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[기사펌]우레탄 단열재 성능 '최고'인 줄 알았는데 알고보니

캡처.PNG


유기단열재 중 최고의 단열성능을 자랑하는 것으로 알려진 우레탄계 단열재가 장기 성능 유지 측면에서는 가장 취약하다는 연구 결과가 나와 논란이 예상된다.

단열재는 건축물에 한번 시공되면 최소 20년 이상 장기적으로 사용되는 만큼 초기 단열 성능이 얼마나 오래 지속될 수 있는지가 품질기준의 주요 잣대가 된다.

10일 관련업계에 따르면 한국건설생활환경시험연구원과 한국교통대학교가 공동으로 진행해 최근 내놓은 '건축용 유기계 단열재의 경시변화 특성' 보고서를 보면 동일한 조건으로 4종류의 유기단열재 열전도율 변화를 측정한 결과 폴리우레탄계 단열재(PUR-2-2)의 열전도율 성능 하락 정도가 가장 컸다.

(수중에서의 - 협회註) 동결과 해동을 500회 반복하자 폴리우레탄계 단열재의 초기 열전도율이 0.020W/(m·k)에서 0.046W/(m·k)로 130% 상승한 것이다. 열전도율은 특정 물체에서 단위 면적당 빠져나간 열의 비율을 뜻하며 수치가 낮을 수록 단열성능이 좋다. 폴리우레탄계 단열재가 시공 초기에 비해 2배 이상 단열성능이 떨어진 셈이다.

반면 '스티로폼'으로 알려진 비드법 단열재 2종(EPS-1-1, EPS-2-1)은 초기 열전도율이 각각 0.034W/(m·k), 0.0033W/(m·k)에서 62%, 91%씩 상승하는 데 그쳤다.

압축법 단열재(XPS-1)는 시험 대상 중 성능유지 기능이 가장 뛰어났다. 이 제품은 시험 시작 전과 후 열전도율이 0.029W/(m·k)에서 0.031W/(m·k)로 성능변화의 폭이 7%에 불과했다.

전문가들은 이 같은 시험결과가 의외라는 입장을 보이고 있다. 통상적으로 폴리우레탄계열 단열재의 단열성능이 유기단열재 중 가장 좋은 것으로 알려졌던 통상적인 의견을 정면으로 반박하는 내용이기 때문이다.

(이는 수중에서 행한 시험으로써 각 재료의 흡수율이 반영된 결과이므로, 의외의 결과가 아닌 것으로 판단됨.. 협회註)


폴리우레탄계 단열재는 유리섬유를 재료로 한 무기계 단열재에 비해 단열성능이 2배정도 높은 것으로 알려졌다. 아울러 유기단열재 중에서는 단열성능이 가장 뛰어난 것으로 알려져 그동안 냉동창고 등 건축물과 전기 냉장고 등에 널리 사용돼왔다.


업계 한 관계자는 "현재 건축물에 사용되는 단열재의 경우 초기 단계의 단열성능만 기준으로 삼아 설계에 반영되고 있어 상대적으로 장기 열전도율에 대한 관리는 미흡한 실정"이라며 "이번 시험결과로 건축물 단열재 선택 기준에 변화가 생길 수 있을 것"이라고 말했다.


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협회에서 배운 단열재의 장기적인 성능저하에 관한 자료와 다른 자료가 있어 공유해봅니다.

[대한건축학회논문집 19권 12호, 2003년 12월]에 근거한 실험조건이 다른 상태라

똑같은 비교는 무리가 있겠지만, 2003년에 비하여 2015년인 현재 많은 성능개선이 되지 않았나

생각해봅니다.

500회 동결과 해동반복과 300여일 목업실험이랑 뭐가 가혹한 조건인지는 모르겠으나.

기존에 알고있던 제일 성능이 나뻐지던 XPS가 제일 좋다는 결과가 나와.

흥미로워 공유합니다.

뭐가... 맞는걸까요..?

* [대한건축학회논문집 19권 12호, 2003년 12월 

[ 압출법1호 두께 50mm 로 335일 동안 실험체에서 시험을 한 결과 약 60일이 경과를 한 시점에서 법이 정한 단열성능이하로 떨어지는 것으로 실험되었다. 335일 이후의 변화는 알 수 없지만 분명한 것은 단열성능이 다시 올라가지는 않을 것이라는 것은 쉽게 예측이 가능]


Comments

M 관리자 2015.07.18 11:23
이건 수중의 동결융해라서 그렇습니다.
즉, 흡수율의 차이가 만든 결과입니다.
그러므로 기존 협회의 자료와 이론의 여지가 없어 보입니다.

이 실험에서 명확히 알 수 있는 것은 물이 직접 닿는 곳에 쓸수 있는 단열재를 재확인한 것일 듯 합니다.

다른 분들이 보실 때 오해의 소지가 없도록 적으신 본문에 붉은 색으로 추가하였습니다.
자료 감사드립니다.
1 felic 2015.07.18 12:14
아 대기와 수중이라는 조건이 틀리군요.

감사합니다. 명쾌해졌네요.

xps는 역시 물에 강하다는게 입증된 기사라고 보면되겠네요.

^^
M 관리자 2015.07.18 12:16
네. 그렇습니다.
다만 XPS도 스킨이 훼손되면 흡수율이 올라가므로, 취급시 주의를 하셔야 합니다.
감사합니다.
3 이명래 2015.07.18 22:27
판상형 단열재의 기본적 성능을 확보하기 위해서는 흡수율에 따른 적용 위치(부위)가 중요한 요소일 듯 합니다.

지붕이나 외벽에 단열재 적용 시 흡습조건을 피할 수 있도록 적정한 조치가 필요하다는 뜻입니다.

자료 잘 보았습니다.
1 눈밑어둠 2015.07.20 16:34
잘보았습니다 압출법보온보드도 가면갈수록 성능이 떨어진다는데 결국 우렌탄보드도 수분에는 취약하군요..ㅠ
2 홍지행 2015.07.20 22:29
상기 시험조건 및 상세 데이터를 오픈해서 받아볼수 있을까요?
M 관리자 2015.07.20 22:38
찾아 보겠습니다.
2 황세연 2015.08.02 11:45
하고 있는 일이 건축의 철거에서 시공까지 이어지는 관계로 10-20년 된 단열재의 ㅂ변화과정을 실재로 확인하는 경우가 많습니다.철거된 비드법보온판이나 판넬(비드법보온판 양면에 우레탄을 뿌려 칼라강판을 부착한 것)의 경우 습기를 먹어 무척 무거운 경우를 많이 봅니다.
건축 준공후 사용과정에서 벽체나 지붕재에 습기가 침투한 경우인데,이럴경우 단열효과는 기대하기 힘들다는 생각이었어요.비드법보온판에 어떻게 수분이 침투하고,또한 머물러 있어 비중이 서너배이상 올라가는지 무척 궁굼합니다. 습기를 제거하기 위해 한달이상 세워놓아도 그대로 이더군요.
M 관리자 2015.08.03 16:24
안녕하세요..

단열재 사이의 공극만큼 수분이 들어 가는 것이니 자중의 서너배 올라 가는 것은 그리 어렵지 않습니다.
그리고, 셀의 특성상 한번 들어간 수분은 다시 빠져 나오는 것이 거의 불가능할 정도입니다.
그러므로 비드법단열재는 처음부터 수분과 접촉되지 않게 관리/시공되는 것이 중요합니다.
6 gklee 2019.11.22 22:03
오래된 글입니다마는.. 벽돌타일로 변경하면서 벽체 단열재를 eps로 변경하는 설계변경을 진행중입니다. 처음부터 수분과 접촉되지 않게 관리 시공한다는것이 기초단열재뿐아니라 벽체단열재일때 충분히 가능한가요? 시공사는 협회 회원사 s사로 내정되어있습니다.
M 관리자 2019.11.23 16:10
건축에서 그렇게는 불가능합니다. 비도 맞을 수 있거든요.
6 gklee 2019.11.23 16:41
타일이 xps에 잘 붙지 않는 문제때문에 eps로 바꿔야한다고합니다. 방법이 없을까요.
M 관리자 2019.11.24 11:29
그건 다른 방법이 있는 것은 아닙니다. 공사 중에 완전히 수분으로 부터 분리할 방법 그 자체가 없어요. 그래서 디테일이 더 중요한 것이고, 이 건전한 디테일이 완공 후 수분의 증발을 도와 줄 것 입니다.
그러므로 지금 생각하시듯이 걱정할 범위의 내용이 아닌 것 같습니다.
6 gklee 2019.11.24 15:04
아 다르게 이해했었습니다. 감사합니다.