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브런치북 알기 쉬운 집짓기 안내서 05화

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by 글쓰는 건축가 Apr 09. 2021

외단열과 내단열의 차이는?

알기쉬운 집짓기 안내서

주택에서 단열은 반드시 필요한 공정입니다. 단열기준이 강화되고 있는 최근에는 기준 두께가 점점 올라가고 있는 추세인데요. 거기에 3층 이상 준불연 기준이 강화되어 선택할 수 있는 단열재의 폭이 점점 줄어들고 있습니다.

단열은 단순히 실내를 따듯하게 만들고 열손실을 적게 한다는 의미도 있습니다만, 결로를 방지한다는 의미도 굉장히 강합니다. 결로라는 것은 공기 중에 있는 수증기가 찬 기운을 만나 액체상태의 물로 변해서 벽 등에 맺히는 현상인데요. 학창시절에 배웠듯이 공기는 온도가 높을수록 많은 물을 품을 수 있고(수증기 상태) 온도가 낮을 수록 적은 물을 품게 됩니다. 따라서 온도가 낮아지면 그 차이만큼의 물을 내보내야 하기 때문에 결로가 생기는 것입니다. 이런 결로수가 벽이나 창에 맺혀서 줄줄 흐르면 보기에도 좋지 않고 곰팡이가 끼기 십상이기 때문에 실내 환경에 좋지 않습니다.

겨울철에는 난방을 하기 때문에 실내온도가 외부보다 높습니다. 따듯한 실내공기가 차가운 벽체와 만나게 되는데, 만약 단열을 하지 않았다면 무조건 결로가 생기게 되겠죠. 단열재는 열전달을 차단해주는 역할을 하기 때문에 건물에 단열이 충실하게 되어 있다면 결로가 생기지 않습니다. 단열재를 기준으로 실내공기와 실외공기가 따로 움직이면서 서로 간섭하지 않기 때문입니다. 실내의 따듯한 공기는 열을 빼앗기지 않아 거의 원래의 온도를 유지하게 됩니다. 그렇기 때문에 열손실이 적어 열효율은 올라갑니다.

이 단열재를 벽(물론 천장과 바닥에도 붙입니다만 가장 넓게 붙이는 곳이 벽이기 때문에 벽을 기준으로 설명하겠습니다)에 붙이는 방식은 크게 2가지가 있습니다. 가장 많이 쓰이는 철근콘크리트 구조를 기준으로 할 때 골조 안쪽에 단열재를 붙이는 내단열과 바깥쪽에 붙이는 외단열이 그것입니다. 두 공법에는 장단점이 있습니다. 이 글에서는 그것을 간단히 살펴보고자 합니다.

내단열과 외단열의 냉기침투 개념

먼저 외단열입니다. 우선 외단열이 좀 더 단열 효과가 좋습니다. 단열의 원칙은 건물을 빈틈없이 완전히 감싸는 것입니다. 심지어 바늘 구멍만 있어도 거기서 열교현상(단열이 깨져 열기가 빠져나가는 길, 다리가 만들어지는 현상. 이 지점에서 결로가 발생합니다)이 나타난다고 말씀하시는 현장소장님도 보았는데요. 그것을 막기 위해서는 건물 바깥쪽에서 감싸는 것이 훨씬 유리합니다. 왜냐하면 건물 안쪽은 슬라브, 벽체 등이 중간 중간 지나가기 때문에 안쪽에서 완전히 감싼다는 것은 사실상 불가능하기 때문입니다. 이렇게 단열재로 감싸지 못한 부분에서 열교현상이 발생합니다(그림 참조). 열효율을 극대화하고자 하는 패시브 하우스는 이런 이유 때문에 거의 무조건 외단열으로 시공됩니다.

외단열과 내단열의 면적 기준선 차이

외단열의 두 번째 장점은 면적확보에 유리하다는 점입니다. 앞서 말씀드린 열효율에서 유리하다는 측면 때문에 건축법에서는 면적 산정에서 외단열 건물에 특혜를 줍니다. 내단열 등 다른 공법을 적용한 건물일 경우 마감재, 구조재, 단열재를 포함한 벽체 전체의 중심선을 면적 기준으로 보는 반면에 외단열 건물일 경우 골조 중심선을 면적 기준으로 봅니다. 아래 그림을 기준으로 본다면 7.5cm의 이득을 보는 거죠. 건물 전체로 본다면 양쪽 합계 15cm 정도의 차이입니다. 이것이 별 것 아닌 수치로 느껴질 수도 있지만 도심의 협소 주택같이 1cm가 아쉬운 상황에서는 대단한 차이입니다. 이 면적 기준이 건축면적에서도 그대로 적용되기 때문에 더욱 영향력이 큰 혜택입니다.

장점이 있으니 물론 단점도 있겠죠. 외단열 공법의 가장 큰 단점은 외부 마감재를 필수적으로 필요로 하며, 그 시공도 어렵다는 것입니다. 앞서 말씀드린 많은 장점에도 불구하고 대규모 아파트 단지가 모두 내단열로 시공되는 것은 이 단점과 연관이 있습니다. 아파트는 건물높이가 높고 규모가 크기 때문에 별도의 외부마감재 없이 페인트 도장으로 끝내는 경우가 대부분입니다. 그런데 외단열을 하면 이렇게 할 수가 없습니다. 단열재를 드러내고 공사를 마무리 지을 수 없으니 벽돌이 되었든, 돌이 되었든 마감재를 붙여야 하기 때문이죠.

마감재를 붙인다고 해도 그렇게 쉽지가 않습니다. 골조에 바로 연결시키면 상대적으로 쉬울 것을, 단열재를 뚫고 골조까지 연결해야 하니 이것이 어렵습니다. 이 연결시키는 부위에서 단열재를 도려내야 하고, 하지 작업 후에 우레탄 폼 등으로 충진 한다고는 하나 여기서 단열이 깨지는 것은 막을 수 없습니다.

이 외부마감재를 최소화시키는 공법이 흔히 ‘외단열’이라고 불리는 스타코플렉스 등의 플라스터계 미장 공법입니다. 단열재 위에 와이어메쉬 등을 깔고 오염에 강한 특수도료를 발라서 마감하는 것입니다. 화스너 등으로 단열재를 골조에 단단히 고정한 후 시공하는데, 태풍 등으로 인한 탈락의 위험이 있어 시공 시 주의해야 합니다.

외단열은 향후 유지보수에도 불리한 편입니다. 내단열이라면 건물 안쪽에서 비교적 간단하게 보수할 수 있지만 외단열이라면 스카이차를 타거나 비계를 설치해야 해당 부위에 접근할 수 있습니다.

사실 내단열의 장단점은 외단열의 장단점과 정반대라서 그다지 설명할 게 없네요. 외단열의 장점이 내단열이 단점이 되고, 외단열의 단점이 내단열의 장점이 됩니다. 내단열 공법은 열효율, 면적 산정에서 불리하고, 외부 마감 공사나 향후 유지관리에 유리합니다.

그리고 건축가들이 즐겨 사용하는 노출콘크리트 공법을 적용하자면 반드시 내단열을 해야 합니다. 그야말로 콘크리트를 외부에 ‘노출’시켜야 하니 당연한 선택이겠죠. 거의 시도하지 않지만 ‘중단열’ 공법이라는 것도 있습니다. 내외부에서 모두 노출콘크리트를 보고자 하는 강한 의지(?) 때문에 생겨난 공법인데요. 사실 한 번에 한 층씩 타설하는 일반적인 현장에서는 적용하기가 쉽지 않습니다. 창호 주변 등에서 필수적으로 단열이 깨지기 때문에 그다지 효율적이지도 않구요. 개인적으로는 들이는 노고에 비해서 효율이 너무 떨어지지 않나 생각합니다. 외단열을 하더라도 단열이 완벽하진 않기 때문에 내,외단열 모두 해야 된다는 분들도 보았습니다. 하지만 공사비 증가와 내부 공간 축소는 감수해야 할 사항입니다.

이렇게 내단열과 외단열의 차이점에 대해서 간단하게 살펴보았습니다. 많은 건축주분들이 단열이 잘 된 건물에서 추위와 결로 걱정 없이 사시길 바라겠습니다. 저는 오픈스튜디오 건축사사무소를 운영하는 김선동 건축사라고 합니다. 건축 문의, 상담이 필요하시거나 궁금하신 사항이 있으시면 아래 연락처로 언제든지 편하게 연락주시기 바랍니다. 감사합니다.

열린 설계와 소통으로 건축주, 시공사와 함께하는 건축을 만들어갑니다.

OPEN STUDIO ARCHITECTURE

글쓰는 건축가 김선동의 오픈 스튜디오 건축사사무소

김선동

Kim Seondong

대표소장 / 건축사

Architect (KIRA)

M.010-2051-4980

EMAIL ratm820309@gmail.com

www.openstudioarchi.com

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