전원주택 성능의 모든 것, 단열! [02_건축가이드]
2019.03.20
안녕하세요목조주택전문회사LBTOP HOUSE 입니다 오늘은전원주택의 단열에 대하여 알아보겠습니다.건축상담을 진행해 보면대부분의 건축주님들은 단열에 관심이 많으십니다. 그러나 딱 여기까지입니다.... 단열을 중요하다고 생각은 하시는데본인의 주택에 어떤 단열재가 어떤 두께로어떻게 시공되는지 더 깊게 알려고 하시지는 않습니다(물론 그렇지 않으신 분들도 계십니다) 열심히 설명을 드리지만 표정을 보면 지금 이 사람이 무슨 말을 하는 거야?라는 표정으로보시는 분들이 대부분입니다. 그 이유는 간단합니다. 평소에 별로 관심이 없었기 때문입니다. 그럼 지금부터 목조주택에서 일반적으로 사용하는단열재의 종류와 장단점을 알아보겠습니다.좋은 단열재를 선택하는 기준은?단열재의 종류에 대해 말하기 앞서좋은 단열재를 선택하는 기준은 무엇일까요?[출처] 핀터레스트첫째. 낮은 열전도율을 가진 단열재당연히 열전도율이 낮은 단열재를 선택하셔야 합니다.열전도율이 낮다는 것은 열이 이동하는 시간이 오래 걸린다는 것을 의미합니다.반대로 열전도율이 높다는 것은 열이 이동하는데 걸리는 시간이 짧다는 거겠죠열전도율에 따라서 단열재는 가등급부터 라등급까지 나눠지며, ‘가’등급 단열재가 가장 성능이 좋은 단열재입니다.둘째. 불연 성능화재현장에서 인명사고는 대부분 유독가스에 의한 생깁니다. 유독가스로 인해 의식을 잃고 마는 것이지요.난연, 준 불안 등 여러 유기질 단열재가 존재하지만 이 단열재들은 불이 붙는 속도에 차이가 있을 뿐화재가 발생했을 때 모두 유독가스를 배출합니다. 그러나 대부분의 무기질 단열재들은 불연입니다.가장 일반적으로 쓰이는 글라스울과 미네랄울등이 무기질 단열재입니다. 무기질과 유기질 단열재를 나누는 방식은 아주 간단합니다.석유에서 기인한 모든 단열재는 유기질 단열재입니다. 그렇지 않은 단열재는 무기질 단열재입니다. 셋째. 가격매우 훌륭한 성능을 보유하고 있지만 비싸서 일반주택에 적용하기 힘들다면 아무 소용이 없습니다. 몇몇 단열재는 엄청난 성능을 보유하고 있지만 가격 또한 엄청나지요.단열재의 종류단열재의 종류로는 무기질 단열재, 유기질 단열재, 우레탄폼, 열반사 단열재 등이 있습니다이중 무기질 단열재에 속하는 글라스울, 미네랄울, 셀룰로오스 단열재와유기질 단열재에 속하는 비드법, 압출법 단열재에 대해서 알아보도록 하겠습니다무기질 단열재01. 글라스 울[glass wool heat insulating material]목조주택에서 가장 널리 쓰이는 글라스 울은 대표적인 무기질 단열재입니다.위의 세 가지 기준을 모두 충족하는 매우 좋은 단열재입니다. 단, 글라스 울이 화재를 전달하지는 않지만 녹는점이 350° C에 불과하기 때문에 화재 억제력에는 한계가 있습니다.그래도 유독가스를 배출하지 않는다는 것은 큰 장점입니다.물론 단순 열전도율로만 본다면 유기질 단열재 중 글라스 울보다 더 낮은 열전도율을 보유하고 있는 제품들도 많이 있습니다만종합적인 성적에서는 글라스 울이 단연 앞서는 것이 사실입니다. 그럼 단열성능 좋고 불연이고 가격까지 저렴한 이 글라스 울 단열재는 단점이 없을까요?[출처] 핀터레스트글라스울의 단점첫째. 시공자의 의지에 따라서 그 성능이 달라질 수 있습니다.글라스 울 단열재는 최종 시공이 끝났을 때 제품 사양에 표시된 두께만큼 부풀어 올라야 그 단열성능을 온전히 나타냅니다.일반적으로 사용하는 저밀도 글라스 울 같은 경우 시공자가 정성껏 털고 모양을 잡으면서 시공한지 않는다면제품 사양에 표시된 단열성능은 절대로 나오지 않습니다.요즘은 거의 사용을 하지 않는 R-19 글라스 울을 꼼꼼하게 잘 펴서 시공한 주택이 R-23 단열재를 대충 시공한 주택보다더 나은 성능을 보유할 수 있는 이유입니다.꾹꾹 힘주어 눌러 시공을 하는 게 꼼꼼한 게 아닙니다. 부피를 최대한 보전하면서 구겨지지 않게 시공하는 것이 올바른 방법입니다.더 좋은 방법은 정상밀도(24k)글라스 울을 사용하는 것입니다. 정상 밀도 글라스 울은 매우 탄력이 있고 단단하기 때문에 제품을 설치할 때구겨짐에 대한 걱정을 덜 수 있습니다. 둘째. 오랜 시간 습기에 노출되면 처지거나 자체 무게에 의해서 처짐 현상이 발생합니다.목조주택 스터드 사이에 설치되는 글라스 울 단열재는 잘 펴서 설치를 했다고 하더라도 제대로 고정하지 않으면습기에 의해 무거워진 글라스울의 상단부분이 처지는 현상이 있을 수 있습니다.처음에는 집이 따듯했는데 시간이 지남에 따라 웃풍이 생기고 춥다고 느껴진다면 이런 현상을 의심해 볼 수 있습니다. 셋째. 침투한 수분을 확산 시키지 않습니다. 얼핏 들으면 좋은 순기능인듯싶지만 실제로는 그렇지 않습니다오히려 반대로 수분이 침투했을 때 주변의 단열재로 수분을 확산시키는 것이 좋습니다.동일한 양의 수분이라면 좁은 면적보다 넓은 면적에서 수분이 증발하는 속도가 빠르기 때문입니다.글라스 울 단열재는 주변으로 수분을 옮기지 않고 마를 때까지 계속 물고 있기 때문에 단열재가 처질 가능성이 높아집니다[출처] 핀터레스트무기질 단열재02. 미네랄 울(암면) 단열재[rock wool,mineral fiber]미네랄 울 단열재는 글라스 울 단열재와 같은 무기질 단열재입니다.불연이고 ‘나’등급 단열재입니다. 녹는점이 글라스 울보다 높은 600° C 부근입니다.화재 억제력은 글라스 울보다 좋지만 가격이 글라스울보다 높게 형성되어 있습니다.일반적으로 글라스 울과 비슷한 성질을 나타내는 단열재입니다.고밀도 제품의 경우 외단열 미장마감공법(스타코공법) 시공시 스티로폼 대신 사용할 수 있습니다.당연 불연이기 때문에 건물의 외벽을 타고 화재가 순식간에 번지는 것을 방지할 수 있으며 투습 성능이 있어서목조주택의 외단열 미장 공법 시공 시 스티로폼 사용으로 내부의 습기가 외부로 방출되지 못하여 생길 수 있는각종 구조적 하자를 방지할 수 있습니다.이런 좋은 외단열재가 있는데 왜 EPS(스티로폼)를 목조주택의 외단열재로 사용하는 것일까요?답은 간단합니다. 시공단가가 일반적인 유기질 단열재보다 비싸고, 두께가 같다고 했을 시단열 성능 또한 유기질 단열재 보다 떨어지기 때문입니다.[출처] 핀터레스트무기질 단열재03. 셀룰로오스 단열재[cellulose] 목조주택과 궁합이 잘 맞는 단열재이지만 단열성능이 글라스 울에 못 미치고 가격이 비싸다는 단점 때문에 점점 잊혀가는 단열재입니다.이 단열재는 폐지를 재활용해서 만들어집니다. 주로 신문지를 재활용하고 난연성능이 있는 첨가물을 혼합하여 만들어집니다.글라스 울과 암면과 같이 일정한 모양으로 성형되어 나오는 제품이 아니고 덩어리로 제작된 단열재를 전용 분사기에서 가루로 만들고이 가루를 목조주택의 스터드 사이에 뿌려서 단열을 하게 됩니다.보통 불로우인네트 공법을 사용하게 되는데 말 그대로 스터드 사이에 부직포를 설치하고 부직포에 일정 간격으로구멍을 내어 그 속으로 단열재를 충진하는 공법입니다. 당연히 분사 기계와 전문 인력이 있어야 하는 공법이므로 시공단가가 높게 형성되어 있습니다.셀룰로오스 단열재의 가장 큰 장점은 모세관 현상으로 수분을 주위의 단열재로 확산 시킨다는 점에 있습니다. 글라스울과 비교되는 점입니다.또한 시공 밀도가 높기 때문에 어느 정도 축열 성능도 있습니다. 축열 성능은 말 그대로 열을 보관한다는 뜻입니다.열을 보관했다가 주변 온도가 낮아지거나 높아지면 다시 배출하는 기능입니다.단 불연소재가 아니기 때문에 화재 억제력은 글라스 울이나 암면보다 떨어지는 게 당연합니다.[출처] 핀터레스트앞서 말씀드린 바와 같이 석유에서 추출된 성분을 이용해 만든 제품이 유기질 단열재입니다. 따라서 화재에 취약한 특징이 있습니다.난연이나 준불연 제품이 있기는 하지만 불이 잘 붙지 않을 뿐 유독가스를 배출하는 것은 모두 똑같습니다.그럼 가장 보편적으로 사용하는 비드법 단열재와 압출법 단열재에 대하여 알아보겠습니다.유기질 단열재01. 비드법 단열재(EPS)일반적으로 스티로폼이라고 부르는 단열재입니다. 구슬 모양의 재료를 성형하여 만들기 때문에 비드법 단열재라고 부릅니다.이 단열재는 가격이 저렴하고 단열성능이 우수하기 때문에 국내에서는 널리 쓰이고 있습니다.목조주택에서는 외단열 미장공법(스타코공법 ) 시 공시 사용되며 다른 용도로는 거의 사용하지 않습니다.외단열 미장공법에 사용되는 비드법 단열재는 6주 이상 숙성된 제품을 사용하여야 외형의 변화가 없습니다.일반적으로 외단열 미장 공법 후 바둑판무늬가 생기는 경우는 대부분 숙성되지 않은 단열재를 사용하였기 때문입니다.숙성된 단열재는 비싸고 공급 물량도 한정적이기 때문에 거의 사용을 하지 못하는 실정입니다.난연성능을 주기 위하여 흑연을 코팅한 재료를 이용하여 제품을 생산하기도 합니다.비드법 단열재는 2종과 1종으로 분류되며 2종이 ‘가’ 등급 단열재이며 1종은 ‘나’ 등급입니다.2종 단열재는 시중에서 네오폴이라는 상표로 판매가 되고 있으며 칼라가 회색이기 때문에 1종과 육안으로 확연히 구분이 됩니다.1종과 2종은 밀도에 따라서 1호부터 4호까지 생산이 됩니다. 호수가 높을수록 밀도가 높고 단열성능도 높습니다.또, 비드법 단열재는 수분 흡수율이 높기 때문에 수분에 자주 노출되는 곳에는 시공할 수 없습니다.[출처] 핀터레스트유기질 단열재02. 압출법 단열재(XPS) 보통 아이소 핑크라고 하는 핑크색 단열재입니다. 비드법 단열재보다 열전도율이 낮고 밀도도 더 높습니다.흡수율이 거의 없기 때문에 기초 하부나 엑셀 난방 시공 시에 수분에 노출될 수밖에 없는 부분에 시공을 합니다. 압출법 단열재는 시간이 지남에 따라 단열 성능의 저하가 발생합니다. 내부에 충진되어 있던 가스가 배출됨에 따라 발생하는 현상입니다.이는 지속적으로 이어지지는 않고 대략 단열성능의 30%정도 감소하는 수준에서 일정하게 유지됩니다.압출법 단열재를 적용할때는 성능저하를 예상하여 사용하여야 합니다.[출처] 핀터레스트지금까지 주택에 주로사용되는 일반적인 단열재에 간략하게 알아봤습니다.위에서 소개한 단열재 이외에 수많은 유기질 단열재와 무기질 단열재가 존재하지만사용빈도가 높은 단열재 위주로 짧게나마 설명을 드렸습니다.그럼 엘비탑 하우스는 어떤 단열재를 사용할까요?엘비탑은 글라스 울 단열재를 기본으로 사용하고 정상밀도(24K)패드형 단열재를 보조적인 단열재로 사용 합니다.분사형 글라스 울분사형 글라스 울은 셀룰로오스 단열재와 같이 전용기계로 분사하여 벽체에 적용하는 단열재입니다.분사형 글라스 울은 일반적으로 셀룰로오스 단열재를 충진하는 방법과 마찬가지로 블로우인네트 공법을 사용합니다.부직포를 치고 구멍을 내서 그곳에 호스를 끼우고 충진하는 방식입니다. 그런데 엘비탑은 이 방법을 사용하지 않습니다.글라스 울은 셀룰로오스와 다릅니다. 블로우인네트 방식을 사용하면 원하는 만큼의 밀도로 단열재가 충진되지 않습니다.꽉 찬 것처럼 보이지만 부직포를 뜯어서 만져보면 헐렁하게 충진된 부분이 많이 발견됩니다.이렇게 충진된 단열재는 시간이 지남에 따라 처짐현상이 발생할 확률이 매우 높고일정 밀도 이상 충진되지 않은 부분은 단열성능 또한 떨어지는 것이 당연합니다. 엘비탑하우스는 단점보다는 장점이 많은 분사형 글라스울단열재를 적용하기 위해 좀 엉뚱한 방식을 사용하고 있습니다.패널라이징 공법을 이용하는 엘비탑하우스는 공장에서 패널을 미리 제작하여 현장에 반입합니다.공장에서는 패널을 눕혀놓고 수북이 글라스울을 분사한 후 일일이 손으로 눌러서 밀도를 맞춥니다.엘비탑하우스가 분사형 글라스 울을 충진하는 방식입니다이 방식을 보고 누군가 말을 했었습니다. 일정한 밀도를 어떻게 맞추는지 모르겠다고..네. 맞습니다! 일정한 밀도는 맞추지 못합니다! 일일이 손으로 누르니까요..어떤 부분은 목표한 밀도로 눌러지고 또 어떤 부분은 osb 합판이 들릴 정도로 딱딱하게 들어갑니다.다시 말하면 설치 밀도가 넘치는 부분이 있을지는 몰라도 모자라는 부분은 없습니다. 이 방식은 일일이 수작업으로 진행되기 때문에시간이 많이 걸리고 노동강도가 높은 방식입니다.하지만 엘비탑하우스는 꿋꿋이 이 방식을 고집하고 있습니다.글라스 울을 수북히 분사한 후 손으로 꾹꾹 누르면서 채우기 때문에 모자라는 밀도 없이 채워집니다정상밀도(24K) 패드형 단열재순금을 뜻하는 24K는 아닙니다. 1m³ 안에 글라스 울을 가득 채웠을 때 그 질량이 24kg이라는 뜻입니다.일반적인 단열재가 솜 이불처럼 말랑말랑하다면 정상 밀도 이상의 제품은 탄탄한 질감을 보유하고 있습니다.당연히 처짐으로 인한 성능 저하가 없는 제품입니다.엘비탑하우스는 패널라이징 공법을 이용하여 목조주택을 짓고 있습니다.패널과 패널이 연결되는 부위는 단열재를 충진하지 않고 비우고 제작을 합니다.현장에서 타정 못과 목재용 직결 피스를 이용하여 패널과 패널을 결합한 후 단열재를 충진하고 osb 합판으로 마감을 합니다.이때 충진되는 단열재가 정상 밀도 패트형 글라스 울입니다.패널이 서로 연결되는 부위에는 전기 설비가 전혀 없기 때문에 전기박스로 인해 단열재가 손상돼 단열성능이 떨어질 염려는 없습니다.엘비탑하우스의 단열성능은 2018. 9월에 강화된 단열기준에 적용하면 "중부 1지방의 공동주택 단열성능에 근접하는 성능" 을 보이고 있습니다.(공동주택의 단열기준이 단독주택보다 더 강력합니다.) 남부 지방에서 ‘가’ 등급에 정상 밀도 글라스 울에 스카이텍 외단열이 왠말이냐‘다’ 등급이나 ‘나 ’등급 단열재에 50미리 외단열 한 번이면 건축 준공에 아무 이상이 없는 데 참 답답하다는 분들도 있을 겁니다.그 돈 아껴서 좀 더 고급진 인테리어를 할 수도 있을텐데 라고 생각하시는 분들도 계실 겁니다.맞는 말일 수도 있습니다. 건축주분들의 만족도를 높여드리는 것 또한 당연한 일입니다.실제로 건축주분들의 만족도는 단열보다는 인테리어 마감에 더 비중이 높은 것이 사실이기 때문입니다.누가 맞는지 틀린 지는 모르겠습니다.단 ‘집’을 생각하는 가치관의 차이가 존재 할 뿐입니다.
