[2월호 특집] 03. 내단열, 중단열, 외단열 A to Z

내단열, 중단열, 외단열 A to Z

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경상남도 진주 외곽 농촌 마을 한 단독주택에 사는 박상구(60) 씨는 단열하면 치를 떠는 ‘건축 재수생’으로 자신을 소개한다. 10년 전, 건축에 대해 잘 알지 못했던 박 씨는 집이 외부와 닿는 부분에 ‘스티로폼’으로 단열하고 내부에는 대충 미장만 해도 괜찮다는 시공업체의 말에 그런가 보다 하고 넘어갔었다. 하지만 완공 후 추위와 더위, 결로, 곰팡이 등과 싸우며 단열 시공에 문제가 있었다는 것을 몸소 알게 됐다고. 살던 집을 매매하고 두 번째 집을 계획 중인 그는 이번에야말로 완벽한 단열 주택을 짓겠다는 다짐이다. 박 씨는 “건축주도 어느 정도 단열에 대해 알고 있어야 집을 완벽히 지을 수 있을 것 같다”면서도 “단열재와 시공 방법 등이 워낙 복잡해 과연 좋은 집을 지을 수 있을지 여전히 불안하다”고 말했다.

단열은 집의 성능을 좌우하는 가장 큰 요소다. 제아무리 튼튼하고 멋지게 지어도 단열성이 떨어져 춥거나 더운 집은 빛 좋은 개살구일 뿐이다. 1970년대 초 세계적인 에너지 파동을 겪으면서 본격 조명을 받기 시작한 단열에 대한 법적 기준은 해를 거듭할수록 높아지고 있다. 게다가 화석연료의 한정성과 유가의 급격한 가격변동은 연료를 적게 사용하는 고효율 친환경 주택의 니즈로 이어지고 있다. 우리나라의 경우, 몇 해 전부터 관련 법안을 정비해오며 관련 산업의 높은 기술력을 유도하고 있다. 여기에 지난해부터 「녹색건축물 조성지원법」을 시행하면서 에너지절약 설계 기준을 강화해 높은 단열성은 선택이 아닌 필수가 됐다. 물론 정부 기준은 앞으로 더 강화될 예정이다. 여기에 단열에 대한 소비자들의 기대치도 높아지면서 시장의 빠른 성장을 이끌고 있다.

건축물의 열 손실은 외벽을 통해 약 30% 이상 일어난다. 특히 우리나라의 경우, 사계절이 뚜렷하고 냉난방 사용 기간이 비교적 확실하다. 때문에 건물 단열을 효율적으로 구성한다면 에너지 절약 효과를 얻을 수 있다.

그렇다면, 단열에 대해 소비자가 알아둬야 할 부분은 무엇일까? 건축에 대해 비전문가일 수밖에 없는 대부분의 건축주 입장에서 모든 단열 정보를 꿰뚫고 있기는 어렵다. 이에 단열과 단열 시공법의 핵심적인 정보를 소개한다. 단, 여기에 소개하는 시공법과 제품이 모두 높은 단열성을 보장한다고 할 수 없음을 알린다. 제아무리 좋은 단열재나 시공법도 기술자의 역량이나 건축 환경 등에 따라 그 성능 또한 달라질 수 있다.

단열? 열관류율이 관건!

단열이란 ‘열이 흐르는 물체의 전열저항을 크게 해 열 흐름을 적게 하는 것’이다. 즉, 구조체의 열관류율을 작게 하는 것을 의미한다. 이를 위해서는 재료의 두께를 증가시키거나 열전도율이 작은 재료를 사용해야 한다.

열관류율을 작게 하기 위해 재료 두께를 증가하는 것은 설계상 제한과 가격 상승 등의 문제가 발생하기 때문에 한계가 있다. 따라서 전문가들은 열전도율이 작은 재료를 사용하는 것이 보다 효율적이라고 지적한다. 이때 열전도율이 작은 재료를 우리는 단열재라 부른다. 통상 0.05Kcal/mh℃ 이하의 열전도율을 갖는 재료가 여기에 속한다.

단열재는 보통 건물의 외피(외벽, 지붕, 바닥 등)에 설치하게 되며, 설치 위치에 따라 외단열, 중단열, 내단열로 구분된다.

단열재는 언제 결정하나요?

보통 중간 설계 단계인 인허가 과정에서 단열재의 등급 및 두께를 결정한다. 준공 후 사용 승인받기 전, 단열재의 시험성적서를 기관에 제출해야 하는 경우도 간혹 발생한다. 전문가들은 “단열재 시험성적서를 건축가나 시공사에 요구해 확인하고, 시공 시 어려움 여부를 확인해야 한다”고 조언한다.

또한, 완공 전에 단열재의 문제점이나 하자를 미리 확인하는 것도 잊지 말자. 준공 후 문제점을 알게 되면, 벽을 뜯어내야 하는 큰 공사의 번거로움과 비용이 발생할 수 있기 때문이다. 그렇다면 어떻게 하자를 확인해야 할까? 전문가들은 창호공사와 단열공사가 마무리 되는 시점을 놓쳐선 안된다고 말한다. 건축주와 시공사가 함께 시공 상태를 확인하거나 비용이 들더라도 외부 기관에 의뢰하는 것도 좋은 방법이다.

어떻게 고르면 될까요?

단열재를 선택할 땐 불에 견디는 내화(관련 규정: 건축법, KS), 불에 타거나 견디는 정도를 나타내는 불연과 난연(건축법, KS) 등을 확인해야 한다. 한국건설기술연구원 ‘건축 재료 연소 독성 가스 실험 데이터’에 따르면 폴리스티렌과 폴리우레탄은 단일 소재 또는 아연 도금 강판(0.5㎜) 복합 구조에 상관없이 플래시 오버Flash Over에 해당하는 800℃에서 6분 이내 모두 타며 다량의 일산화탄소(CO)와 이산화탄소(CO2)가 발생하는 것으로 나타났다.

※ 플래시 오버: 건축물 실내에서 화재가 발생했을 때 발화로부터 화재가 서서히 진행하다가 어느 정도 시간이 경과함에 따라 대류와 복사 현상에 의해 일정 공간 안에 열과 가연성 가스가 축적되고 발화 온도에 이르러 일순간 폭발적으로 전체가 화염에 휩싸이는 화재 현상.

한국화재보험협회 자료에 따르면 CO는 혈액의 산소 운반 방해, 두통, 사지통, 의식불명, 구토, 현기증 등을 유발하고, CO2는 산소 결핍, 호흡 곤란, 질식 등을 유발한다. 따라서 비내화성, 비불연성, 비난연성 단열재를 주택의 외단열이 아닌 내단열재 또는 실내 마감재로 사용하는 것은 삼가야 한다.

단열재는 바람직하지 않은 음, 즉 원하는 음(음성, 음악 등)의 청취를 방해하거나 생활에 장해나 고음을 주는 소음을 제어해야 한다. 소음은 주로 외부, 주택 내 실과 실 및 각종 설비 등에서 발생한다. 흡음성이 좋은 단열재와 함께 석고보드 등을 시공하면 소음을 상당히 제어할 수 있다. 이 밖에도 단열재를 선택할 땐 유연성Flexibility, 내구성Durability, 친환경성 등을 고려해야 한다.

결로란?

발생 위치에 따라 표면결로와 내부결로로 구분된다. 또한, 발생 시기에 따라 동계결로와 하계결로로 나뉜다. 먼저 표면결로는 실내 습한 공기가 벽체 표면과 접촉할 때, 벽체표면 온도가 노점 온도 이하일 때 수증기가 물방울로 변하면서 나타나는 현상이다. 내부결로는 벽체 내부의 각 구성 층 온도가 그 위치에서의 노점 온도보다 낮으면 해당 층 부근에서 결로가 발생하는데 이를 일컫는다.

외단열과 내단열, 결로도 다르다?

전문가들은 일반적으로 외단열 건물이 내단열 건물에 비해 성능 면에서 가장 두드러지게 유리한 점이 바로 결로 방지 기능이라고 강조한다.

건물 외피를 둘러싸는 단열재 불연속 부위가 없는 시공이 가능하며, 단열재가 저온층에 위치하고 투습 저항이 높은 콘크리트 등의 구조체가 고온층에 위치하기 때문에 외단열 건물이 내단열 건물보다 결로가 적게 발생한다고 봤다.

내부결로 방지 위한 외단열 공법

단열재 고온 측, 즉 단열재와 콘크리트 사이에 방습층을 설치하고, 단열재의 저온 측, 즉 단열재와 마감재 사이에는 외기가 유통할 수 있는 공기층을 마련한다. 이때, 공기층은 항상 외기가 오갈 수 있도록 마련해야 하며, 막히거나 빗물이 들어가지 않도록 주의해야 한다. 공기층은 폭이 넓을수록 순환효율이 좋아 실내 수증기 배출도 쉽다.

단, 북측 벽의 경우, 유통 공기층을 만들어도 온도 차에 의한 환기가 작용하지 않을 수 있다. 바람이 없을 때 수증기 배출이 잘 이뤄지지 않고 그대로 외장재 표면에 얼어붙는 경우도 종종 있을 수 있으니 주의해야 한다.

열교란?

벽이나 바닥, 지붕 등의 건물 부위에 단열이 연속하지 않은 부위가 있을 때 이 부분은 열적 취약부위가 된다. 이 부위에서 열의 이동이 많아지는데 이를 열교heat bridge라 부른다. 열의 손실 측면에서 냉교cold bridge라고도 한다.

단열재의 접합부에 시공상 문제로 단열재 사이에 공간이 발생하면 실외로 많은 열이 손실된다. 이때 내단열 구조는 외기 영향을 실내 측에 직접 받게 되므로 결로 발생의 위험이 커지게 된다. 반면, 외단열 구조는 거의 일정한 실내 온도 덕분에 결로를 방지할 수 있다.

건물의 모서리 부분이나 외·내벽의 접합부, 또는 바닥 슬래브와 벽의 접합부는 벽체와 달리 2차원·3차원의 열류가 발생해 실내표면 온도분포도 특별한 형태를 띤다. 동절기에 이 부분의 온도 강하가 결로 발생에 큰 영향을 미치게 된다. 전문가들은 특히 건물 준공 후 초기 결로가 대부분 이곳에 집중적으로 나타난다고 지적한다.

열교가 발생하면 단열성이 떨어지는 것은 당연하다. 여기에 결로로 인한 곰팡이가 발생할 수 있어 실내 공기 질 저하에 큰 영향을 미칠 수 있다.

전문가들은 단열 열교 방지를 위해 접합부위에 단열재가 끊기지 않게 제대로 시공해야 한다고 조언한다. 또한, 미리 열교가 일어날 법한 부위는 체크해 열교 현상을 최소화해야 한다고 한다.

빠른 냉난방 되는 내단열 공법

내단열 공법은 단열재를 벽체 실내 측에 설치해 단열재 등으로 마감하는 방법이다. 시공이 용이하고 공사비가 다소 저렴해 두루 쓰이고 있다. 하지만 기둥과 보, 슬래브 등에 단열 시공이 불연속적으로 될 수 있어 내부 결로가 발생하기 쉽다. 따라서 내단열 공법은 결로 방지를 위한 보완공사가 필수다.

여기에 건물의 구조체가 외부에 면한 내단열 구조인 경우, 여름철 일사에 의해 콘크리트 열응력heat stress이 발생해 균열이 발생할 수 있고, 겨울철에는 급격한 야간 냉각에 의한 열충격이 가해져 구조체에 균열이 야기할 수 있다는 단점이 있다.

그럼 내단열은 어디에?

내단열 공법의 최대 장점은 빠른 에너지 효율이다. 냉난방 효과가 무척 빨라, 회의장이나 교회, 공공시설물 등 일시적으로 빠른 냉난방이 필요한 건물에 적합하다. 하지만 사람이 상시 거주하는 일반 주택에서는 내단열보다는 외단열을 추천한다. 따라서 최근에는 내단열보다는 외단열 공법을 선호하는 이들이 크게 늘었다.

글라스울 단열재와 열관류율

많은 사람이 주택을 굉장히 견고하고 두껍게 지으면 겨울엔 따듯하고 여름엔 시원할 것이라고 오해한다. 단열성을 확보하려면 열관류율(U값)을 가진 재료를 적절히 사용해야 한다. 열관류율이란 특정 두께를 가진 재료의 열전도 특성으로 단위는 W/㎡K다.

글라스울 단열재를 선택할 땐 밀도를 고려해야 한다. 밀도가 낮으면 일정 기간 후 처지거나 수축했다가 복원되지 않는다. 처짐과 수축은 습기를 지닌 침기와 누기로 말미암아 결로가 발생해 단열재를 적신다.

글라스울 단열재 표면에 붙인 종이는 득보다 실이 더 많다. 글라스울 단열재에 종이를 부착하기 위해 도포한 물질이 막을 형성해 투습성을 막기 때문이다. 이것은 등산이나 운동 시 땀을 원활하게 배출하는 고어텍스 점퍼가 아닌 비닐 옷을 입은 것과 같다.

글라스울 단열재와 함께 투습·방수지를 시공할 때도 마찬가지다. 아무리 성능이 좋은 투습·방수지일지라도 글라스울을 감싼 종이가 투습기능을 차단하기에 무용지물이라는 것이 전문가들의 의견이다.

빈틈없이 막는다, 화이트폼

단열재 하면 보드판을 떠올리는 사람들이 많다. 하지만 시공 시 작업자의 역량에 따라 빈틈이 발생할 수 있다는 단점이 있다. 외부를 완벽 차단하는 폼 단열이 주목을 받는 이유도 여기에 있다. 원하는 부위에 뿌리기만 하면 수배에서 수십 배로 부풀어 공간을 메우는 방식이다. 하지만 그 성분의 유독성 여부를 두고 여전히 갑론을박하기도 하는 소재기도 하다.

이러한 논란을 종식하는 친환경 수성 연질 발포폼의 등장은 그래서 무척 반갑다. 지이텍에서 특허 출시한 친환경 단열재료인 수성 연질 발포 ‘화이트폼’은 전북대 환경공학부와 산학협동으로 개발한 제품이다.

취재협조 지이텍 T 063-276-8734 W www.getcorea.com

99% 공기로 높은 단열 책임지는‘화이트폼’

Polyisocyante가 주 원료로 연질경량수성발포의 특징을 가진 합성수지로 최소 두께(20mm)로 높은 단열 효과를 내는 단열재다. 친환경 단열재로 프레온가스나 포름알데히드 등 유해물질 발생이 전혀 없다는 점이 큰 특징이다. 작업 공정에서 유해가스가 나오지 않고 환경호르몬 발생 우려도 없어 거주자 건강을 해치지 않아 인기다.

분사해 발포하는 방식이다 보니 완벽한 틈새 충진이 가능하다는 장점을 갖췄다. 덕분에 단열과 흡음, 방로방습 효과가 탁월하며 기밀성과 밀착성도 양호한 편이다.

흥미로운 사실은 사용된 재료는 제품의 1%에 불과하고 나머지 99%는 공기라는 점이다. 이 공기를 작은 기포cell로 감싸서 단열기포로 이용하는 원리를 이용했다. 기존 독립된 기포를 가지는 경질 우레탄 단열재나 쿠션 등에 사용되는 연질 우레탄이나 스펀지 등의 연속 기포와는 다른 형상이다.

다양한 활용성도 눈여겨 볼만하다. 내외부 어디든 필요한 곳이면 사용 가능하다. 실제로 대리석 외벽 충진부터 목조 주택 내벽 충진, 천장, 비닐하우스 내부 단열, 대형 돔 내부 단열 등 다양하게 쓰이고 있다.

단열과 결로 해결하는 외단열 공법

외벽의 외부에 단열재를 부착하고 내수성과 내충격성이 있는 재료로 마감하는 공법이다. 구조체 외부를 단열재로 완전히 감싸기 때문에 단열의 불연속 부위가 없어 열 손실을 줄일 수 있으며, 표면결로 및 내부 결로 방지에 유리하다.

외단열 공법은 1950년대 독일에서 군 막사의 신속한 설치를 위해 개발했다. 이후 1952년 BASF 사에서 외단열재 원료를 상업적으로 생산했고, 1969년 미국의 드라이비트Dryvit 사에서 메쉬와 접착제를 이용해 시공하는 시스템을 보급하기 시작하면서 세계에 널리 퍼지기 시작했다. 우리나라에서는 1980년대 효성드라이비트 사가 국내 최초로 시스템을 국내에 공급했다. 2000년대 들어 국내 약 7천~9천 억 원대 시장을 형성하는 등 관련 사업은 급성장 중이다.

외단열이란?

외단열 공법은 크게 네 가지로 나뉜다. 먼저 접착식은 일반 외벽에 사용하는 방식으로 접착제와 Fastener를 이용해 단열재를 부착한다. 시공수준은 쉬운 편이며, 경제적이며 그간 다수의 시공경험이 있다. 단, 부착력이 약하고 시공이 복잡하며, 품질 차이가 크다.

일반 외벽에 접착제와 트렉을 이용하는 트렉식도 있다. 부착력은 트렉 덕분에 높지만, 트렉 설치의 정확도를 요구하며 접착식에 비해 비용이 높다는 단점이 있다.

앵커식도 있다. 석재마감 외벽에 주로 사용하는 방식으로 단열재는 앵커로 부착한다. 건식으로 시공하는데 시공성이 높고, 통기 층을 확보할 수 있다는 장점이 있다. 단, 마감재가 별도로 필요하고 고층건물에 적용하는 데에는 한계가 있다.

마지막으로 일체식이 있다. 독립 외벽에 앵커로 부착하는 방식으로 시공이 가장 용이하다. 균일한 성능도 확보할 수 있다. 하지만 비용이 높고 조인트 처리가 어려울 수 있다.

공법의 종류

갱폼을 활용한 거푸집 일체형 외단열 공법

벽식구조체와 단열시스템을 일체화한 건식 외단열 시스템이라 보면 된다. 시공물량 감소와 건식 공법과 실내 작업을 통해 날씨에 따른 공사기간 지연을 방지할 수 있다.

접착식 외단열 공법

벽체 밖으로 부착되는 단열재는 보통 EPS 단열재가 사용된다. 하지만 최근 잇단 화재로 인해 페놀계 단열재나 카본 재질의 EPS, 폴리우레탄 계열의 단열재도 사용하기도 한다.

단열재 위로 시멘트계 바탕바름재를 시공하는데, KS F 4715의 물리적 성능을 보완하기 위한 소재다. EVA, VA/E, St/Ba 계열의 폴리머를 사용한 폴리머 혼입 시멘트 모르타르계 제품이 주로 사용된다.

마지막으로 얇은 마무리용 벽 마감재를 바른다. 의장성 확보를 위해 착색골재, 안료를 혼입한 소재로 대체로 투광성이 우수한 아크릴 에멀전이나 우레탄을 사용한다.

외단열 공법, 화재에 안전할까?

몇 해 전 의정부의 한 오피스텔에서 발생한 화재로 130명이 사망하거나 다치는 인명피해를 입었다. 외단열 공법의 문제점을 보완해야 한다는 목소리도 이후 높아졌다.

외단열 공법은 화재에 취약하다는 지적을 받고 있다. 외벽면에 수직형 불꽃이 위로 화재가 전달되는 구조로, 개구부를 통해 화재가 외부로 전달되면서 확산하기 때문이다.

마감재 외 측면에 화염이 발생할 경우 화재 확산 속도가 빠르진 않다. 단, 외측부의 열이 내부 단열재 층으로 전달돼 발화할 경우 화재가 빠르게 확산된다는 문제점이 있다.

내부에서 화재가 발생할 경우, 마감재가 타지 않아도 내부에서 급격히 전달되면서 화재 면적이 확산할 수 있다. 특히 떠붙이 공법은 화재를 빠르게 확산시킨다.

화재 방지를 위해 불연성능을 갖춘 자재를 사용하거나 화재 확산 방지구조로 시공하는 곳도 적지 않다. 화재 시 불이 수직으로 확산하지 않도록 층마다 불에 타지 않는 재료로 높이 40cm 정도의 띠를 두르는 공법이다. 하지만 이 공법은 부착을 위한 별도의 접착제가 필요하며, 연성이 높은 세라믹울의 마감성능 저하로 시공 완성도가 저하된다는 단점이 있다. 또한, 외벽마감 소재의 부착 성능도 저하될 수 있다고 전문가들은 지적한다.

스타코 플렉스, 두 마리 토끼 잡는다

기왕이면 다홍치마라고 많은 성능을 갖춘 제품은 소비자를 기쁘게 한다. 물론 단열재도 마찬가지. 단열성뿐만 아니라 마감성까지 고루 갖춘 제품이 최근 주목을 받고 있다. 여러 기능을 갖추느라 제대로 성능 발휘를 못 하는 것 아니냐는 업계의 우려를 가뿐히 잠식시킨 이 제품은 엔에스홈이 출시한 스타코 플렉스다.

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스타코 플렉스란?

스타코 플렉스STOC-O-FLEX 제품은 기존 스타코 제품이 갖고 있는 단점을 보완한 제품이다. 스타코란 흙손 바르기로 성형이 가능한 가소성 재료로 굳으면 건물 외벽이나 외부표면에 단단히 피복면이 되는 모든 마감재를 총칭하는 용어다.

이중 아크릴 계열의 스타코가 최근 가장 많이 사용하는 소재다. 아크릴 폴리머를 사용한 제품으로 구분되며 내구성이 강하고 경제적인 가격 덕분에 인기다. 대표적으로 스타코 플렉스와 오메가 등이 있다.

단열성, 신축성 높은 손 안 가는 마감재

스타코 플렉스의 가장 큰 특징은 높은 단열성이다. 실제로 일본에서 실험한 열전도율 측정 결과, 단열재로 흔히 사용하는 발포 폴리스티렌(EPS)의 열전도율이 0.05W/mk였는데 비해, 스타코 플렉스 열전도율은 그보다 훨씬 낮은 0.01584W/mk를 기록했다.

신축성도 뛰어나다. 최대 2.05배 늘어나는 뛰어난 신축성으로 건물의 수축이나 팽창에 따른 외벽 갈라짐 현상을 방지한다. 덕분에 시공 후 유지 및 하자보수에 대한 추가적인 금전 비용이 없다. 내화성도 좋다. 한국건자재시험연구원의 난연재료 기준에 만족했으며, 미국의 ASTM E-84 테스트에서 A클래스를 통과했다. 일본 방화시험도 물론 통과했다.

통기성과 방수성도 좋은 편. 불순물이 함유되지 않은 순백의 칼슘샌드와 고품질 아크릴폴리머 구조로 방수 효과가 뛰어나다. 또한 통기성 피막으로 결로와 콘크리트 열화 방지는 물론 항균성도 높다.

간편한 시공도 주목할 만하다. 바탕재나 마감재에 직접 시공하는데 일반 드라이비트 양생 시간(12~24시간)과 달리 시공 1~2시간만 지나면 표면이 양생돼 빗물로 인한 마감면 손상을 방지할 수 있고 공사 기간도 단축할 수 있다.

미장이나 스프레이, 롤러 등을 이용해 다양한 텍스쳐 표현이 가능하며 재도장과 색상 조합이 가능하다.

빠른 시공과 성능 덕분에 유지 관리도 편하다. 시공 후 유지, 보수가 거의 필요 없고, 오염 시 물로도 세척이 가능하며 화학물질에 대해 강한 내화학성을 자랑한다. 물론 정전기 발생이 없어 미세먼지 흡착으로 인한 오염도 적다.

스타코 플렉스 시공 방법

01. 스타코의 맨 아래쪽에 수분과 습기를 통과시키는 역할을 하는 웹스크리드WEED SCREED를 설치한다.

02. 투습방수지HOUSE WRAP를 설치한다. 투습방수지를 먼저 설치하고 웹스크리드를 설치해도 된다.

03. 워터웨이WATERWAY를 설치한다. 부직포면이 바깥으로 향하도록 한다.
팁! 외단열을 하지 않은 경우에는 와이어메쉬를 ‘ㄷ’자 타카로 고정한다.

04. 외벽 벽체에 설치된 모든 문(현관문, 실외문)과 창문 주위를 실리콘이 끊기지 않도록 바른다.

05. EPS보드를 화스너를 이용해 고정한다. EPS보드 사이의 연결 틈새는 화이버그라스 메쉬로 붙인다.

06. 시멘트 몰탈을 EPS보드 면 위로 바른다.

07. 스타코 플렉스로 최종 마감한다.

외단열 vs 내단열

내단열과 외단열 장점만! ‘중단열 공법’

결로와 열교 현상 발생 우려가 있는 내단열 공법과 어려운 시공방법과 높은 공사비가 드는 외단열 공법. 이러한 단열 방식의 단점을 보완하고 장점을 살리기 위해 고안해 낸 방식이 바로 중단열 공법이다. 구조체 가운데 단열재를 삽입해 외단열 방식의 단열성을 높이고 동시에 골조 공사와 단열 공사를 함께 해낼 수 있다는 장점이 있다.

하지만 중단열 방식의 구조상 양쪽 벽체를 구조적 성능발휘를 위해 서로 연결해야 하며, 시공 중 벽체 콘크리트 타설이나 철근 조립 작업 중 단열재가 파손돼 제 기능을 발휘하지 못한다는 단점도 있다.

일반적으로 중단열 공법은 외벽 내부에 단열재를 설치하거나 폼 등의 분사식 충전제를 이용해 충진한다. 요즘 인기를 끌고 있는 노출 콘크리트 형태의 건축물에서도 중단열 공법이 시공되기도 하는데, 외부에 단열재를 덧붙이기 어려운 구조 때문이다.

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태성산업이 추천하는 중단열 공법

노출 콘크리트 형태의 빌라에 사는 김 모 씨는 집을 지으면 절대 이런 형태의 집에서 살지 않겠고 말한다. 2008년에 준공된 김 씨의 집은 웃풍이 셀 뿐만 아니라 단열도 제대로 되지 않아 겨울엔 춥고 여름엔 습해 늘 고생이다. 김 씨의 사례처럼 사실 그동안 중단열 기능에 대해 많은 이들이 의문을 제기해 왔다. 특히 오래전에 지어진 노출 콘크리트 주택의 경우 그 편견은 더욱 높다.

하지만 중단열 공법 또한 기술 발전으로 여타 단열 공법만큼이나 그 성능도 높아졌다는 것이 전문가들의 일반적인 의견이다. 즉, 제대로만 시공하면 따뜻하다는 것. 그렇다면 요즘 잘 나가는 중단열 공법에는 과연 어떠한 것이 있을까?

벽체부터 슬래브까지‘일체형 시공’이 관건!

단열성은 기본이다. 내외부 온도 차를 줄이지 못해 발생하는 결로까지 잡는다면 쾌적한 실내 생활이 가능하다. 이에 대해 중단열 전문 시공업체인 태성산업개발은 “일체형 시공을 통하면 단열과 결로를 해결할 수 있다”고 조언한다.

외벽 중단열 일체화 공법의 장점으로 가장 먼저 결로 방지 및 단열성 증가다. 특히 이 공법은 노출 콘크리트 건축물뿐만 아니라 모든 철근콘크리트 건물에 적용이 가능하다는 점이 눈에 띈다.

벽체부터 슬래브까지 단열재의 끊김이 없이 외부 비내력벽 + 중간 단열재 + 내부 내력벽의 일체화 시공으로, 코너 부위의 결로를 방지할 수 있고 단열성도 높다.

또한 중간 칸막이 벽 및 최상층 슬래브에도 단열효과와 결로방지 기능이 높다.

공사기간 단축도 눈여겨 볼 만하다. 골조공사 시 단열재를 타설 부착하는 방식으로, 전체적인 공사기간을 절감할 수 있다. 일반 단층건물뿐만 아니라 아파트, 빌라 등 고층건물에도 적용할 수 있어 건축비 절감 효과도 볼 수 있다.

친환경적 요소도 뻬놓을 수 없다. 시공 시 내부마감 공사에 단열재, 석고보드, 목재 등의 재료를 생략할 수 있어 폐기물 처리비 절감을 유도할 수 있다. 게다가 내부 벽체에 석고보드를 미 시공해 인체에 유해한 석면 분진에서 자유로운 쾌적한 주거 환경을 조성할 수 있다.

공사비 절감도 반갑다. 태성종합건설 측에 따르면 내외부 노출 마감 시 마감작업을 생략할 수 있어 전체 공사비를 약 20% 이상 대폭 절감할 수 있다고 설명한다. 여기에 내장 인건비까지 절감할 수 있다. 일반 공사 대비 전체 공시비의 10~15% 비용을 절감할 수 있다는 것. 태성종합건설 관계자는 “실제로 지방의 한 상가주택 평당 공사비를 기존 380~400만 원에서 중단열 시공을 통해 평당 350만 원(내외부, 천장 노출 마감 공사)으로 낮출 수 있었다”고 말했다.

여기에 건물 실제 내부 면적 증가 효과도 볼 수 있다. 중단열 시공 시 내부마감 공사에서 발생할 수 있는 단열재, 석고보드 재료의 두께(약 150mm)를 생략할 수 있다. 전용 30평 기준으로 약 1.5~2.0평 정도의 내부 면적이 커지는 효과가 있다는 것. 건축 허가 시 내부 구조체 옹벽이 건물 중심선 기준으로 허가를 받는 만큼 실내 면적이 커진다는 것이 업체 측의 설명이다. 면적에 따라 경제성이 달라지는 상가 건축에 적합해 보인다.

시공방법은?

일반적인 콘크리트 건축물 시공은 철근배근 → 내외벽용 거푸집 설치 → 콘크리트 타설 및 양생 → 거푸집 제거 과정 반복 및 완료 → 단열공사 → 마감공사로 이뤄진다. 하지만 중단열 공법은 구조공사 시 단열공사와 내외부 마감공사를 동시에 진행할 수 있다. 내외부 마감을 노출 콘크리트에 적용할 경우, 구조와 단열, 마감공정을 동시에 완성할 수 있다.

외벽 중단열 일체화 공법 시공과정

01 외부 거푸집

02 단열재 설치

03 내부 거푸집 설치

04 거푸집 해체 후 단면도

05 내부 노출 마감

이름부터 찬란한 중단열재, ‘골드폼’

중단열 공법에 사용하는 단열재 하면 보통 ‘골드폼’을 꼽는다. 다른 단열재에 비해 같은 체적 내 독립기포 수가 가장 적고, 치밀하게 생성돼 우수한 단열효과와 탁월한 압축강도를 보인다. 유기질 단열재 중 우수한 품질을 자랑하는 단열재다.

가장 먼저 우수한 단열성이 돋보인다. 열전도율이 가장 낮은 수소화염화불화 탄소로 채워져 있어 단열효과가 뛰어나며, 열전도율 변화도 거의 없다. 내충격과 내압축성도 뛰어나다. 작고 균일한 독립기포로 구성된 골드폼은 압축보드 중 최대하중 60ton/㎡까지 견딘다. 덕분에 단열재에 높은 압력이 가해지는 중단열 공법에 적합한 제품이다.

방습성도 탁월하다. 미세한 독립기포로 형성돼 장기간 수분에 노출되더라도 흡수력이 거의 없어 단열효과를 지속적으로 발휘한다.

비용 줄이고, 성능 높이는 열 반사 단열재

아마도 최고급 단열재로 시공을 한다면 누구나 따뜻하고 안락한 집을 지을 수 있을 것이다. 하지만 한 푼이라도 아끼고 싶은 게 사람 마음이다. 전문가들은 단열에 절대 돈을 아끼지 말라곤 하지만, 그렇다 해서 흥청망청 쓰라는 건 아닐터. 이러지도 저러지도 못하고 있는 건축주라면 적재적소에 단열재를 잘 활용하는 방법을 고민해보면 어떨까.

취재협조 윈코 T 02-3272-0661 W www.winco.co.kr

단열재 전문회사 WINCO가 단열재 관련 업체별로 중부지방의 목조건축 단열 시공 효과를 분석한 자료가 눈길을 끈다. 시공업체 교육용으로 제작한 ‘개정된 단열기준에 따른 목조건축 단열의 변화’로 시공현장에서 흔히 사용하는 A사와 B·C사의 단열재 제품 등급에 따라 비교분석한 자료다.

결론부터 말하자면, 가격이 비싼 (가) 등급을 사용하지 않고 (다) 등급의 중단열재에 외단열재로 보강만 해도, 새 법령 기준에 맞출 수 있다. 참조로 분석에 사용된 외 단열재는 WINCO에서 판매 중인 ‘스카이텍SKYTECH’이다. 잘만 활용하면 비용까지 줄일 수도 있다고 하니, 놓치지 말고 확인해보자!

친환경 단열재, 온기와 건강을 책임진다

친환경에 대한 높은 관심은 주택으로 확산하고 있다. 실내·외 건축자재에서 포름알데히드 등 인체에 해로운 물질이 발생할 수 있다는 건축주 불안감도 높다. 그 불안감은 화학물질로 만들어진 단열재로도 이어지고 있다. 그래서 흙으로 눈을 돌리는 건축주들로 늘어나고 있다. 하지만 구조 특성상 잦은 보수와 약한 지지력이 늘 문제가 돼 왔다.

채세움에서 개발한 흙과 숯을 이용한 친환경 단열재가 주목받고 있는 이유도 여기에 있다. 숯과 대나무, 목재, 흙 등 자연에서 구할 수 있는 재료로 만든 친환경 흙벽은 한옥 벽체방식 중 하나인 ‘외’ 엮기 방식을 진화시켜, 구조적으로 튼튼한 전통한옥 벽체의 장점을 높이고 단열적 기능을 보완했다. 외 엮기를 이중으로 하고 중앙에 단열층을 둔 단열재이면서 미장을 하면 벽이 되는 패널식 벽이다.

취재협조 채세움 T 033-733-0353 W www.chaeseum.com

내력벽으로 인정되나요?

흙벽으로만 만들어진 벽체는 구조적으로 안전하다고 볼 수 없다. 때문에 내력벽으로 인정되지 않는다. 반면, 숯단열흙벽은 대나무와 나무 등 보강재를 사용해 프레임(지지틀)을 만들고 단열재(왕겨숯)를 채운 후 양쪽에 대나무(외)를 부착해 흙미장으로 마감했다. 내력벽 인정받는 튼튼한 단열재 + 벽이라 생각하면 된다. 구조적으로 하중에 안전하고 단열성이 우수하다.

단열은 높이고 비용은 줄이고

단열성과 방음성, 내구성이 뛰어나며 내진력이 좋은 점이 가장 큰 특징이다. 흙 등 친환경 재료로 만들어 전통 건축물이나 한옥 등에 적용하기 좋은 점도 장점이다.

공사 기간을 단축할 수 있다는 점도 눈여겨 볼만하다. 공장에서 블럭을 만들어 현장에서는 설치와 흙 바르기만 하면 돼 시간과 인건비가 줄어든다. 또한 난연2급으로 준불연 벽체이기도 하다.

cf. 숯단열지붕판

한옥의 단점으로 손꼽히는 지붕 단열은 어떻게 보완하면 좋을까. 채세움에서 이에 대한 해결책을 제시했다. 서까래, 마감재(루바), 단열층(왕겨숯), 공기흐름층, 개판(합판), 방수시트로 이뤄진 숯단열지붕판이 바로 그 답이다. 채세움 숯단열벽체와 마찬가지로 공장에서 미리 제작해 현장에서는 간단한 시공만 하면 돼 시공기간과 인건비를 줄일 수 있다. 물론 한옥 뿐만 아니라 다양한 형태의 주택에도 적용할 수 있는 장점을 갖췄다.

In Short