그린리모델링 기술 요소 - 단열

기존 건물을 보다 환경 친화적이고 에너지를 효율적으로 사용하기 위한 방향으로 개선할 때 단열은 중요한 요소로 고려된다.

단열이란 벽체, 창문, 지붕 및 바닥 등 외부에 면하는 부분의 열저항을 증가시켜 외부에서 내부로, 내부에서 외부로의 열이동을 차단하는 것이다. 건물에서 단열을 위해 사용하는 단열재는 건물의 벽, 지붕, 바닥 등에 설치되어 내부 온도를 안정되게 만들어주며, 내부의 쾌적함 조성, 냉방 및 난방 에너지 소비 감소 등 에너지 절약과 온실가스 배출 감소에 기여한다.

단열의 공법은 크게 외단열 공법과 내단열 공법으로 구분할 수 있다. 내단열 공법은 외벽 내측에 단열재를 설치하는 공법이다. 내단열 공법은 건물 내부에 시공되기 때문에 외부 충격에 의한 탈락 위험성이 낮고 시공성이 좋아 국내 공동주택의 대부분은 내단열 공법을 채택하고 있다. 좋은 시공성과 실내의 빠른 냉방, 난방 효과를 장점으로 가지고 있지만 벽과 바닥, 벽과 벽의 접합부 등 여러 구조체의 접합부에서 단열재가 불연속 되어 열교부위가 발생된다. 반면에 외벽 외측에 단열재를 설치하는 외단열 공법은 시공이 내단열 공법보다 어렵고 화재에 대한 위험성이 높아 단열재를 선택할 때 내화성이 좋은 재료를 선택해야한다. 외단열은 구조체 외측을 단열재로 감싸므로 단열재가 연속되어 내단열 공법을 적용할 때 발생하는 구조체 접합부의 열교 발생을 방지할 수 있다. 때문에 에너지 절약 효과가 클 뿐만 아니라 결로 발생을 줄여주는 장점을 가지고 있다. 뛰어난 단열성능으로 건축물의 에너지절약 설계기준에서 외벽의 단열 방법을 외단열 시공으로 권장하고 있다.

그린리모델링 사업은 건물 외부와 내부의 열전달을 최소화하는 방법으로 고성능 단열재를 적용하고 있으며 이때 사용되는 고성능 단열재는 기존의 단열재보다 열전달을 차단하는 능력이 뛰어나고, 건축물 내부의 열전달을 최소화하여 에너지 효율성을 높이는 효과가 있다. 고성능 단열재로 사용되는 대표적인 단열재는 아래와 같다.

1. 폴리우레탄 스프레이 폼: 폴리우레탄 스프레이 폼은 액체 형태로 분사되어 구조물의 표면에 분사되면서 경화되는 단열재다. 경량이면서 높은 단열 성능을 가지며 구조물의 작은 간격이나 복잡한 형태에도 적용이 가능하다.

2. 발포 폴리스티렌 보드: 발포 폴리스티렌 보드는 경량의 단열재로 폴리스티렌 비료에 화학 반응을 일으켜 팽창시킨 후 보드 형태로 제작된다. 내구성이 뛰어나며 재활용이 가능한 재료이다.

3. 셀롤로오스 단열재: 주로 종이나 목재 폐기물로부터 제작되며 친환경적이고 높은 단열 성능을 가지고 있다.

4. 미네랄 울: 주로 암석이나 철광석으로부터 제작되는 단열재이다. 섬유 형태로 되어 있어 공기 중의 열전달을 차단하고 내화성이 우수하다.

5. 유리섬유: 주로 실리카와 유리로 만들어진 단열재로, 경량이며 내화성이 있다. 열전도율이 낮아 열전달을 효과적으로 차단하며 저럼하고 다양한 형태와 두께로 제공되어 시공성이 좋다.

단열재 뿐만 아니라 건물 내부의 계획되지 않은 기류를 방지하기 위한 기밀성능 개선, 열손실이 크게 나타나는 창호의 열손실을 방지하기 위해 고효율 창호 시스템을 적용함으로써 건물 내부의 에너지 효율성을 높일 수 있다.

서울, 인천권 학생 기자 이재혁