽과 천장, 창틀 주변의 작음 틈새를 이음매 없이 기밀하게 채워 넣는데 유리하다. 투습성이 좋아 결로 방지와 곰팡이 해결에도 효과적이다. 연질이라 어느 정도의 탄성은 있지만 눌린 후에 형태가 복원되기 어려워 시공 시 눌리지 않도록 주의해야 한다. 경질우레탄폼보다 열전도율은 높다고 알려졌지만, 발포제로 물을 사용해 보다 친환경적이다.

제품 종류 | 오카메이코리아 아쿠아폼, 데밀렉코리아 아그리발란스 등

비드법보온판

일반적으로 ‘스티로폼’으로 알려진 단열재로 발포폴리스틸렌, EPS, 스티로폴이라고 불리기도 한다. 가격이 저렴하고 시공성이 좋으며 시간이 지나도 단열 성능에 변화가 거의 없어 널리 사용된다. 비드법보온판 1종은 우리가 익히 알고 있는 흰색의 스티로폼이며, 2종은 탄소 합성물질을 첨가해 복사열에 대한 축열성을 보강한 제품으로 단열 성능이 1종보다 높고 검은색을 띈다는 특징이 있다. 주로 외단열재로 사용하며 초경량 자재로 운반과 시공이 편리하다. 다만 습기와 화재에 취약하고 제조 후 숙성 과정을 거치지 않으면 휨 현상이 발생하므로 주의해야 한다.

제품 종류 | 네오폴, 제로폴, 미트하임 에어폴, 금호석유화학 에너포르 등

압출법보온판

비드법보온판과 같은 원료인 폴리스틸렌을 가열 및 용융하여 연속적으로 압출 발포시켜 성형한 제품으로 제조 중에 분홍색, 파란색 등 특정 색소를 넣어 만든다. 특히 투습저항계수가 높아 내수성이 뛰어나므로 주로 물이나 습기가 많은 기초나 바닥용, 지하층에 사용한다. 부식이 없고 가공도 편리하다. 비드법보온판보다 단열 성능이 뛰어나지만 시간이 지나면서 비드법보온판 성능과 유사해지기도 한다. 대부분의 유기질 단열재가 그렇듯 화재에 약하고, 불이 붙으면 유독가스가 발생된다는 단점이 있다.

제품 종류 | 벽산 아이소핑크, 금호석유화학 골드폼 등 PF보드

열경화성 수지를 90% 이상의 독립 기포로 발포시킨 준불연 단열재로 페놀폼보드라고도 한다. 준불연 경질우레탄보드와 같이 은박 AL시트를 붙인 형태이며 무기질 단열재의 내화 성능과 유기질 단열재의 치수안정성 등의 장점을 합친 제품이다. 일반 비드법보온판보다 얇고 열전도율이 낮아 동일 두께 사용 시 단열 성능도 2배 가량 높다. 기준치를 넘는 포름알데히드 성분이 검출돼 논란이 되기도 했지만, FITI, KOTITI 등에서 재시험한 결과, 기준에 적합한 것으로 판명됐다.

제품 종류 | LX하우시스 PF보드 등

그라스울

유리를 섬유화해 솜처럼 뭉친 무기질 단열재이다. 내부에 미세하고 촘촘한 공기층을 통해 열의 이동 경로를 차단하고 소음을 흡수해 단열, 흡음 성능이 뛰어나다. 무기질인 유리로 만들어졌기 때문에 불연 단열재이다. 압축력과 복원력이 좋아 주로 롤 형태로 말아 보관 및 운반되고 폐유리 등을 재활용해 제작되므로 친환경적이다. 목조주택의 단열재 시장 점유율이 가장 높다. 다만 습기에 취약해 물에 젖으면 처지고 단열 성능이 떨어져 투습방수지같은 보호자재가 필수이다. 요즘엔 발수 기능을 자체적으로 탑재한 제품도 유통되고 있다. 또한 유리섬유에 직접 닿을 시 따가우므로 작업자는 반드시 안정 장비를 갖춘 채로 시공해야 한다.

제품 종류 | 생고뱅이소바코리아 에너지세이버, 오웬스코닝 에코터치, 크나우프 에코배트 등

셀룰로오스

셀룰로오스는 목재나 식물의 섬유소를 의미하지만 목재를 바로 가공해 만들지 않고, 목재로부터 얻은 종이를 재활용해 붕산 계열의 난연재를 첨가하여 만든 단열재이다. 목재 사이에 충진재방식으로 시공되므로 밀도가 높아 단열성, 차음성, 기밀성이 좋으며 친환경적이라는 장점도 있다. 주로 패시브하우스나 에너지 절감 주택에 시공된다. 목조주택의 경우 철근콘크리트주택보다 축열 기능이 약하기 때문에 이를 보완하기 위해 사용된다. 블로우 인, 블로우인네트, 루즈필 등 다양한 방식으로 시공한다. 난연재를 첨가하지만 불연은 아니라서 화재에 약하고 종이를 원료로 만들므로 습기에도 약하다는 단점이 있다.

제품 종류 | 하이셀 등

열반사 단열재

에틸렌발포수지 위에 은박지를 붙인 형태로 복사열을 차단해 열의 이동을 방해하는 원리의 단열재이다. 얇은 두께로 시공이 가능하고, 상대적으로 가격이 저렴하며 시공도 간편하다. 주로 지붕 건식 시공 시 외단열재나 건물 곡면에 사용된다. 다만 은박지가 오염되면 성능이 떨어지고 공기층이나 모래, 콘크리트 등의 재료들 사이에 끼어 있으면 전도체 역할만 할 뿐이라는 단점이 있다. 최근에는 이런 단점을 보완하고자 밀폐된 공기층을 접목하여 단열 성능을 높인 열반사 단열재도 개발 및 판매되고 있다.

제품 종류 | 다온산업 프라임셀

단열재 두께 기준표

비고 | 왼쪽 표는 공동 주택 외, 외기와 직접 면하는 경우, 바닥난방인 경우를 기준으로 한다. 중부1지역은 강원도(고성, 속초, 양양, 강릉, 동해, 삼척 제외), 경기도(연천, 포천, 가평, 남양주, 의정부, 양주, 동두천, 파주), 충청북도(제천), 경상북도(봉화, 청송)를 포함한다. 다른 지역은 중부1지역보다 단열재 두께 기준이 낮다.

불연, 준불연, 난연?

불연(난연1급) | 불에 타지 아니하는 성질을 가진 재료로 가열 개시 후 20분간 가열로 내의 최고온도가 최종평형온도를 20K 초과 상승하지 않고, 가열 종료 후 시험체의 질량 감소율이 30% 이하여야 한다. 그라스울, 미네랄울, 콘크리트, 석재, 벽돌, 철강, 유리, 알루미늄, 시멘트보드, 두께 24mm의 회반죽 등이 이에 속한다.

준불연(난연2급) | 불연재료에 준하는 성질을 가진 재료로 가열 개시 후 10분간 총방출열량이 8MJ/m2 이하여야 하며 10분간 가열 후 시험체를 관통하는 방화상 유해한 균열, 구멍, 용융 등이 없어야 한다. PF보드, 준불연 경질우레탄보드, 준불연 열반사 단열재 등이 이에 속한다.

난연(난연3급) | 불에 잘 타지 아니하는 성능을 가진 재료로 가열 개시 후 5분간 총방출열량이 8MJ/m2 이하여야 하며 5분간 가열 후 시험체를 관통하는 방화상 유해한 균열, 구멍, 용융 등이 없어야 한다.

비고 | 지난 2019년 11월, 밀양 세종병원에서 발생한 화재를 동기로 3층(9m) 이상의 건물에 불연, 준불연 마감재료를 반드시 사용해야 한다는 건축법이 시행됐다. 2020년 12월에는 난연 성능 평가시 마감재료의 앞면, 뒷면, 측면 모두에 대하여 평가하도록 기준이 강화되었다.

출처 '월간 전원속의 내집 - 2022년 12월호'

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