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by 글쓰는 건축가 May 01. 2021

단열재에는 어떤 것이 있을까? : 단열재의 종류

이전 글에서 내단열과 외단열의 차이에 대해서 말씀드렸습니다. 사실 어떤 공법이 되었든 꼼꼼하게 시공하는 것이 가장 중요할 텐데요. 단열재끼리 떨어지지 않도록 빈틈없이 기밀하게 시공하고, 골조와 사이에 공간이 없도록 밀착시켜 시공하는 게 중요합니다. 개인적인 견해로는 5층 이하의 소규모 건축물에서는 외단열을 하는 것이 맞다고 생각합니다. 다만 의장적으로 노출콘크리트가 꼭 쓰여야 한다면 그 부분은 다시 생각해봐야 하겠지만요.

오늘 글에서는 단열재의 종류에 대해서 알아보도록 하겠습니다. 단열재라고 하면 흔히 포장재로 많이 쓰이는 스티로폼을 생각하실텐데요. 물론 예전에는 일반적인 스티로폼이 많이 쓰였습니다만 요구되는 단열성능이 계속 높아지다 보니 다른 자재들이 많이 생겼습니다. 앞서 소개드린 골조 방식에 따라서도 적용되는 단열재 종류가 달라지게 됩니다.

단열재는 크게 무기질 단열재와 유기질 단열재로 구분됩니다. 유기질 단열재는 석유를 기반으로 한 화학물질로 만들어지는 것이기 때문에 전반적으로 화재에 취약합니다. 하지만 상대적으로 단열성능이 뛰어나기 때문에 많이 사용됩니다. 화재에 대한 규정이 강화되면서 무기질 단열재를 써야 한다는 의견도 있지만, 현재 상황에서는 거의 모든 RC건물에서 유기질 단열재가 쓰인다고 보는 것이 맞는 것 같습니다.

비드법보온판(EPS)

먼저 유기질 단열재입니다. 흔히 스티로폼이라고 불리는 EPS(Expanded Poly-Styrene) 보드가 대표적일 텐데요. 비드법 보온판이라고도 불리는데, 폴리스틸렌 성분을 가진 구슬(비드 Bead)모양의 작은 알갱이로 구성되어 있습니다. 보통은 우리가 아는 흰색이지만, 단열 성능을 좀 더 향상시킨 회색의 네오폴이라는 제품도 있습니다. 적외선을 차단하는 기능을 추가한 제품입니다. 흔히 '스타코‘ ’스타코플렉스‘ ’스토‘ 등의 이름으로 불리우는 외단열 미장 공법을 적용하고자 하면 이 EPS 보드를 적용하는 것이 좋습니다. 다른 단열재에 비해 접착성이 우수하고 오랜 시간 사용되어 외단열 공법에 최적화되어있기 때문입니다. 물론 다른 단열재로도 외단열 마감이 가능하기는 하지만 탈락 등의 위험이 좀 더 높다고 생각하시면 됩니다.

압출법보온판(XPS)

다음으로 압출법 보온판이라고 불리우는 XPS입니다. 흔히 아이소핑크라고 불리는 것인데요. 분홍색도 있지만 골드폼이라고 불리는 노란색, 파란색 제품도 있습니다. EPS와 같은 폴리스티렌 재료를 가공하여 만들어낸 제품입니다. 만져보면 EPS보다 훨씬 단단하고 밀도가 높다는 것을 알 수 있습니다. EPS 보다 단열효과가 높아 얇은 제품을 쓸 수 있습니다. 수분흡수에 대한 저항 성능도 EPS보다 높습니다.

경질우레탄 보드

다음으로 경질우레탄보드입니다. 단열성능이 높기 때문에 앞서 설명드린 EPS, XPS보다 앏은 두께로 시공이 가능합니다. 단열성능을 나타내는 지표로 열전도율이 사용되는데, 숫자가 낮을수록 높은 성능을 가지고 있다는 것을 의미합니다. 경질우레탄보드는 이 열전도율이 0.023W/mK입니다. XPS는 0.029W/mk, EPS 는 0.03~0.035W/mk 정도입니다. 물론 개별 제품마다 조금씩 차이는 있습니다. 즉, 이 비율만큼 단열재 두께를 얇게 쓸 수 있다는 의미입니다. 예를 들어 경질 우레탄보드 100mm의 성능이 XPS 135mm, EPS 140~160mm의 성능과 유사하다고 합니다. 가뜩이나 단열요구조건이 높아져 외장재 시공과 단열재 부착이 어려워지는 상황에서 얇은 제품을 사용하는 것이 유리하겠죠. 비슷한 성능이라면 다른 단열재와 가격 차이도 거의 없는 것으로 알려져 있습니다. 또한 수분이나 습기에 대한 저항성능도 뛰어납니다.

PF보드

하지만 이 경질 우레탄보드도 화재에는 상대적으로 취약합니다. 준불연 이상의 성능을 가진 제품이 적고, 상대적으로 비쌉니다. 최근 3층 이상 건물 외장재 전체를 준불연제품 이상으로 적용하도록 법이 바뀌면서 단열재 선택이 어려워졌습니다. PF보드(페놀폼 보드)는 경질우레탄 보드 수준의 단열성능을 갖추면서도 준불연 성능을 확보하고 있어 최근 크게 각광받고 있습니다. 화재에도 강하고 단열성능도 높아 시공이 쉽기 때문에 정말 많은 장점을 가진 제품입니다. 하지만 최근 포름알데히드 성분의 발암물질이 검출되었다는 논란이 제기되기도 하였습니다.

앞서 소개드린 유기질 단열재는 단열 성능은 뛰어나지만 화재에 약하다는 치명적인 단점이 있습니다. 그것을 극복하고자 일부 PF 보드 등이 등장하기도 한 것인데요. 이제 소개해드릴 무기질 단열재는 석유 화학성분을 기반으로 하지 않은 제품들이기 때문에 불에 강하다는 장점을 가지고 있습니다.

글라스울

미네랄울

글라스울은 페유리를 고온으로 녹인 후 섬유처럼 뽑아내서 만든 단열재로 거의 모든 경량목구조 주택에 사용되고 있습니다. 목구조 스터드 규격에 맞춰 생산되고 있습니다. 밀도에 따라 저밀도와 고밀도로 구분되는데, 단열성능과 시공성이 좋은 고밀도 제품이 선호되고 있습니다. 미네랄 울 역시 글라스 울과 비슷한 제품인데, 현무암 같은 돌을 녹인 후 석회석을 섞은 다음 실처럼 뽑아내어 만든 제품입니다. 무기질 단열재들은 불에 강하다는 장점이 있지만 수분 흡수율이 높아서 물을 흡수하면 단열 성능이 떨어진다는 단점이 있습니다. 하지만 글라스울 같은 경우 스스로 팽창하여 빈 공간을 메워주는 성질이 있어 경량목구조 건물을 시공할 경우 스터드 사이를 잘 채울 수 있습니다. 이런 장점이 경량목구조와 잘 어울려서 거의 모든 경량목구조 건물에는 글라스울이 사용됩니다. 단열성능이 다소 모자랄 경우 내외부에서 별도의 단열재를 추가로 시공하는 경우도 있습니다.

열반사단열재

이외에도 열반사 단열재가 자주 사용되고 있습니다. 시험성적서상 높은 단열성능을 보여주지만 외부에 붙은 은박 재질이 복사 현상을 막아 달성하는 수치로 알려져 있습니다. 사실 건물에서 열의 전달은 거의 모두 물질을 타고 열이 전달되는 전도 현상으로 일어나기 때문에 열반사 단열재가 실제로 그렇게 높은 단열성능을 확보하는지는 다소 의심스러운 측면이 있습니다. 그리고 열반사 단열재가 단열 성능을 달성하기 위해서는 단열재 앞에 일정부분 빈 공간을 확보해주어야 하지만, 1CM가 아쉬운 현장에서 이것이 지켜지는 경우는 많지 않습니다. 이런 이유들로 많은 분들이 열반사 단열재를 추천하지 않습니다. 다만 현장 여건상 공간 확보 등을 위해 단열재 두께를 확실히 줄여야 할 경우에 사용되는 경우를 몇 번 보았습니다.

이렇게 각종 단열재의 종류와 장단점에 대해서 간략하게 살펴보았습니다. 앞서 말씀드렸듯이 단열재의 성능차이보다 중요한 것은 현장에서의 꼼꼼한 기밀시공입니다. 어떤 단열재를 사용하던 골조와 최대한 밀착시키고 단열재 사이에 빈틈이 없도록 건물을 꼼꼼하게 감싸는 것이 하자방지를 위해서 훨씬 중요합니다. 많은 건축주분들이 여러 단열재의 장단점을 잘 파악하시고 시공하셔서 하자 없는 좋은 집을 지으시기를 바라겠습니다.

다소 부족한 지식을 바탕으로 여기저기 자료를 보면서 글을 쓰느라 부족한 부분이 많습니다. 전문가분들께서 이 글을 보시고 수정 보완해야 할 부분이 있다면 언제든지 답글 달아주시면 반영하도록 하겠습니다. 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.

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글쓰는 건축가 김선동의 오픈 스튜디오 건축사사무소

김선동

Kim Seondong

대표소장 / 건축사

Architect (KIRA)

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