단열재의 종류

by GoldenRain 2021. 4. 10. 16:24

건물 외피에 가장 필요한 성능은 아마 단열일 것입니다. 외기의 영향을 받지 않고 실내 환경을 쾌적하게 유지하려면 외부와 면하는 모든 면을 단열재로 감싸야 합니다. 단열재에 대해 살펴보겠습니다. 열전도율의 기본 개념에 대해서는 아래 글을 참조하시기 바랍니다.

▶ 열의 이동 - 열전도율, 열관류율, 열전도저항

▶ 열용량과 다이렉트 게인

단열재의 종류

단열재는 열이 전달되는 세 가지 방식인 전도, 대류, 복사를 차단하거나 억제하기 위해 사용하는 건설재료를 말합니다. 재료 고유의 단열 성질뿐 아니라 사용하는 재료의 형태와 조합 방식에 따라 다양한 단열재가 만들어질 수 있습니다. 단열재 하나만 쓰기보다는 방습층이나 표면의 마감재료와 같이 다른 건축재료와 적절하게 조합해서 사용할 필요가 있습니다.

단열재는 여러 가지 방식으로 분류할 수 있는데 단열재를 만든 방법과 소재 등에 따라 구분하면 다음과 같습니다. KS L 9102에서는 미네랄울 및 그라스울 단열재를 묶어서 인조 광물섬유 단열재(Artificial mineral fiber thermal insulation materials)라고 합니다.

단열재 제조 방식	소재 구분	부정형재료 (시공 방법)	정형재료
단열재 제조 방식	소재 구분	부정형재료 (시공 방법)	시트(연질)	보드(경질)
섬유의 적층	유기질	섬유벽(미장)	목모펠트	인슐레이션보드
섬유의 적층	무기질	인조 광물섬유(뿜칠) 셀룰로오스파이버(뿜칠)	인조 광물섬유 (KS L 9102)	인조 광물섬유 (KS L 9102)
기포 봉입(발포)	유기질	경질우레탄(뿜칠)	경질우레탄 폴리스티렌 폴리에티렌 발포고무	경질우레탄폼 폴리스티렌폼 폴린에티렌폼 페놀폼 코르크판/탄화코르크판
기포 봉입(발포)	무기질	페라이트(뿜칠, 미장) 질석(뿜칠, 미장) 발포콘크리트(주입)	-	질화석 발포그라스 경량기포콘크리트
공기층 형성	유기질	-	-	페이퍼하니콤패널
공기층 형성	무기질	-	-	알루미늄하니콤패널

▶ 공동주택 표준바닥구조(경량기포콘크리트)

저항형 단열재

다공질 조직이나 얇은 섬유질 사이에 채워진 공기층의 단열 효과를 활용한 단열재를 저항형 단열재라고 합니다. 암면, 유리면 등의 섬유질로 만든 것을 무기질 단열재라고 하고, 발포 폴리스티렌, 발포폴리우레탄처럼 화학적으로 합성한 물질로 된 단열재를 유기질 단열재라고 합니다.

소위 ‘스치로폼’이라고 불리는 발포 폴리스티렌 단열재(EPS ; Extended Polystyrene Sheet) 가 가장 많이 쓰이는데, 폴리스티렌 단열재는 제조 방법에 따라 비드법과 압출법으로 나눌 수 있습니다.

스치로폼은 비드법으로 만든 단열재인데, 폴리스티렌 수지에 발포제를 넣어 체적의 약 97%를 공기로 채운 구조로 되어 있습니다. 완전 독립 공기층으로 되어 있어 공기가 대류하지 않아 단열효과가 우수하고 흡수성도 낮습니다. 비드법 1종은 원료에 아무것도 섞지 않고 만든 제품이고, 비드법 2종은 비드법 1종에 탄소를 함유한 물질인 그라파이트를 첨가하여 단열 성능을 개선한 제품입니다. 비드법 2종은 ‘네오폴’이라 불리며 단열재로 가장 많이 쓰입니다.

압출법은 원료를 가열하여 용융한 다음 연속적으로 압축 발포하는 방식으로 만든 제품으로 동일한 밀도의 비드법 단열재보다 단열 성능이 우수합니다. 보통 ‘아이소 핑크’라고 불리며 기체 중 열전도율이 가장 낮은 불화탄소를 충전하여 단열 성능이 더 우수합니다.