[SPECIAL FEATURE] 노출콘크리트의 단열성 높인 '중단열 공법'

노출콘크리트의 단열성을 높인 ‘중단열 공법’

정리 김경한
취재협조 ㈜태성산업개발 031-425-1138 www.artarchi.com

에너지관리공단이 발행한 ‘2015 대한민국 에너지 편람’에 따르면, 우리나라의 에너지소비량은 263백만toe로 세계 8위이며, 국내 공급에너지의 95.8%를 해외 수입에 의존하고 있다. 지난해 12월에는 제21차 유엔기후변화협약에서 우리나라는 BAU 대비 37%를 감축하기로 했다. 그런데 온실가스 배출량의 80% 이상이 에너지 연소에 의한 것이며, 전체 에너지 소비 중 건물 부문이 약 30%를 차지하고 있어 건축물에 대한 에너지 절감 노력이 필요한 시점이다. ㈜태성산업개발은 중단열이라는 새로운 콘셉트로 노출콘크리트건물의 단열성을 높이는 공법을 선보이며 획기적으로 건물의 에너지 소비량을 줄이는 방안을 제시했다.

인력과 연구 중시하는 기업
㈜태성산업개발은 건축 시공 관리 전반에 있어 다양한 경험과 전문적인 기술력을 갖춘 인력을 중심으로 한 시공전문 업체다. 자체 기업부설연구소(ISO9001 인증)를 보유하고 있으며, 국립공주대학교와는 단열 및 구조에서 산학협력을 체결했다. 이런 인력과 연구 중심의 기업문화를 바탕으로 특허청으로부터 노출콘크리트 건물에 대한 ‘외벽 중단열 일체화 공법’과 ‘중단열 구조 보강 및 방법 특허’를 취득했다. 최근에는 이론적으로 아파트 등 초고층 노출콘크리트 건물의 구조적 문제를 해결해 실증만 남은 상황이다.

외부 유실 에너지 차단하는 ‘중단열 공법’
건축 분야에서는 에너지 절감의 고효율 자재, 설계 및 친환경 시스템의 도입 측면에서 많은 연구가 이뤄졌으나, 아직까지 시공의 어려움과 비용 증가로 인해 건축주와 시공사 모두 이를 반영하지 못하는 실정이다. 이에 ㈜태성산업개발은 외벽 중단열 일체화 공법을 개발해, 기존 건설현장에서 많이 사용하는 판상 단열재에 고정철물을 적용시켜 시공 단열재의 단락을 방지했다. 이를 통해 밀폐된 단열층을 형성함으로써 외부로 유실되는 에너지를 차단하는 효과를 얻었다.

벽체부터 슬라브까지 일체형 시공
외벽 중단열 일체화 공법은 기존 노출콘크리트(내부 단열)의 문제점인 내부 결로현상을 극복했다. 특히 벽체로부터 슬라브까지 단열재의 끊김이 없어 코너 부위의 결로가 없고 단열성이 우수하다. 골조공사 시 단열재를 타설 부탁해 전체적인 공기도 절약할 수 있다. 중단열 시공 시에는 내부 마감공사에서 내장 목수 인건비, 내부 단열재, 석고보드, 목재 등의 재료가 생략돼 폐기물 처리비도 절감할 수 있다.

‘외벽 중단열 일체화 공법’ 단면도

중단열 적용 이론
외벽+중단열+내벽 시공 방법
중단열 적용한 3층 건물 단면도

중단열 공법은 ‘외벽+중단열+내벽’으로 마감해 벽체부터 지붕까지 단열재가 끊어지지 않는 일체화 시공을 한다. 이를 통해 결로를 완벽히 방지하고 단열 효과를 극대화할 수 있다.

‘외벽 중단열 일체화 공법’ 시공 과정

외부 거푸집
단열재 설치
내부 거푸집 설치 후
거푸집 해체 후 단면도
내부 노출 마감

일반적으로 콘크리트 건축물의 시공은 ①철근 배근 ②내·외벽용 거푸집 설치 ③콘크리트 타설 및 양생 ④거푸집을 제거하는 과정 반복 완료 ⑤단열공사 ⑥마감공사 방식을 반복한다. 반면 중단열 공법은 구조공사 시 단열공사와 내·외부의 마감공사를 동시 진행할 수 있다. 내·외부 마감을 노출콘크리트에 적용할 경우 구조, 단열, 마감 공정을 100% 동시에 완성 할 수 있다.

중단열 공법 열효율 측정 결과

국내 열관류율(2015년) 기준은 단열재 두께가 120㎜일 때 0.270W/㎡·K 이하이다. ㈜태성산업개발이 중단열 공법을 적용한 특허 제품은 두께 100㎜로 0.266W/㎡·K를 기록했다. ㈜태성산업개발 관계자는 특허 제품 120㎜로 측정하면 이보다 더 낮아질 것이라고 밝혔다.

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