Special 현대생활과 세라믹건재(1)
국내외 단열재 현황 및 무기단열재의 필요성

김태연_한국세라믹기술원 학생연구원
추용식_한국세라믹기술원 수석연구원

1. 개요

단열재는 유기 및 무기단열재로 대분할 수 있으며, 연구·개발을 통해 다양한 단열재들이 사용되고 있다. 현재 국내 단열재 시장에서 유기단열재는 70% 정도를 차지하고 있으며, 무기단열재의 사용빈도는 저조한 상태이다. 유기단열재는 우수한 단열성능을 보유하고 있으며, 가볍고 절단이 쉬워 작업성이 뛰어나다. 하지만 화재 발생 시 유독가스를 생성하여 인명피해를 증가시킬 우려가 있다. 선진국에서는 무기단열재의 사용빈도가 증가하고 있는 추세이며, 국내에서도 연구·개발이 이루어지고 있다. 무기단열재는 화재에 강한 불연성을 보유하고 있지만, 단열성능이 유기단열재 대비 소폭 떨어지는 상태이다. 더불어 섬유계의 경우, 수분 저항성이 낮아 발수처리가 필요하다.
  비드법단열재는 시공성, 가격 및 성능이 우수하고 가장 보편적인 유기단열재이며, 밀도에 따라 등급을 구분하고 있다. 통상 30kg/m3이 가장 단단하며, 열전도특성이 가장 우수하지만 불에 약해 화재 시 인명피해를 유발할 수 있다는 단점이 있다. 스티로폼이라는 단어로 통용되고 가장 익숙한 이 단열재의 원래 이름은 발포폴리스티렌(Expanded Poly Styrene)이며, 영문의 글자를 따서 EPS라고도 한다. 스티로폴은 독일 바스프사의 상표이고 스티로폼은 미국 다우케미칼사의 상표명인 만큼 공식 명칭은 비드법 단열재로 불린다. 
  압출법 단열재는 단열성 및 내습성이 우수하며, EPS보다 불에 강한 특징이 있다. 대표 상품인 아이소핑크로 잘 알려진 단열재이며, 원료를 녹여 연속으로 압축·발포시켜 만든 제품으로 원래 이름은 압축폴리스티렌(Extruded Poly Styene)이고, 영문의 머리글자를 따서 XPS라고 부르고 있다. EPS와 달리 물을 흡수하지 않으며, 습기에 강해 기초나 지하실 외벽에 많이 사용되고 있다. 일선 현장에서는 EPS와 혼동되는 것을 피하기 위해 분홍색 및 노란색 등의 색상을 가미해 사용하고 있다. 가격을 제외하고는 열전도율이나 압축강도 등 대다수 성능에서 EPS보다 우수하며, 특히 압축강도가 뛰어나 지하층에 설치해도 2층 정도의 콘크리트 건물의 하중을 충분히 견딜 수 있는 것으로 알려져 있다. 또한 EPS보다 단열성능이 우수하여 벽체두께를 줄여 건축물을 설계할 수 있다. 다만 초기열전도율은 시간이 경과되면서 20~30% 가량 떨어지고, 단열재 표면이 미끄러워 미장 마감 시 주의해야 한다. XPS는 가급적 물과 직접 접촉하는 부위에 한해서 사용하는 것이 좋고 벽체 시공시에도 건식공법과 같은 적절한 마감방식을 검토할 필요가 있다.
  미네랄울(Mineral Wool ; Rock Wool)은 명칭에서 나타나는 것처럼 규산 칼슘계의 광석을 고온으로 용융시켜 만든 무기질의 인조 광물 섬유 단열재이며, 섬유가 유연하고 열전도율이 낮아 에너지 절감이 우수하다. 더불어 건축물의 내화, 흡음, 단열은 물론 각종 플랜트, 선박 등의 보온, 단열, 보냉과 농업용에 이르기까지 널리 사용되고 있다.
  글라스울(Glass Wool)은 건축물의 내벽, 외벽, 배관, 닥트, 샌드위치 패널, 자동차, 선박 가전 등 다양한 용도의 단열, 불연, 흡음재로 전 세계에서 70년 이상 광범위하게 사용되고 있는 소재로 규사, 파유리 등 유리원료를 용융하여 만든 무기질 섬유이다. 유연하고 부드러운 섬유가 섬세하게 집면되어 단열 및 흡음성능이 뛰어나며, 불연성이 뛰어난 인조광물 섬유(MMMF : Man Made Mineral Fiber)이다. 화재에 강하고 건축용도에 따라 다양한 형태로 생산, 사용되기 때문에 불연, 단열, 보온, 보냉, 흡음을 요구하는 아파트, 주택, 상업용 건물, 공장 등에 두루 쓰인다. 칼 등의 간단한 도구로 쉽게 재단이 가능하고 용도에 맞게 다양한 규격으로 생산되며, 또한 석유를 여러 차례 정제 가공한 유기단열재와 달리 프레온가스, 휘발성 유기화합물 등의 오염물질이 거의 방출되지 않는다. 제품의 생산에서 폐기까지 전생애주기(LIFE CYCLE)에 걸쳐 사용되는 에너지 소모량이 유기단열재에 비해 적어 지구온난화 방지 및 에너지 자원 보존에 적합한 제품이다.

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<본 사이트에는 일부 내용이 생략되었습니다. 자세한 내용은 세라믹코리아 2020년 7월호를 참조바랍니다. 정기구독하시면 지난호보기에서 PDF를 다운로드 하실 수 있습니다.>