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4-04. 단열재의 종류 및 특징 - 마. 폴리우레탄폼, 수성연질폼, 우레아폼, PUR, PIR

M 관리자 84 82,640 2013.05.23 22:34

폴리우레탄폼, 수성연질폼, 우레아폼, PUR, PIR

 

폴리우레탄의 사용처에서 단열재가 차지하는 것은 매우 작은 편에 속한다. 폴리우레탄은 인간이 발견한 화학소재 중 가장 그 응용의 범위가 넓은 소재 중 하나인데, 의류부터 시작해서, 안경테, 카메라몸체, 가구, 신발, 건설자재(단열,방수,몰딩), 심지어 우주공학과 모형, 피규어 분야까지 그 사용범위가 깊고 넓다. 아직도 수많은 폴리우레탄 응용제품이 새롭게 개발되고 있고, 앞으로도 그러할 것이다.

 

건축분야에서는 절연재로써 그 역할을 하고 있는데, 밀도가 비교적 낮은 제품은 이른바 보드형태 또는 스프레이 형태의 단열재로 사용되고 있고, 밀도와 강도가 높은 제품은 알루미늄창호의 절연재로도 사용되고 있다.

 

제품을 분류하자면 아래 그림과 같다.

 

종류.jpg

 

 

우선 우리나라의 KS M 3809 경질폴리우레탄폼 단열재 (THERMAL INSULATION MATERIAL MADE OF RIGID URETHANE FOAM)의 기준을 따르고 있는데 이 기준에서 경질 폴리우레탄 폼은 1종과 2종으로 나누어 지고 있고, 그 구분은 아래 그림과 같다.

 

M3809_2002 (1)_Page_02_s.jpg

 

 

즉, 1종은 표면에 아무것도 없는 누드폼이고 2종은 패브릭(천) 또는 알루미늄박막으로 표면이 처리된 것을 의미한다. 이 종류가 밀도에 따라서 1호~3호까지 구분되어 진다.

 

또한 각 종류별 성능 기준치는 같은 규정에 의해 다음과 같다.

 

   

 

M3809_2002 (1)_Page_04_s.jpg


 

 

경질폴리우레탄폼 단열재에 표면이 있는 것은 그 제조 과정상 필요한 필수적인 것으로써 오히려 1종처럼 누드로 만드는 것이, 표면이 붙어 있는 결과물에서 표면을 제거하는 후속 공정이 따라야 하므로, 2종보다 1종이 더 비싸다. 그러므로 현재 우리나라 시장에서는 2종의 판매가 주종을 이루고 있다.

 

 

CAM00445_s.jpg

<경질폴리우레탄폼 1종>

 

 

 

 

CAM00447.jpg

<경질폴리우레탄폼 2종>

 

 

 

2종 중에는 아래와 같이 알루미늄으로 싸여진 제품도 있다.

 

 

PUR-AL.jpg

 

 

    

우리나라에서는 경질폴리우레탄폼이라는 단일이름으로 불리우고 있지만, 이 우레탄폼은 크게 PUR(polyurethane)과 PIR(polyisocyanurate)로 나뉜다.

PUR과 PIR은 비록 같은 통칭으로 불리우고 있고, 같은 PU계열이기는 하나, 분자구조가 다른 물질이다.

아래에 자세히 나오겠지만, PIR은 기존 PUR의 특성에 난연성을 높이려고 개발한 제품이다.

그러므로, 이 글에서는 폴리우레탄폼의 일반적 특성부터 설명하고 PIR만 별도로 나누어 특징을 열거하는 방법으로 서술하도록 한다.

 

시장에는 경질폼, 연질폼 등으로도 나뉘어져 있는데, 본질적으로는 모두 PU 계열이다. 연질폼은 자동차시트, 신발밑창 등에 많이 사용된다.

 

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어려운 원재료의 이름 또는 화학변화에 대한 내용은 이 글을 보시는 분과 상관없을 것으로 판단되므로 언급하지 않도록 하겠다.

 

그럼에도 불구하고, 정의를 제대로 알고 싶은 분을 위해서 위키의 링크를 적는다.

아래는 한글로 된 폴리우레탄의 위키내용이다.

http://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%8F%B4%EB%A6%AC%EC%9A%B0%EB%A0%88%ED%83%84

 

아래 링크는 비록 영문이기는 하나, 항상 그렇듯이 매우 잘 정리가 잘 되어져 있다.

http://en.wikipedia.org/wiki/Polyurethane

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폴리우레탄은 주원료 두 개와 몇 개의 첨가제를 반응시켜 발포를 한 결과이며, 발포의 과정은 아래 그림에서 잘 볼 수 있다.

 

발포는 현장발포와 공장발포로 나뉘어 지는데, 우리가 흔히 보는 보드형식의 단열재는 모두 공장제작이다.

 

How-is-it-made.jpg

 

 

<폴리우레탄의 발포과정, 출처:http://brufma.co.uk/what-is-pirpur/>

 

 

폴리우레탄폼(경질우레탄보드)의 사용처

 

아래 사진은 폴리우레탄의 전자현미경 사진이다.

 

1-s2.0-S0141391002000344-gr1.jpg

 

 

<폴리우레탄폼의 현미경사진, 출처 : http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0141391002000344>

 

 

사진에서 보다시피 Close Cell 이긴 하나 완전체는 아니기 때문에 흡수과 투습이 작게나마 기록된다. (Close Cell 비율이 90% 이상)

 

아래 표는 비드법, 압출법, 폴리우레탄폼의 KS규격에 명기된 흡수율과 투습성능을 서로 비교하기 쉽게 표로 만들어 놓은 것이고, 투습성능은 다시 Sd값으로 변환시켜 놓았다.

   

 

밀도

(kg/㎥)

흡수량

(g/100cm2)

투습성능

(ng/m2·s·Pa)

Sd값

(두께 100mm)

비드법1호

30

1.0이하

146 이하

5.372 이상

비드법2호

25

208 이하

3.772 이상

비드법3호

20

250 이하

3.136 이상

비드법4호

15

1.5이하

292 이하

2.688 이상

압출법특호

35

-

 

146 이하

5.372 이상

압출법1호

30

압출법2호

25

압출법3호

20

폴리우레탄폼 1종1호

45

3.0이하

145 이하

5.408 이상

폴리우레탄폼 1종2호

35

185 이하

4.24 이상

폴리우레탄폼 1종3호

25

225이하

3.484 이상

폴리우레탄폼 2종1호

45

40 이하

19.608 이상

폴리우레탄폼 2종2호

35

폴리우레탄폼 2종3호

25

 

표에서 알 수 있듯이 폴리우레탄품은 투습은 어렵고, 흡수량은 비드법보다 좀 더 높다. (시험성적서 결과를 보면 한계값의 절반 이하로만 나타난다. 보통 0.5~1.5g/100cm2 내외) 경질우레탄보드도 비드법과 마찬가지로 물이 직접 닿는 부위에의 사용은 불가능하다.

 

아래 그림은 EN 12087 규정에 의해 28일간의 흡수율을 측정한 그래프이다. 28일 후 체적의 약 1.3% 흡수를 하는 것을 볼 수 있고, 1m x 1m x 0.1m 의 폴리우레탄 단열재에 약 1.3kg의 물이 흡수된다는 뜻이므로 작은 양은 아니다.

 

purwaterabsober.jpg

 

 

<폴리우레탄폼의 흡수율시험, 출처 : Thermal insulation materials made of rigid polyurethane foam, Bing>

 

다만, 폴리우레탄폼 2종의 경우 표면의 마감재 때문에 흡수량이 측정되지 않는데, 이 것이 표면에 부직포 등이 붙어 있기 때문이다. 숫자상의 결과는 흡수량이 없으나, 결국 측면의 노출부위로 흡수가 되기 때문에 물이 직접 닿는 곳에 사용될 수 없는 것은 동일할 것이다.

 

비록 밀도가 매우 높게 올라가면 흡수율이 극히 낮아져 무시할 정도가 될 것으로 예상되나, 가격이 급격히 올라가게 되므로 결국 XPS 와의 가격경쟁력이 없어지므로 의미가 없어진다. 그러므로 현재까지 물과 직접 접하는 부위의 단열은 XPS외에는 별 다른 대안이 없다.

 

 

경질폴리우레탄폼 스프레이폼의 목조건축물 사용 가능성

 

Sd값이 100m를 넘어가게 되므로 완전불투습 자재로써, 목조건축물에는 사용될 수 없다. 특히 투습성이 좋지 않은 OSB와 역시 투습성능이 없는 경질폴리우레탄폼과의 상성은 매우 좋지 않다. 

이는 경질폴리우레탄 스프레이폼이 경화한 후에 (온도에 따라 다르지만) 미세하게 수축을 하게 되고, 시간이 지나면 접착력이 약한 부분이 벌어지게 되는데 이 틈으로 들어간 수분은 재료의 불투습성 때문에 빠져나오지 못하게 되므로 구조체의 손상으로 이어질 수 있기 때문이다. 또한 현재 목조주택에 사용되는 다른 제품과 비교해 볼 때 가격경쟁력도 많이 낮다.

 

 

폴리우레탄 스프레이 방수제

 

경질폴리우레탄을 지붕(주로 체육관 등) 외부에 뿌려 단열성능을 높이고, 방수성능을 가지게 하는 공법이 있다. 경질폴리우레탄스프레이 후에 우레아폼 등으로 마감과 함께 UV코팅 처리를 하게 된다. 방수제로 사용되는 폴리우레탄은 폼의 발포율을 줄여서 흡수율을 낮춘 제품이 사용되며, 상부 코팅이 주로 방수성능을 담당한다.

 

   

foam_diagram.gif

<폴리우레탄방수, 출처 : http://www.sunvekroofing.com/foam_roofing.htm>;

 

 

 

x-0222_s.jpg

 

 

<폴리우레탄방수, 출처 : http://commercialroofinglosangeles.wordpress.com/tag/spray-foam/>

 

 

표면의 코팅은 강도를 높이고, 방수성능 향상의 목적으로 혼용된다.

다만, 이 때 주의할 사항은 폴리우레탄폼의 작업온도가 5~55도로 정해져 있는데 철판지붕의 온도는 여름에 대부분 이 온도를 넘어가게 되며, 한 겨울에는 천공복사에 의해 매우 낮은 온도를 유지할 수 있다. 그러므로 현장의 표면 온도에 주의하여 사용되어야 한다. 또한 공기 중의 습기와 반응하여 경화하므로 상대습도 85% 이상인 외부에서의 작업도 허용되지 않는다. 조기경화로 인해 원하는 성능이 나오지 않기 때문이다. 우리나라 여름철에 상대습도가 85%를 넘는 날은 매우 많으므로 주의해야 할 부분이다.

허용온도나 습도를 벗어나면, 제대로 된 흡착이 되지 않고, 수축/팽창율이 허용치를 벗어나면서 하자의 직접적 원인이 될 수 있다.

 

이를 정리하면 다음과 같다.

 

폴리우레탄폼 작업 불가 환경

밀폐된 공간

용접 등 인화의 원인이 될 수 있는 작업이 진행되는 공간

4℃ 이하

55℃ 이상

상대습도 85% 이상

 

 

창호 틈새의 폴리우레탄 충진

 

현장에서 기밀성/단열성 향상을 목적으로 창호틈새를 폴리우레탄으로 충진하는 것을 많이 볼 수 있는데, 이는 그리 좋은 방법은 아니다. 기밀성능 편에서도 언급을 했지만, 경질폴리우레탄폼은 완전히 경화한 후에도 수축을 하기 때문에 결국 언젠가는 접착면이 탈락을 하게 되고 이 틈으로 누기가 발생되면서 하자가 따라 온다. 그러므로 충진의 효과를 100% 내기 위해서는 반드시 전용 기밀테잎으로 마감을 해주어야 한다.

또한 작업의 순서에도 주의 해야 한다. 창호의 한쪽면에 기밀테잎을 미리 붙혀 놓으면 추후 폼을 충진하면서 이 기밀테잎을 밀면서 부풀어 오르게 되므로 후속 작업에 난항을 겪게 된다. 그러므로 반드시 충진을 먼저 한 후, 내외부 기밀테잎을 붙혀야 한다.

작업 순서를 그림으로 표현하면 다음과 같다.

 

 

창호의 기밀.JPG

<창호의 폴리우레탄과 기밀테잎 작업순서>

 

 

*최근에 경화되지 않는 연질폴리우레탄 스프레이도 나오므로 창호 틈새 등의 충진은 연질폴리우레탄폼을 이용하는 것이 여러모로 유리하다.

 

그리고, 폴리우레탄은 발포시 최소 80℃ 이상의 발열반응이 나타나므로 PVC창틀에 사용할 경우 PVC의 변형도 올 수 있으므로 넓은 틈에 다량의 폼을 동시에 채우는 일은 지양해야 한다.

 

 

 

폴리우레탄폼의 단열성능 경시변화

 

폴리우레탄의 단열성능은 상기 KS규정에 나와있지만, 단열성을 제대로 논하기 위해서는 두가지 관점에서 이야기가 되어야 하는데, 첫 번째는 역시 경시변화이다.

 

압출법단열재와 마찬가지로 폴리우레탄폼 단열재도 내부의 단열가스가 공기와 서서히 치환되면서 단열성능이 떨어지는 일이 발생한다.

단열재별 실험시작 후 365일이 경과한 시점의 단열성능 변화는 다음과 같다.

 

단열재경년변화.jpg

 

 

<단열재별 경년변화, 출처 : 건축단열재의 장기 경년변화에 따른 열전도율 변화에 관한 실험연구 II, 최현중외 4인, 대한건축학회 학술발표논문집, 2003>

 

 

연구에 따르면 경질우레탄폼은 비록 압출법보온판의 변화에는 미치지 못하나 약 21%의 단열성능 하락이 관측되었다.

 

폴리우레탄보드의 시험성적서를 보면 KS에 의한 표준값과는 다르게 대게 0.018~0.019 W/mK를 보이는데, 이 것이 약 1년정도 경과하면 KS에서 정한 값으로 변화가 있다는 뜻이니 패시브하우스를 제대로 계산하기 위해서는 시험성적서가 아닌 KS값으로 에너지해석을 하면 추후에도 무리가 없을 것이다.

법적으로는 시험성적서의 결과를 따를 수 있게 되어 있기 때문에, 스스로 열전도율을 높혀서 계산하지 않는 한 불행히도 업체에서 이 연구결과를 반영할 의무를 없다.

 

이 경년변화에 대한 내용은 해외문헌에서도 볼 수 있다.

 

 

폴리우레탄경년변화2.jpg

<폴리우레탄보드의 열전도율 경년변화, 출처 : Thermal insulation materials made of rigid polyurethane foam, Bing>

 

 

아래 발포제별 특성에서 다시 언급하겠지만, 국내 논문의 시작점은 0.019W/mK 이나, 해외문헌은 0.022W/mK에서 시작되는데, 이는 내부 단열가스의 종류가 달라서 생기는 차이이며, 본질적으로 다른 제품은 아니다. 여기서도 초기값에 비해 약 17% 정도 단열성능이 저하됨을 할 수 있다.

 

이런 이유로 협회에서 인증을 받는 건물에 경질폴리우레탄 단열재를 사용했다면, 시험성적서와는 상관없이 열전도율을 시험성적성 보다 20% 높힌 약 0.024 W/㎡K 로 계산을 한다. 경질폴리우레탄보드를 사용하고자 하시는 분들은 참고하시길 바란다.

    

폴리우레탄의 발포제별 단열특성

 

폴리우레탄의 단열성능은 내부에 담고 있는 기체가 약 50%를 넘는 비율로 성능을 결정한다. 나머지 50%는 분자의 구조와 원재료의 특성인데 이는 거의 동일하다. 즉, 내부에 어떤 가스가 채워져 있는가가 폴리우레탄의 단열성능을 좌우한다고 이야기할 수 있는 것이다.

 

구성표.jpg

 

 

<폴리우레탄폼의 단열성능 결정인자, 출처 : 미쯔이화학 카달로그>

 

 

이 가스는 별도로 주입하는 것이 아니라, 발포를 위한 가스가 우레탄이 발포되면서 내부에 머물러 단열성능을 높이는 역할을 하고 있다.

아래 표는 대표적 발포제별 열전도율을 표기한 표이다.

 

 

끓 는 점 (℃)

기체

열전도율

(mW/mk @ 10℃)

공기중

인화 

한계농도

(vol.%)

ODP

(오존파괴

지수)

GWP

(지구

온난화지수)

CFC-11

24

7.4

none

1.0

1000

HCFC -141b

32

9.7

5.6

~17.7

0.11

713

시클로

펜탄

49

11

1.5~8.7

0

25이하

HFC -245fa

15.3

14(40℃)

none

0

1020

CO2

-79

16.3

none

0

1

 

 

 

현재 우리나라는 냉장고를 제외하고 모두 HCFC-141b를 발포제로 사용하고 있는데, 비교적 열전도율이 낮아 단열성능이 높게 측정된다.

그러나, 문제는 상기 표 오른쪽의 오존파괴지수(ODP, HCFC-11과 상대비교한 값)와 지구온난화지수(GWP, CO2와 상대비교한 값)이다. 이 두가지 값 때문에 CFC-11의 사용이 전세계적으로 금지되어져 있고, HCFC-141b도 선진국은 이미 사용금지에 들어갔으나, 우리나라는 개도국의 지위로 아직까지 시장에서 대부분 사용되고 있다.

 

하지만, 올해(2013년) 녹색건축물인증기준이 변경되면서, 이 두가지 지수의 기준이 선진국 수준으로 강화될 전망이다. 즉, 지구온난화지수(ODP)는 0.1이하, 지구온난화지수(GWP)는 100 이하인 단열재를 사용해야 만 단열재 항목을 통과할 수 있다.

물론 이 부문의 점수를 받지 않더라도 다른 부문에서 점수를 획득하면 되므로, 매우 격한 변화를 기대하기는 어려우나, 폴리우레탄단열재 시장의 미묘한 변화가 예상된다.

 

** 패시브하우스가 환경친화를 동시에 지향한다고 전제한다면 현재 우리나라에서 사용되는 경질우레탄보드를 패시브하우스에 사용하기는 조금 남부끄러운 일일 수 있다.

 

현재 유력한 대안은 냉장고용 폴리우레탄발포제로 사용되는 시클로펜탄인데, 이를 사용하면 열전도율이 올라가는 것도 고려해야 하지만, 이 가스가 매우 다루기 어려워(폭발가능성이 올라감) 제조회사에서는 이를 위한 설비 투자가 추가로 있어야 하고, 이를 위해서는 설비가격이 결국 제품가격에 반영되어야 하므로 그리 쉬운 문제는 아닐 것 같다. (완성된 제품은 폭발하지 않는다. - 노파심)

 

** 냉장고는 글로벌 수출을 고려해야 하기 때문에, 일찌감치 선진국 규제를 피하고자 시클로펜탄을 발포제로 사용해 왔다.

 

문제는 이 시클로펜탄의 열전도율이 CFC-141b 보다 높아 단열재의 열전도율이 약 20% 정도 상승된다는 것이다. 즉, 환경친화를 고려하여 발포가스를 변경하면 지금까지의 매우 낮은 열전도율을 우위로 한 마케팅이 어려워 질 수 있다는 이야기이므로 폴리우레탄업계에서는 깊은 고민일 수 밖에 없다.

 

다음 후보는 CO2이다. CO2는 표에서 보다시피 시클로펜탄보다 열전도율이 높다. 그러므로 이를 발포제로 사용하는 것은 경질폴리우레탄폼의 열전도율을 더욱 높이는 결과를 초래하기 때문에 업계로써는 난색을 보일 수 밖에 없다. 그러나, 시클로펜탄보다 더 환경친화적 제품에 가까워질 수는 있다.

 

 

 

경질폴리우레탄폼의 난연성

 

이른바 경질폴리우레탄폼 중에서 PUR로 분류되는 제품은 난연제를 첨가한다고 하더라도 난연성이 있다고 말할 수 없다. 이 난연부분은 아래 PIR에서 추가적으로 설명된다.

시험성적서 중 아래와 같은 내용을 가진 제품이 있으나, 실제로 통과해서 나온 시험성적서인지 확신할 수는 없다. 이 시험성적서는 우연히 인터넷에서 검색한 것인데.. 재미있는 사실은 전화를 한 6개 폴리우레탄 회사에서는 가스유해성시험을 하지 않았으니, 시험성적서를 줄 수 없다고 이야기하고 있다는 것이다. 그러므로 아래 시험성적서는 그저 참고로만 이해하시면 좋겠다. 이 글을 보시는 폴리우레탄회사 중에 가스유해성시험을 하시고, 이를 밝힐 용의가 있으신 회사에서는 협회로 연락을 주셨으면 좋겠다.

 

그러므로, PUR은 내단열재로 사용되어서는 안된다.

또한 PIR 이라 하더라도 다른 유기단열재와 마찬가지로 유해가스가 나오지 않는 것은 아니기 때문에 그 역시 내단열재로의 사용은 피하는 것이 좋다.

 

 

 

난연3급_시험성적서0001_Page_1.jpg

 

 

 

 

경질폴리우레탄폼의 외단열 가능성

 

외단열미장마감공법은 자재의 변형이 거의 없어야 하는 것이 중요한 요구사항이다. 이른바 온도에 의한 신축율이 높거나, 휨 특성이 크다면 외단열미장마감공법에 사용되어서는 안된다. 폴리우레탄폼은 밀도가 높을수록 신축율이 적어지고, 휘어지려는 특성이 작아져 높은 밀도일수록 사용가능성이 높아지는데, 경질폴리우레탄폼 중 PUR은 PIR에 비해 성능이 떨어진다.

그러므로 PUR을 외단열미장마감공법에 사용하기 위해서는 밀도가 50kg/㎥은 넘어야 할 것으로 예상하고 있으며, PIR은 30kg/㎥을 넘기면 사용될 수 있을 것으로 보고 있다. 이는 ETAG-004 규정에 의해 외단열미장마감공법에 사용 가능한 경질폴리우레탄폼은 PIR 중 밀도 30kg/㎥ 이상이어야 한다는데 근거한 추론이다.

 

PUR이 50kg/㎥을 넘기면 가격이 많이 올라가기 때문에 결국 PUR을 외단열미장마감공법에 사용할 일은 없을 것으로 보고 있다.

PIR을 외단열미장마감공법에 사용할 경우 허용크기는 1,000 x 500mm 이내이다.

 

 

    

수성연질(폴리우레탄 스프레이)폼

 

수성연질폴리우레탄폼은 재료의 비율을 조절하여 발포율을 매우 높힌 제품으로, 밀도가 낮은 반면(약 10kg/㎥이내)에 큰 체적으로 부풀어 오르고, 경화 후에도 일정한 탄성을 유지하고 있는 것이 특징이며, 경질폴리우레탄폼과는 다르게 Open Cell 구조로 되어져 있다.

 

수성연질폼에 “수성”이라는 이름이 붙은 것은 폴리우레탄을 생성하는데 있어서 발포가스를 CFC계열이나 펜탄계열을 사용하는게 아니라, 물(H2O)를 발포제로 사용한다. 하지만 엄밀히 이야기하면 물로 발포되는 것이 아니라, 물이 원료와 화학반응을 일으켜 생성되는 CO2를 발포제로 사용한다고 설명되는게 맞다.

 

foam-insulation.jpg

 

 

<수성연질폴리우레탄폼, 출처 : http://www.ci.bellaire.tx.us/index.aspx?NID=917>

 

상기 발포제별 특성표에서 볼 수 있듯이 CO2는 ODP와 GWP 지수면에서 매우 우수하다. 또한 물을 매개로한 발포를 하기 때문에 위험도도 매우 낮다.

이 물을 매개로 한 CO2발포는 그 첨가제의 비율로 발포율을 조절해서, 고밀도발포를 하면 수성경질우레탄폼이 되고, 저밀도발포를 하면 수성연질우레탄폼이라고 불린다. (우리나라는 “우레탄”이라고 하는 명칭이 친환경이미지를 만드는데 걸림돌이라고 판단을 하셨는지, 대부분의 제조회사에서 “수성연질폼”으로 불리우기를 희망하고 있다.)

 

모든 특징은 경질폴리우레탄폼과 같으나, 상기 가스 특성표에서 보다시피, 폼의 단열성을 대부분 결정하는 발포가스가 CO2를 사용하는데, 가스 자체의 열전도율이 많이 높기도 하지만, Open Cell 구조라서 CO2는 빠른 시간 내에 공기와 쉽게 치환된다. 즉, 공기로 단열성을 가지게 되므로 기타 무기질단열재와 거의 같은 0.038~0.04W/mK 정도의 높은 값을 갖는다.

 

또한 CO2가스가 방출되므로 밀폐된 공간에서의 작업은 (당연하겠지만) 해서는 안되며 복장도 확실히 갖추어야 한다. (경질폴리우레탄 스프레이폼의 현장발포는 인화가 되는 휘발성물질을 용제로 사용하기 때문에 밀폐된 공간에서의 작업을 더더욱 불가능하다.)

 

만약 경질폴리우레탄폼의 발포가스가 ODP 지수 등의 규제로 인해 CO2를 사용하게 된다면 수성폴리우레탄폼과 밀도 외에는 다를 바가 없게 되어 (Close Cell 이라 할지라도) 열전도율은 지금 보다 많이 올라가게 되므로, 폴리우레탄폼 제조사의 고민이 깊어 질 수 밖에 없다. 여기에 가스의 누출로 인한 경년변화까지를 고려한다면 더욱 그러하다.

 

** 수성연질폴리우레탄 스프레이폼은 Open Cell로써 발포와 동시에 이미 공기와 치환이 되므로 경년변화가 없다.

 

수성폴리우레탄폼은 열전도율은 높고, 가격은 경질우레탄폼과 거의 같으므로 시장에서는 크게 환영받지 못하고 있으나, 녹색건축물 등에서 요구하는 조건을 따지게 되면 시장은 확대될 것으로 전망하고 있다.

 

** 정리하자면 현재의 CFC-141b (9.7 mW/mK) 의 사용에서 시클로펜탄 (11 mW/mK)으로 넘어가느냐, CO2 (16.3 mW/mK)으로 넘어가느냐의 문제인데, 예상되기로는 현재의 매우 낮은 열전도율로 시장의 확대를 열어온 우레탄업계의 입장에서 비록 더 환경친화적이긴 하지만 열전도율면에서 매우 불리한 CO2로 넘어가는 것은 어려울 것으로 전망된다. 물론 다른 대체 발포제의 대한 연구도 계속되고 있으므로 섣부른 예상은 아직 이르다.

 

** 우리나라 경질폴리우레탄폼의 열전도율이 대게 0.018~0.019 W/mK이지만, 유럽에서 생산되는 경질폴리우레탄폼의 열전도율이 대게 0.024~0.028 W/mK을 나타낸 다는 것은 이미 유럽에서 CFC-141b를 사용하지 않는다는 것을 알 수 있다.

 

 

수성폴리우레탄 스프레이폼의 목조 건축물 사용 가능성

 

수성연질폴리우레탄 스프레이 폼의 수증기 투과성에 대한 시험성적서 샘플은 다음과 같다. 물론 특정 회사의 제품이라 설계/시공자는 각 회사별로 이를 확인해야 한다.

 

 

1380688088_22.jpg


 

   30mm 두께의 수증기투과성이 54.2ng(m*s*Pa) 이므로, 이를 Sd-값으로 변환하면 0.12m 이고, 2x6 목구조에 이 제품이 전부 채워진다면 Sd-값은 0.51m 이므로, 이론상 투습이 잘되는 소재라고 볼 수 있으므로 이는 목구조에 적용할 수 있음을 의미한다.

 

그러나, 아래 내용과 같이 난연3급의 제품을 목구조에 적용할 수 있을지에 대한 진지한 논의가 필요하다.

 

 

수성연질폴리우레탄폼의 난연성

 

아래 시험성적서로는 난연3급에 해당한다고 볼 수 있다. 그러나, 이 역시 어떠한 회사에서도 시험조건을 명기한 시험성적서 일체를 제공하는 것을 거부하였다. 그러므로 이글을 보시는 (저희가 미처 연락드리지 못한) 수성연질폼회사에서 "을"지까지를 포함한 모든 난연시험성적서를 제공해주실 의사가 있으신 분은 연락을 바라며,, 그 전까지 수성연질폼이 난연3급에 해당한다는 것은 단지 "주장"에 불과하다. 

또한 업계에서는 경질폴리우레탄폼과는 다르게 유해가스가 "전혀" 나오지 않는다고 이야기하고 있다, 그러나 유기화합물의 특성상 불가능하며, 이에 대한 증거로써 아래 가스유해성시험과 독성가스 시험성적서를 첨부한다.

 

20130523200625_00002_e.jpg

 

 

<수성연질폴리우레탄폼의 가스유해성시험성적서>

 

 

 

20130523200625_00001_e.jpg

<수성연질폴리우레탄폼의 독성가스지수 시험성적서>

 

 

 

참고로 독성지수는 전체 가스 중 기준치에 대한 발생량의 비율을 나타낸 것으로써 기준치보다 높으면 1.0 보다 큰 숫자로 표기된다. 일부 회사에서 주장하듯 “전혀 안나오고” 있지 않다. 

또한 1.0보다 낮다고 해서 완전히 안전한 것도 물론 아니다. 유기단열재는 항상 화재에 대한 고려를 해야 한다. 그러므로 목조주택에 이를 사용할 경우에는 화재 확산을 막도록 석고보드를 반드시 두겹이상 사용해야 한다.

그러나, 그럼에도 불구하고 유기화합물의 단열재를 목구조에 사용하는 것에는 여러모로 권하고 싶지 않다.  이런 것은 국가가 확실하게 가이드라인을 제시해 주어야 할 것으로 보인다.

 

 (무기단열재를 사용해도 화재시 구조체의 안전을 위해 석고보드 두겹의 시공은 필수적이다.) 목구조가 내화구조(한시간)로 인정받은 것을 보면 12.5t 석고보드 두장을 사용한 결과로 인정받은 것을 인지해야 한다.

 

 

 

PIR

 

PIR은 Polyisocyanurate 에 배합재료를 달리해서 분자구조를 더욱 안전화시킨 폴리우레탄폼이다.

 (개인적으로는 PUR과 PIR을 모두 폴리우레탄폼이라고 부르는 게 이해가 되지 않는다. 특성이 다르므로 업계에서는 미래 시장을 위해 다른 이름으로 정해야 하는 것이 맞지 않을까 하는 생각인데, 화학분야는 전혀 모르고 있고, 또 안다고 하더라도 명칭은 전문가의 영역이라 뭔가 이유가 있어서 같은 이름으로 부르고 있다고 생각할 뿐이다. 그래도 만약 이름을 달리한다면 “폴리이소시안우레이트”는 너무 길어 결코 외우지 못하므로 “폴리이소시안폼” 또는 “개량폴리우레탄폼”이라고 하는 것은 어떨까 한다. - 관계자분께서는 애교로 보아주셨으면 한다. )

 

이 소재를 좀 더 자세히 알고 싶은 분을 위해 영문이기는 하나 링크를 옮긴다.

http://en.wikipedia.org/wiki/Polyisocyanurate

 

PIR과 PUR의 분자구조 차이는 아래와 같다.

 

nPIR보드 카다로그_1.jpg

 

 

<PUR의 분자구조>

 

 

 

 

nPIR보드 카다로그_2.jpg

<PIR의 분자구조>

 

 

보면 PIR이 환형의 안정적 형태를 취하고 있어 난연성, 온도변형성 등에서 PUR보다 나은 결과를 보여준다고 한다. 열전도율도 동일한 가스를 사용하더라도 더 낮게 측정된다. (약 0.002 W/mK 정도 차이) 이는 참고한 문서에서도 언급되고 있지는 않지만 환형구조의 특성상 열전달 경로가 길어져 열전도율도 더 낮은 것이 아닌가 추측한다.

 

** 분자구조가 안정적이라서 제품 안정적라하니... 화학의 세계도 참으로 아름답고 신비스러운 면이 있는 것 같다.

 

이 PIR은 최근 몇몇 국내 회사에서도 마케팅에 공을 들이고 있는 것을 쉽게 찾아 볼 수 있다.

그러나, 역시 동일한 회사에서 PUR도 만들고 있고, PUR의 사용이 아직은 많으므로 강력하게 PUR을 비판하고 있지는 않고 있다.

 

어찌되었건 여러 가지 면에서 PUR보다는 특성이 우수하다. 물론 가격도 더 비싸다.

 

PIR의 특성 중 중요한 것은 난연성의 향상이며, 열에 의한 변형율도 적다. 그러므로 외단열미장마감공법으로 사용될 수 있으나, 역시 유기질이므로 독일 규정에 의하면 다른 유기질과 마찬가지로 22m를 넘는 높이의 건물에는 사용될 수 없다.

난연3급이지만, 수성연질폴리우레탄폼과 마찬가지로 유해가스가 완전히 안나오는 것은 아니니 역시 사용에 주의해야 한다.

 

가장 큰 문제는 난연등급의 시험성적서를 제시하고 실제 현장에 들어오는 제품은 난연이 아닌 제품을 납품하는 회사도 있으니 개탄할 일<http://knnews.kr/news/articleView.php?idxno=625164>이다. 무조건 싼 것만을 찾는 이 현상이 언제까지 지속될 것이지 궁금할 뿐이다. 다 함께 망하는 최단의 지름길로 달려가고 있다는 생각뿐이다.

 

그리고, PIR은 그 특성상 발포에 더 높은 온도를 필요로 해서 사실상 현장발포가 불가능하다.  그러므로 현장에서 스프레이폼으로 발포 사용하는 모든 폴리우레탄폼은 PUR이라고 보아야 한다. 이는 현장폼이 모두 난연 등급을 받지 못한 제품임을 뜻한다.

 

 

우레아폼

 

우레아폼은 우레탄폼과는 완전히 다른 물질이다. 이 물질은 수지계열이며 정식 명칭은 우레아-포름알데히드폼(Urea-formaldehyde foam) 이다. “포름알데히드”라는 명칭은 많이 들어보았을 것이다.

 

이 폼은 1970년 이전에 서양에서 많이 사용을 하였으나, 수축이 심하고 경화 후에 부서져 내리는 많은 문제를 야기해서 사용이 중단되었다. 물론 그 뒤로 수축율을 2~4%로 줄인 제품이 개발되었으나, 가장 큰 문제는 발포시 다량의 포름알데히드를 방출했다는 것이다. 그러므로 제품의 개선을 떠나서 이제는 주거시설에 우레아폼을 사용하는 것은 금지되어 있다.

 

최근에는 이 대체품으로 멜라민수지가 개발되어져 있다.

 

이 모든 내용은 위키사전<http://en.wikipedia.org/wiki/Urea-formaldehyde>;에 있는 내용을 그대로 옮긴 것이다. 아래 사진은 1970년대 이전의 우레아폼을 사용한 목조주택의 내부를 해체한 사진이다. 폼이 모두 수축되어 부서진 것을 볼 수 있다.

 

Urea-formaldehyde_insulation.jpg

 

 

<우레아품의 사용한 주택의 내부, 출처 : http://en.wikipedia.org/wiki/File:Urea-formaldehyde_insulation.jpg>

 

 

발포 과정이나 결과를 육안으로 보면 경질폴리우레탄과 거의 흡사하여 구분하기 어려우나, 경화 후 만져보면 경질폴리우레탄 보다 더 경질이고, 그래서 쉽게 부서지는 것이 다르다.

 

앞서 이야기를 했듯이 체육관 지붕 등의 단열/방수 방법으로 경질폴리우레탄폼을 뿌리고 그 위에 방수성능과 경도를 높이는 코팅제로 우레아폼을 사용하는 경우가 있는데, 포름알데히드는 대표적인 발암물질이므로 다량의 포름알데히드를 방출하는 우레아폼의 작업시 작업자는 반드시 방독면을 쓰고 작업을 해야 하며, 비록 법적 규제를 받지는 않지만 도심지에서의 작업은 금해야 한다.

 

이에 대한 내용은 아래 링크에서도 확인할 수 있다.

http://buildipedia.com/knowledgebase/division-07-thermal-and-moisture-protection/07-20-00-thermal-protection/07-21-00-thermal-insulation/urea-formaldehyde-foam-insulation-material

 

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매우 긴 글이기는 하나 여기까지로 경질폴리우레탄, PUR, PIR, 수성연질폴리우레탄, 우레아폼에 대해 정리를 하였고, 조금 더 나아가실 분을 위해서 참고한 PDF문서를 첨부파일로 올려놓는다.

 

아무래도 워낙 제품의 종류가 다양하고, 화학적 기초지식을 요구하다 보니 만약 잘못된 부분이 있다면 근거와 함께 알려주시면 감사하겠습니다.



Comments

G 홍지행 2013.05.23 23:04
귀중한 자료 잘 보았습니다...
M 관리자 2013.05.23 23:13
네.. 감사드립니다.
G 천둥 2013.05.24 05:02
잘몰랐던 자료감사합니다.
3 신동일 2013.05.24 09:15
정말 굼굼해하던 내용인데 이렇게 정리된것을 볼수 있어 무지무지 감사드립니다.
복 많이 받으실 겁니다.
M 관리자 2013.05.24 19:11
귀한 시간 내시어 찾아 주시니 이미 복받고 있다고 생각하고 있습니다.
감사합니다.
G 김창근 2013.05.24 23:06
수성연질폴리우레탄폼의 목구조용 단열재 사용에 따른 의문이 있었는데 상세히 잘 정리된 내용에 경의를 표하며 소중히 쓰겠습니다. 감사드립니다.
1 방인문 2013.05.25 10:38
알차고 좋은 자료 잘보았어요
관리자님의 추천으로 날씨는 덥지만
건축 잘하고 있어요 감사 합니다.
M 관리자 2013.05.25 22:25
네.. 다행이네요.. 잘 마무리되셨으면 좋겠습니다. 감사합니다.
G 건축사랑 2013.05.30 08:37
정말 귀중한 좋은 자료 잘보고 갑니다. 보고나니 한번에 이해가 되네요~^^
1 김용철 2013.07.25 16:07
진심으로 존경합니다.
M 관리자 2013.08.02 00:07
부끄럽습니다. ㅠㅠ
1 유정연 2013.08.02 00:06
궁금해 하던 내용들을 또 이렇게 만나게 되었네요.

너무 너무 잘 정리해 주셔서 진심으로 감사드립니다. ㅠ.ㅠ
G 김영식 2013.08.07 23:10
옥상 및 외벽단열 보수공사를 고민하고 있는데..... 
우레탄폼이 치밀성이 좋고 열전도율도 낮다고 해서 견적을 받아보려했는데...
다시 생각해봐야겠군요.

타일외벽인데 뭐 좋은 방법 없을까요?
M 관리자 2013.08.08 00:43
김영식님//
현재의 타일외벽에 단열재는 어디에 위치해 있나요? 또 지붕에서의 단열재 위치도 궁금합니다.
G 김영식 2013.08.20 20:28
타일외벽은 중간에 스치로품 중간단열, 그리고 지붕은 슬라브 아래에 스치로폴 내단열입니다.
하지만 계단실 위 천정은 스치로폴 내단열이 안되어 있었습니다.
욕실 위인데 보수공사를 하면서 저도 직접 외기에 노출되어 있지 않아서 그냥 덮었는데... 많이 후회하고 있습니다.
그래서 옥상 전체 외단열공사 하려고 고민 중 입니다.
M 관리자 2013.08.20 20:46
그렇군요.. 방수+XPS+무근+방수가 가장 나은 해결방법으로 보여집니다.
G 김영식 2013.08.20 23:25
무근이면 60미리 레미탈을 의미하는지요?
현재 에폭시 방수되어 있습니다.
단지 오래된 건물이라 하중 문제가 없을지 우려됩니다.

그리고 에폭시 방수 위에 XPS를 깔때 접착재, 화스너 적용 필요한건지요?
M 관리자 2013.08.21 00:24
하중에  대한 문제는 현장의 상황을 모르는 상황에서 별 도움을 드릴수는 없을 듯 하며, 옥상바닥은 별다른 접착제와 화스너없이 그냥 까시면 됩니다.
G 박달재 2013.08.21 07:39
옥상에 에폭시 방수를 했다는 것은 얼른 이해되지 않은 부분입니다.
직사광성을 받으며 온. 습도 영향이 큰 지붕에 이를 적용한다는 것이 선뜻 이해가자 않는다는 뜻입니다.

그리고 단열재 위에는 무근 보호층이 설치되며, 고정 시 방수층 손상 가능성이 높기 때문에 고정 핀인 화스너는 사실상 불필요합니다.

단열재 접착재 역시 필요 없는데, 대신 평편한 방수층 위에 비닐을 깔아 절연시키고 그 위에 빈 틈없이 단열재를 배열해야 합니다. 즉, 단열재를 굴곡없이 평편하게 깔아야 한다는 뜻입니다.

그리고 60mm레미탈이라고 말씀하셨는데 이는 누름층 두께 최소치를 말하는 것으로써, 단열층을 충분히 눌러주기 위해서는 그 두께 이상(80mm정도)이 좋을 듯 합니다.

참고하시기 바랍니다.
G 김영식 2013.08.22 00:47
정정합니다. 현재 옥상 에폭시가 아닌 우레탄 방수입니다.
G 강록중 2013.11.07 06:58
좋은 자료 정말 감사합니다^^
현장서 사용하는 휴대용 우레탄폼의 충진시 모제에 물을 뿌리후 습윤상태에서 하는게 좋다고 하는데, 맞는 사실인지 ,또 맞다면 왜 그런지 이유를 알고 싶습니다
1 허진화 2013.11.07 09:11
반갑습니다.
 경질폴리우레탄 폼을 연구하고 있는 허진화라고 합니다.

 제품에 대한 보다 상세한 정보를 주신다면 답변 드리기가 보다 수월할 것 같습니다.

 "모제"의 의미가 콘크리트라고 가정한다면 물을 뿌리는 것은 좋은 방법은 아닙니다.
 제품에 대한 정보를 확인한 후 다시 답변드리도록 하겠습니다.
M 관리자 2013.11.07 09:13
안녕하세요.
폴리우레탄폼은 공기 중의 습기와 접하면서 경화됩니다. 그래서 (온도도 낮지만, 습도가 극히 낮은)영하의 날씨에 사용을 금하고 있는 것이구요..
모든 접착제가 그렇듯이 모제 표면의 먼지 등을 제거하고 붙혀야 하는데, 우리 현장이란 것이 그런 행위에 익숙해 있지 않기 때문에 물을 뿌려 먼지도 제거하고, 물기를 이용해서 폴리우레탄과의 접착력을 높히려는 목적에 그리하고 있습니다.
그러나, 그 물기라는 것이 젖은 걸레로 닦아내는 정도 또는 분무기로 살짝 뿌린 정도여야지 물이 흘러 내릴 정도가 되면 그 부분의 경화가 너무 빨라지거나, 뭉치는 경우가 생기기 때문에 수축현상이 커지기도 하고, 나중에 부스러지는 형태로 변하기도 합니다.

또한 허진화 선생님이 답변하셨듯이 흡수가 되는 표면에 물을 뿌리는 것은 상황을 더 악화시킵니다.

즉, 지금은 대충 시공할 요량으로 지저분한 표면에 물을 뿌려 왔으나, 원칙적으로는 송풍기를 이용해 먼지를 제거하고 젖은 걸레로 표면을 한번 닦아준 후 폴리우레탄 시공을 하는 것이 옳바른 사용방법입니다.
그 것이 앞으로도 우리나라에서 적용될 확율이 거의 없는 것이 문제이긴 합니다만...

제품의 종류마다 그 특성이 다르므로, 좀 더 상세한 것은 전문가이신 허진화선생님께 넘기도록 하겠습니다.

감사합니다.
G 강록중 2013.11.07 19:22
답변 감사합니다^^
현장에 잘못 알려진 것이 너무도 많군요..
더불어 기술자의 공부도 끝이 없다는 생각도 듭니다.
알려주셔서 고맙습니다
M 관리자 2013.11.07 19:29
넵. 감사합니다.
G 조동열 2013.11.25 03:11
안녕하세요
요즘 경량철골조에 샌드위치판넬75T~100T로 외부돌리고 내부에 연선 우레탄폼으로 내부를
지붕은 75T 벽체는 50T 로 시공하고 우레탄위에 샌드위치판넬50T대고 석고보드 두번치는
방법을 보고 문의 드립니다. 관리자님이 보시기에 단열의 정도는 어느 정도 인가요. 또 안전성에
대하여 관리자님의 고견을 듣고 싶습니다
M 관리자 2013.11.25 11:36
안녕하세요.
단열의 정도를 떠나서, 지금 말씀하신 재료가 모두 가연성 재료입니다.
그 재료로 주택을 만드시는 것 자체가 옳지 않아 보입니다.

난연2급은 불이 붙지 않는다는 뜻이 아니라, 불이 붙되 약 8분정도 피난할 시간을 벌어줄 수 있다는 뜻입니다.
언급하신 재료가 난연2급 조차 받은 것인지도 잘 모르겠습니다.

그리고, 말씀하신 정보로는 저희가 이렇다할 판단을 할 수는 없을 듯 합니다.
건축은 어떤 재료를 사용했냐는 것보다, 어떻게 시공되었냐가 더 중요하기 때문입니다.
그러므로, 상세도면없이 이를 섣불리 판단하기는 무리라고 보여집니다.

큰 도움을 드리지 못해 죄송합니다.

감사합니다.
1 김병수 2014.03.20 21:23
위 답변들중 "방수+XPS+무근+방수가 가장 나은 해결방법"으로 말씀하셨는데
EPS를 대신 사용하는건 괜찮은 방법인지?
두가지다 상관없다거나 사용을 해야한다면 두께는 몇㎜를 쓰는것이 낳을지 가르쳐 주시면 감사하겠습니다
참고로 형님집을 지어드렸는데 아버님께서 걱정되신다고 말씀하셨는데 이번에 처음 사용한 공법이라서 그러신것 같습니다.
옥상마감을 EPS100+철근콘크리트150+EPS100+철근콘크리트(옥상난간포함)150(최소100)+시멘트섞어쓰는 방수액으로 방수를 하였습니다.(숫자는 ㎜입니다)
일단 1년이상 지난 상태이고 아직 형님에게서 말씀이 없으신 것으로 보아 현제까진 문제 없는것 같은데 앞으로가 문제이겠지요 그래서 일단이렇게 문의 드립니다.
또한가지 참고로... 외벽은 드라이비트 마감에 내벽미장마감하였습니다. 문제라면 내부단열이 없다는것이 문제이겠죠? ^^;
M 관리자 2014.03.21 03:15
안녕하세요.
EPS 를 사용하시려면 실내측에 방습층을 제대로 갖추어야 합니다. 외부에 방수를 제대로 하는 것은 물론 기본이구요.

현행법에서 정한 지붕의 단열두께가 있으므로, 그 두께 이상 충분히 하시면 될 듯 합니다.
올려주신 방법은 결국 시멘트액체방수를 했다는 것인데.. 방수의 내구성을 떠나서 실내측에 방습층을 만들지 않았으므로 지속적으로 EPS에 습기를 공급하고 있을 것입니다.
그러나 현재로써는 이 점에 대해 달리 보강할 방법이 있지 않습니다.
1 김병수 2014.03.20 21:53
이건 다른 질문입니다 질문게시판에 올려야하나 싶기도 합니다만...
위 폴리우레탄방수가 있기에 이곳에 글을 올립니다.
제가 영어를 잘 못하는관계로 올려주신 자료출처를 따라가 동영상을 본결과 단열도되고 옥상에도 시공하면 사람이 밟고 다녀도 된다는 것 같던데 그리고 파였을경우 우레탄 실리콘으로 보수하면 되고 30년 보증인가요?... 맞는지 모르겠지만 일전에 지인의 집 옥상에 이러한 방법으로 방수를 한 집을 수리한적이 있습니다만 주인의 말로는 2년 후 옥상에 물이 세기 시작하여 철거를 하여 보았는데 물을 많이 먹었고 표면엔 우레탄 방수가 되어 있었는데 우레탄에 기포구멍이 많이 있었습니다. 그 구멍으로 세지 않았나 싶습니다. 물론 지금은 모두 걷어내고 우레탄방수 마감하였고 3년지 지난지금도 물은 세지 않고 있어 가슴을 쓸어 내리고 있습니다.
제대로 된 방법을 영어를 모르니 동영상을 봐도 모르겠습니다. 동영상으로 보기엔 최고의 옥상단열제이며 마감공법이 될 자재처럼 보이는데... 머.. 하자사례는 파는 회사 입장에선 올리지 않으려 하겠지만서도... 그래도 한글로된 시공법이나 자료는 없는건가요?
M 관리자 2014.03.21 03:19
보신 것이 정확히 어떤 것인지를 알 수는 없으나, 우레탄+우레아코팅 일 확율이 높을 듯 합니다.
단열과 마찬가지로 방수 역시 "최고"는 없습니다. "최선"만 있습니다.
어떤 방수 공법을 택해도 결국 공법 문제 때문에 생기는 하자라기 보다는 그 공법을 "정해진 방법"대로 하지 않아 생기는 하자가 거의 대부분입니다.

그러므로 새로운 방수 방법을 찾는 것도 좋으나, 기존 쉽게 구할 수 있는 방수방법을 제대로 하는 것이 더 좋을 듯 합니다.

감사합니다.
G 유현국 2014.07.11 16:11
귀중한 자료 감사합니다.
저는 현재 PE, PP, 우레탄 등을 다루는 직업을 갖고 있습니다. 자료 중 약간의 단정적인 문구가 보여 죄송스럽게 의견 드립니다.
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경질우레탄보드도 비드법과 마찬가지로 물이 직접 닿는 부위에의 사용은 불가능하다.
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흡수율에 비드법의 흡수율은 제품의 흡수율이 높은 것이 아니고 셀 구조의 공극에 수분이 들어가는 구조상의 문제점이 제기 되는 것이라 생각됩니다.

우레탄반응의 경우 방수막으로 이용될 만큼 내수성이 우수합니다. 그러나 우레탄 폼의 경우 물에 약한 것으로 오해가 있는 것 같습니다. 이는 우레탄의 원재료인 폴리올이 물과 상용성이 좋아서 생기는 오해부터 출발한 것 같습니다. 일반적으로 이야기하는 우레탄은 폴리올와 이소시아네이트의 반응에서 생기는 화합물을 통칭하는 말입니다.
따라서 우레탄 폼이 물에 약하다는 말에 대한 학술적인 연구나 선진국 사례는 언급이 없습니다.

경질 우레탄 폼의 경우 수분 흡착이 XPS나 EPS에 비하여 차이가 난다고 하더라도 그 값의 차이는 미미할 것입니다. 건축용 우레탄 폼의 흡수율은 3g/100cm2 이내 입니다. 그럼에도 흡수성이 뛰어난 것처럼 여겨지는 이유는 연질우레탄 폼이 가정용 수세미로 쓰이기 때문이라고 생각됩니다. 이는 우레탄 폼의 흡수율이 뛰어난 것이 아니라 셀이 오픈되어 있기 때문에 쉽게 물을 묻힐 수 있기 때문입니다. 건축용 경질 우레탄 폼은 닫힌 셀 구조입니다.

경질 우레탄 폼의 약간의 흡수율은 콘크리트 타설시 콘크리트와의 결합성이 높아지게 되어 단열재와 콘크리트와의 이격현상이 줄게 되는 장점을 보일 수도 있는 부분이라 생각 됩니다.

따라서 우레탄의 경우 물에 직접 닫는 부분에 사용 불가능이라는 단정적인 문구는 주관적이라는 오해의 소지가 있어 보입니다. (해외 자료에서도 본적이 없는 것 같습니다.)
PIR의 경우 유럽과 미국 선진국에서는 벽체 단열재와 지붕 단열재로 지붕단열재로 많이 적용되고 있는 것으로 알고 있으며, 국내 미군기지 등의 지붕 무근콘크리트 타설부위에 PIR이 적용되는 것을 볼 수 있습니다
M 관리자 2014.07.11 23:13
네.. 언급하신 내용은 다 옳으신 내용입니다.
그러나, 저희가 본문과 같이 표현한 것은 아직 우리나라에 단열재의 흡수율에 따른 사용처의 제한규정이 없기 때문입니다.

독일의 경우 PUR 뿐만 아니라 EPS 역시 물에 직접 닿는 부위에 사용될 수 있는 단열재를 별도로 구분하고 있으며, 이는 "어떤 단열재는 되고, 어떤 것은 안된다"가 아닌 각 단열재 별로 흡수율과 온도에 따른 팽창율, 그리고 습기 투과성을 고려하여 규정되고 있습니다.

이 규정에 근거하여 "물과 직접 닿는 곳이 사용가능한 마크를 부여" 하고 있기 때문에 사용자가 규정에 의한 시공방식을 따른다면 안심하고 지중이나 옥상의 외단열로 사용하지만, 우리나라에서는 그 구분이 아직 없기 때문에 "사용할 수도 있다"라고 적는 것은 혹시 모를 사용자의 피해를 유발할 수 있다고 판단했기 때문입니다.

예를 들면 독일의 경우 DIN 4108-6 에 의해 PUR/PIR 중 물에 직접 닿는 부위에 사용될 수 있는 경우 PUR/PIR 030 PW (기초측면단열), 또는 PUR/PIR 030 PB (기초하부 단열), PUR/PIR 030 DAA (지붕외단열)로 구분하고 있습니다.

또한 이 부위에 사용될 경우 열전도율은 일률적으로 0.030 W/㎡K 로만 인정하며, 디테일에 대한 감독관의 승인이 필요합니다.

이를 특별히 구분한 것은 실험실에서의 안정적 측정치가 아닌, 외기와 수분에 직접 노출된 단열재가 보이는 수축과 팽창현상을 동시에 고려하기 때문입니다.

예를 들어 PW(기초측면단열), PB(기초하부 단열), DAA(지붕외단열) 의 경우 다음과 같이 설명되어져 있습니다.

"PUR / PIR 경질폼보드를 상기 응용부위에 사용할 경우 단열 보드는 지속적으로 수분 활동에 노출되어 있기 때문에 실행시 감독관의 승인이 필요하다. 이는 폴리우레탄 폼 단열재가 지면(물)과 직접 접촉하기 때문에 흡수, 투습, 온도에 의한 스트레스에 단열 패널이 영구적으로 노출되어 있기 때문이다.
이에 대한 근거는 DIN EN 12088 에 따라 확산 및 응축에 따른 PUR / PIR 경질폼보드의 최대 수분 흡수가 부피의 약 6​​% 를 보이고 있기 때문이다. (이는 뮌헨 열연구소 - FIW München - 에 의해 수행된 PUR/PIR 경질 폼의 동결-융해 반복 사이클 연구결과 방수층이 없는 부위에 사용될 경우 부피의 2~7%의 수분 흡수를 보인다는 결과와 일치합니다.)" 라고 되어져 있습니다.

그러므로, PUR/PIR 이 클로즈셀 구조로써 비록 그 표면에만 흡수가 일어난다고 할지라도 물에 직접 닿는 부위로의 사용은 별도의 규정이 생기지 않는 한 "불가능하다"라고 표현되는 것이 맞을 듯 합니다.

본문 내용에 대한 지적 감사드립니다.
덕분에 몇가지 사항을 추가적으로 새로 알 수 있는 계기가 되었습니다.

그리고, 지금 노력하고 있지만 여러가지 상황으로 늦어지고 있는 디테일집 속에 PUR/PIR 의 부위별 디테일도 함께 정리토록 하겠습니다. 이 것이 완성될 경우 "주어진 디테일을 적용할 경우 PUR/PIR 을 물에 직접 닿는 부위에 적용할 수 있다"라고 본문을 수정토록 하겠습니다.

감사합니다.
G 유현국 2014.07.14 13:07
아 .. 자세한 설명 감사합니다.

수분에 의한 경시변화 우려때문이시군요

제가 알고 있는 부분에서 XPS의 수분에 의한 경시변화가 우레탄 계통에 크게 다르지 않다

고 알고 있습니다.

혹시 참조되실까 하여 XPS에 관한 해외 자료를 같이 올립니다.

http://insulfoam.files.wordpress.com/2014/03/eps-below-grade_epsia-tech-bulletin.pdf
M 관리자 2014.07.14 21:45
네.. 좋은 자료 잘 보았습니다.

문서에 의하면 물에 직접 닿는 부위에 사용할 수 있는 단열재는 EPS 라는 결론이네요.^^

이 문서는 어디서 어떤 방법으로 측정한 데이타인지가 나와있질 않습니다... 문서 맨 끝에 Additional Research 라고 적힌 "Measurement of Exterior Foundation Insulation to Assess Durability in Energy-Saving Performance" 문서(첨부참조)는 ORNL 에서 나온 것이 맞는데.. 올려주신 자료는 아마도 "EPS Industry Alliance" 자체 문서가 아닌가 합니다.
그러므로 아무래도 EPS에 유리한 내용으로 기술된 듯 하구요.

아쉽게도 측정방법과 컨디션에 대한 근거가 없어 과학적 문헌이라고 보기에는 한계가 있어 보입니다.

ORNL 문서는 "흡습"에 대한 연구이고, 납득이 갈만한 근거와 결과인데.. 올려주신 문서는 "흡수율"에 대한 내용이고, 체적의 56.6% 까지 흡수가 된 것으로 나와있는데.. 습기라면 몰라도..유기질단열재가 체적의 56.6% 까지 흡수하는 것은 아시다시피 불가능합니다.
그 정도면 거의 동일 체적 물의 절반에 해당하는 무게인데요.. 불가능한 결론입니다.
다른 해외 문서를 살펴보니 역시 다량의 "흡습"에 대한 연구결과는 있어도 "흡수"는 체적의 7% 정도가 한계라고 보는 것 같습니다.

자료 감사드립니다.
G 김태진 2014.07.21 12:42
좋은 자료 잘보고 있습니다.

안그래도 폴리 우레탄 폼이 건축 내 (크랙 보수) 누수 부위 일반적으로 많이들 사용 하고 있어서, 거기에 대해 궁금한게 많았거든요.
여기저기 논문 자료를 찾아보니
에테르계 폴리 우레탄은 가수분해로 인해 수분이 직접 맞닿는 부위에 사용하면 ,
수분에 의해 경시변화가 겉표면이 바스러지는 걸 볼수 있었습니다.
이게 가수분해로 생기는 현상인지는 모르겠지만,
크랙 누수 공사에는 적합하지 않은거 같기도 하고요.

관리자님 생각에는  일반 건설현장에 사용하는 우레탄폼이 물과 맞닿는 누수 부위에는 적절한 제품인가요?

몇가지 궁금해서 질문드릴께요(화학적 지식이부족해서요^^)
1.우레탄이 일반적인 상온에서도 가수분해가 잘 이루어지나요?
2.콘크리트가 강한 알카리성을 띠는데 그것 역시 우레탄 가수분해를 촉진 시키는지 궁금합니다.
M 관리자 2014.07.21 19:32
가수분해 현상은 명확성을 높히기 위해 다른 전문가분께 문의를 한 후에, 내일 쯬 답을 드리도록 하겠습니다.
G 김태진 2014.07.22 10:29
네, 관리자님.

답변 감사드립니다.

항상 친절하게 응대 해주셔서 감사합니다.

추가 답변 기다릴께요. 좋은 하루 되세요~^^
1 허진화 2014.07.22 11:45
반갑습니다.
폴리우레탄 단열재를 연구 중인 허진화입니다.

폴리우레탄이라는 소재가 워낙 광범위하게 사용 중이고 특성들 또한 다양하여 제품마다 다소 차이를 보일 수는 있습니다.

제가 알고 있는 범위 내에서 가수분해 관련 답변 드리겠습니다.

질문 1.우레탄이 일반적인 상온에서도 가수분해가 잘 이루어지나요?
  => 잘 이루어지지 않습니다.

2.콘크리트가 강한 알카리성을 띠는데 그것 역시 우레탄 가수분해를 촉진 시키는지 궁금합니다.
  => 폴리우레탄은 내화학성이 강해 가수분해가 잘 일어나지 않습니다.

가수분해라는 것은 물에 의해 물질이 분해되는 현상입니다.
폴리우레탄 소재는 내화학성이 우수하여 분해가 잘 일어나지 않습니다.
특히 물에 대해서는 저항성이 커서 지붕 방수 용도로도 사용되고 있습니다.
우레탄방수제가 비가 온다고 분해되지는 않습니다.

일부 폴리우레탄 섬유 관련 제품이 시간이 지남에 따라 가수분해가 일어난다고 합니다만 건축용으로 사용되는 제품들에 대해서는 자료를 찾지는 못했습니다.
 
폴리우레탄 에스테르계 제품이 에테르계 제품에 비해 가수분해가 일어날 수는 있지만 자연상태에서 변화를 확인할 수 있는 정도는 아닙니다.


참고 바랍니다.
1 이동기 2014.07.15 14:51
비밀글입니다.
G 이길성 2014.10.30 18:22
안녕하세요,
PIR을 외단열로 하여 마감은 타일로 하고 있는데,
우레탄폼의 크기가 1,000 x 3,000입니다.
위에 게시된 내용 중
"PIR을 외단열미장마감공법에 사용할 경우 허용크기는 1,000 x 500mm 이내이다"
라는 부분이 있는데,
이런 제약사항은 타일마감의 경우에도 적용되는 건가요?
M 관리자 2014.10.30 23:54
네.. 그렇습니다.
조금의 여유는 더 있습니다만... 타일 부착 몰탈의 크랙과 관련있기 때문에 같이 적용됩니다.
G 이길성 2014.11.01 17:28
답변 감사드립니다.

앞으로 계속 질문이 생길것 같은데,
추후에도 잘 부탁 드립니다.
1 화룡점정 2014.11.17 08:48
정말 유익한 정보 입니다. 앞으로도 많은 도움 바랍니다.
1 민쌔미 2014.11.19 18:26
좋은 자료입니다.
G 전영수 2015.04.03 12:55
일층 주택 온돌바닥 시공 중 입니다. 순서는;
1. 기포콘크리트 t=70mm를 기초콘크리트 위에 덮고 양생 후,
2. PIR 경질우레탄 보드(t=30mm)를 기포con'c위에 덮은 후,
3. 그 위에 난방 엑셀 배관을 바로 깔고,
4. 바닥 미장 마감 양생 후.
5. 원목 마루를 깝니다.

PIR보드(2종2호)위에 난방배관을 바로 놓아도 문제가 없는지 기술적으로 자문을 구합니다.
M 관리자 2015.04.03 13:32
안녕하세요.
기포콘크리트와 단열재의 순서가 바뀌었으며, 기포콘크리트 자체도 그리 권할 사항은 아닙니다.
즉, 기초면의 평활도를 잡으시면 기포를 넣으실 필요는 없습니다.
오히려 기초-단열재 위에 얇은 석분을 깔아 주시는 것이 실내 습기를 제어하는데 효과적인 방법입니다.
이 글을 참고하십시요.
http://www.phiko.kr/bbs/board.php?bo_table=z4_01&wr_id=6283#c_6312

그리고, PIR 위에 난방배관을 하는 것은 문제없습니다.

감사합니다.
G 전영수 2015.04.05 13:32
PHIKO의 자료들 대단히 감사 합니다.
이렇게 꾸준하고 성실히 답을 해 주는 기술협회는 우리나라(or 세계) 어디에도 없을 것 같군요.
M 관리자 2015.04.06 08:02
네.. 세계적으로 본다면. 저희 홈페이지 같은 곳은 상당히 많이 있습니다. 우리나라에서 좀 드문 편일 뿐입니다. ㅎ
칭찬 감사드립니다.
1 주환진 2015.04.13 18:44
국내 pir 업체에 문의하니 경질우레탄폼보드 2종에는 부직포가 붙어서 투습에는 더 좋다고 합니다.  1종에 부직포만 붙어 있는 것이라  투습에는 더 도움이 될 것이라고 합니다.  위의 우레탄폼 2종의 sd값이 높아 문의 한 것인데...혹시 위의 2종은 알루미늄으로 측정한 것입니까?
M 관리자 2015.04.13 19:01
네.. 아닙니다. 일반적인 PIR입니다.
그리고, 부직포가 붙어 있어서 투습이 도움이 된다는 회사를 알고 싶습니다. 그런 독특한 기술을 가진 회사면 세상에 널리 알려야 될 듯 싶습니다.
아마도 흡수에 도움이 되긴 하겠지만, 투습에 도움이 될리가 만무합니다.
재료에 재료가 더해지만, 투습성능이 떨어지면 떨어졌지, 올라갈리가 없기 때문입니다.
즉,
"PIR" VS. "PIR+부직포" 의 차이는 거의 없겠지만, 0.00000000001 이라도 부직포가 붙은 것이 더 투습되기 어렵습니다.
G 강성택 2015.05.12 15:47
수고 많으십니다.
EPU 를 상온에 둘때, 부스러지거나 조직이 내려 앉는 수명은 어느정도 되는지요?
M 관리자 2015.05.12 15:50
죄송합니다만, EPU가 무엇인지 모르겠습니다.
G 강성택 2015.05.12 16:29
EPU(Expanded Polyurethane)  발포 폴리우레탄(EPU) 입니다.
일반 스폰지 처럼 제조과정에서 발포성을 만들어진 폴리우레탄입니다.
G 강성택 2015.05.12 16:31
발포 폴리우레탄의 수명이라함은  어떻게 표현해야 할지 저도 잘 모르겠습니다만,  기본적으로 가지고 있는 물성치가 보존되는 수명이라고 해야하나요?  혹시 수명에 관련된 데이타를 가지고 계신지요?
M 관리자 2015.05.12 17:03
글쎄요.. 자외선을 받지 않으면.. 수축은 할지언정. 그 수명은 거의 반영구적일 듯 합니다.
밀도가 매우 낮으면, 경화한 후 건축물의 유동에 의한 부분 파괴는 있을 수 있지만, 통상적으로 사용되는 밀도에서는 상관없는 수준일 것 같습니다.
G 강성택 2015.05.12 17:27
실례의 말씀이고 외람되는 것 입니다만, 

"자외선을 받지 않으면.. 수축은 할지언정. 그 수명은 거의 반영구적일 듯 합니다. "

에 관련된 자료나 데이터가 있으시면 혹시 받아볼수 있겠습니까? 
( stkang@hlds.co.kr )
M 관리자 2015.05.12 17:32
관련 데이타는 없습니다. 그저 분자식을 보고 추정했을 뿐입니다.
물질의 내후성은 분자식과 관련이 깊으므로, 오히려 PUR 생산회사 중 부설연구소를 갖춘 큰 회사라면 내용을 알고 있으실 터이니, 그 쪽에 문의를 하시는 것이 빠르실 듯 합니다.

우리나라는 동성화인텍과 영보화학 정도면 답이 가능할 듯 합니다.
G 서고은 2015.06.23 10:29
수성연질폼 관련하여 질문드립니다.
위 기술자료에는 수성연질폼의 경년변화가 없다고 명기가 되어있는데
협회이사님께서 도움말을 주신 *네이버메거진캐스트에는
수성연질폼의 열전도율이 0.034에서 0.04수준까지 한달만 지나도 경년변화가 급격하게 나타난다고 되어있습니다.
수성연질폼의 경년변화에 대한 정확한 답변 부탁드립니다.

*네이버메거진캐스트
http://navercast.naver.com/magazine_contents.nhn?rid=1433&contents_id=90070
M 관리자 2015.06.23 10:34
네..
원칙적으로 CO2 발포를 하는 폼의 특성상 경년변화는 없다고 보는 것이 맞습니다.
올리신 링크의 글에서 이야기하고자 하는 바는...
수성연질폼의 특성상 열전도율이 0.038 W/㎡K 이하로 내려가는 것이 어려운데.. 시험성적서상으로 그 이하의 성능을 보이는 제품이 있다면.. 제조 직후 가스가 잔존한 상태에서 받은 시험성적서일 가능성이 있으므로, 이 경우 시간이 지나면 열전도율이 올라갈 수 있다... 를 설명한 글입니다.
즉, 통상 경질폼에서 이야기하는 경년변화와는 다른 의미입니다.

지면의 한계로 설명글이 짧아, 내용을 충분히 적지 못한 듯 합니다.
G 건설 2015.07.07 09:41
안녕하세요.
최상층 옥상 단열에 대해 질의 드립니다.
위 글에 의하면 폴리우레탄스프레이로 최상층 단열을 할 수 있는 것으로 되어 있는데,
당현장은,
지정방수/THK30 보호몰탈/ THK160경질 우레탄 스프레이/ THK100 무근콘크리트 / 조경 마감
으로 되어있습니다.
제가 궁금한것은, 경질우레탄스프레이자체는 물을 흡수하고 상부 무근층이있다하나 해당부위는
물이 차있는 공간으로 볼 수 있는데 상기와 같이 시공했을때 리스크는 없는지요?
일반적으로 물이 침투할 수 있는 공간은 아직은 XPS 외에는 답이 없는 거로 알고 있는데 최근
경질 우레탄 스프레이를 쓰는 현장이 생겨서 질문드립니다. 감사합니다.
M 관리자 2015.07.08 09:14
안녕하세요..
폴리우레탄스프레이로 역전지붕은 불가능한 방법입니다.
말씀하신 바 그대로 입니다.
G 박준석 2015.08.31 16:08
전문가도 아니고 그냥 패시브 하우스를 짓고 싶은 사람입니다.
 경질우레탄 1종과 2종의 차이가 부직포 차이라면 압축강도 차이는 왜 그런 것인가요??
 무근콘크리트를 지중으로 올려 두껍게하여 xps대신 경질우레탄으로
" 4-05 파주주택의 기초부분 디테일 처럼"  단열을 한다면 가능한 것일까요?
아무래도 찾아보니 xps보단 경질우레탄이 수명면에서도 장점이 있는 것 같고, 공법이 복잡해지는 것보다. 자재를 많이 투입하는 것이 한국에서는 제대로 공사를 할 것 같다는 생각이 자꾸 들어서 이런 엉뚱한 생각을 해보았습니다.
M 관리자 2015.08.31 17:04
네.. 안녕하세요..
압축강도는 부직포의 강도가 낮아서 그렇습니다.
그러나, 경질우레탄도 흡수율이 존재하기 때문에 지중에는 XPS를 사용하시는 것이 좋을 듯 합니다.
1 장승철 2015.10.14 12:59
건설회사에 근무하는 직장인 입니다. 훌류한 자료 항상 감사드립니다.
한가지 질의가 있어 문의 드립니다.
수성연질(경질)스프레이 폼 역시 PUR 계열인지, PIR 계열인지 알고 싶습니다.
또한, 난연성능은 있는지 알고싶습니다.
M 관리자 2015.10.14 14:45
안녕하세요..
수성연질폼은 PUR계열이며, 전부 난연은 아니며, 난연제를 첨가하여 난연2급을 받은 제품이 있습니다. 제품별 개별 시험성적서를 확인해 보셔야 할 듯 합니다.
G 김준호 2015.10.20 05:18
안녕하세요. 집을 지으려고 준비중인 건축주입니다. 전원속의 내집을 보다가 건축을 하시는 분이 콘크리트 주택골조에 경질우레탄 스프레이를 뿌리고 외벽마감을 한집을 보았습니다. 본인의 경험상 가장 단열이 잘되는 방법이라고 하던데 이렇게 할경우 장점과 단점을 알고싶습니다.
M 관리자 2015.10.20 10:28
안녕하세요.
경질 우레탄폼 스프레이의 장단점은 다음과 같습니다.

장점 :
틈새없이 단열을 붙힐 수 있다.
단열 성능이 높다.

단점 :
시간이 경과하면 단열성능이 떨어질 수 있다.
현장에서 밀도를 확인하기 어렵다. (밀도가 낮으면 단열성능이 떨어집니다.)
화재시 유독가스가 비교적 많다. (특히 시안화가스)

정도 입니다. 기술적 사항은 생략하였습니다.
G 김준호 2015.10.20 11:32
답변 감사드립니다. 단열성능이 떨어질 수 있다는 것은 반영구적인 단열재로 손색이 있다는 말씀이신지요??
M 관리자 2015.10.20 12:47
그렇지는 않습니다. 초기 성능에 비해 최대 약 17% 정도 성능이 하락하며, 그 이상으로 떨어지지는 않는 것으로 연구보고서가 있습니다.
1 dg동건512 2015.11.26 10:12
단열재우레탄자재사양
G 냥이마니아 2016.04.19 23:09
안녕하세요.  필로티구조의 콘크리트주택 주차장 천장부분단열공사에 수성연질폼시공을 고려하고있는데요.
수성연질폼이 겨울철 결로로인해 생긴 수분을 머금고있다가 얼었다 녹았다를 반복하게되면 단열성능이 꽝이된다는 글을보았는데 맞는말인가요?  그냥비드법1종이나 아이소핑크로 공사후 석고보드 마감을하는게 더 오래 유지되는 방법인가요?
M 관리자 2016.04.20 02:53
보셨다는 그 글은 주택에서 내단열로 사용했을 때의 상황입니다.
외부에 사용했을 때는 해당되지 않습니다.
그렇지만, 그렇다고 해서 수성연질폼이 비드법1종이나 압출법단열재 보다 더 우수하지는 않습니다. 또한 그 반대도 마찬가지입니다.
즉, 단열재의 종류에 따라서 그 결과가 달라지는 부위가 아니라는 의미입니다.
"현재의 상황에 적합한 단열재가, 어떻게 계획되고, 시공되느냐"에 달려 있습니다.
그러므로 그 종류에 고민하시기 보다는 어떻게 할 것인가를 상세히 물어보시는 것이 더 나을 듯 합니다.
G 고경석 2016.12.16 16:07
PUR, PIR 비교 자료를 알수 있을까요?
M 관리자 2016.12.19 08:52
두 소재의 어떤 비교자료를 말씀하시는 것인지요?
1 하마터면 03.29 10:55
귀중한 자료 잘 보았습니다.감사합니다
2 정해갑 07.06 17:09
사소한 문제입니다만,

>보면 PIR이 환형의 안정적 형태를 취하고 있어 난연성, 온도변형성 등에서 PUR보다 나은 결과를 보여준다고 한다. 열전도율도 동일한 가스를 사용하더라도 더 낮게 측정된다. (약 0.002 W/mK 정도 차이) 이는 참고한 문서에서도 언급되고 있지는 않지만 환형구조의 특성상 열전달 경로가 길어져 열전도율도 더 낮은 것이 아닌가 추측한다

https://www.hindawi.com/journals/amse/2013/125267
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/pen.23452/abstract
에서 추출한 내용은
1. increasing the porosity of the body can enhance its entire heat insulating property
2. It is shown that the pore size has significant effect on thermal conductivity, even for microcellular and conventional foams.

열전달 기작에 대한 논문들이 많이 있네요.... 정리하자면 구멍이 작은게 많으면 열전달이 안된다는 것 같습니다.

열 전달 기작에는 아래와 같은게 있다고 되어 있네요.
There are various heat transfer mechanisms in porous material, including conduction through both gas and solid, convection through gas, and radiation between the gas and solid interfaces

분자구조에서 환형구조에 의한 solid conduction은 큰 영향이 없어 보입니다.
분자구조의 안정성과 난연성에 관한 내용은 사라진것 같습니다. 열적안정성 (녹는점 PIR>PUR)은 분자구조와 관계있지만, 난연성은 크게 상관없습니다.

(경시변화도 중요하겠지만)
더 중요한 문제는 화재시에 발생하는 "시안화가스" 가 비교적 많다가 아니라 아주 많다 입니다.

>단점 :
>시간이 경과하면 단열성능이 떨어질 수 있다.
>현장에서 밀도를 확인하기 어렵다. (밀도가 낮으면 단열성능이 떨어집니다.)
>화재시 유독가스가 비교적 많다. (특히 시안화가스)
G 오뎅제왕 10.18 00:19
시공할 때 단열재는 120mm 이상 가등급 단열재 2종(경질 폴리우레탄 폼, 경질 스티로폼 비드법)를 사용하며 방음을 위해서는 두께 30mm 경량1등급, 중량2등급 EPS(발포폴리스티렌) 층간소음재를 사용하고 틈새를 완충제로 충전하여 층간소음을 차단하는 것이 적절하다(국토교통부, 2017 : 23).

라고 임대주택 단열 관련 공부를 할 때 국토부 보고서 본 적 있는데 여기 글을 보니 경질 우레탄 폼은 단열성능이나 유해가스 때문에 의외로 단열재로는 부적합해보입니다. 혹시 국토부 보고서 내용은 외단열을 말하는 것일까요?? sH공사의 임대주택의 단열재에 들어가는 재료라고 해서 자료를 찾다가 여기 사이트의 글을 읽습니다.  궁금해서 질문드려봅니다.
M 관리자 10.18 10:01
안녕하세요.
언급하신 내용은 내단열을 의미하는 것이고, 내용이 이렇게 나온 것은 아직 우리나라가 단열재의 특성을 진지하게 고려해 본 적이 없어서 그렇습니다.
점차 나아지리라 생각합니다.
M 관리자 10.18 10:06
정해갑선생님..
올리신 내용을 제가 놓쳤습니다. ㅎ
내용 참조하여 본문 수정해 놓겠습니다.
G 문그림 11.30 17:07
자료 감사합니다. 장황한 내용인데 정리가 아주 잘 되어 있습니다. 퍼갈게요^^
G TALIA 11.30 23:24
안녕하세요 관리자님. 오늘 샷시공사를 하였습니다. 우레탄폼이 충분히 충진되지 않은 것 같아 보수작업을 요청하였고 업체에서 재방문하기로 하였습니다. 일반적인 우레탄폼을 사용하여 재충진시 샷시손상의 우려가 있을지 궁금합니다. 본문에서 언급해주신 경화되지 않는 연질폴리우레탄 스프레이,내부방습테입,외부투습방습테입을 구매하여 보완하고자 하는데, 혹시 제품명을 알수있을까요? 일반적으로 우레탄폼을 충진하고 실리콘으로 충진하는 것 보다 테입으로마감하는 것이 더 좋은 이유가 있다면 무엇인지도 궁금합니다.
M 관리자 12.01 00:04
일반적인 우레탄폼이라고 해서 프레임이 손상되지는 않습니다.
해당 제품은 상기 메뉴의 자재정보 - 프로클리마에 문의를 하시면 되시는데.. 하지만, 해당 회사가 경험이 없다면 구매하시는 것이 무의미하실 듯 싶습니다.

경질폴리우레탄폼은 그 내부에서 경화를 하면서 일부 수축을 하게 됩니다. 그래서 생각하시는 것 처럼 틈을 완전히 메우지 못하기에 습기의 이동에 따른 적절한 대응이 되지 못하기 때문입니다.
G TALIA 12.01 10:22
친절한 답변 감사드립니다! 그렇다면 우레탄폼 충진하고 실리콘으로 코킹하는 식으로 진행하도록 하겠습니다:)