출처: https://www.unido.org/sites/default/files/2017-09/House_Insulation_v_5.8_EN_0.pdf
3. 단열재의 유형
에너지 효율 측면에서 가정에서 사용하기 위한 높은 수준의 단열재에 투자하는 것은 값비싼 난방 기술에 투자하는 것보다 더 비용 효율적입니다. 건물 전체의 설계 맥락에서 올바른 재료를 선택하는 데 시간을 투자하는 것이 가치가 있습니다.
단열재는 지속 가능한 건물 설계의 핵심 요소입니다. 잘 단열된 주택은 에너지 비용을 절감하고, 이것은 결과적으로 지구기후 변화와 관련된 탄소 배출을 줄입니다. 단열재는 지붕, 벽 및 바닥에 사용됩니다. 목재 프레임 주택은 배트(스터드 벽 사이에 맞게 설계된 단열재) 롤 또는 보드 형태의 벽 단열이 요구됩니다.
콘크리트와 벽돌과 같은 다른 유형의 구조는 스프레이 폼, 충진 및 롤을 사용하여 단열합니다. 기존 주택을 개조하는 것보다 신축 주택의 벽과 바닥에 단열재를 설치하는 것이 훨씬 쉽고 저렴합니다. 그러나 지붕 단열은 충진되는 롤 또는 백(bags)을 사용하여 모든 주택에서 쉽게 달성할 수 있습니다. 사용 가능한 단열재의 다양성 및 이것의 평균 R-값은 아래에 설명되어 있습니다.
1) 유리섬유 단열재
유리섬유는 최근에 가장 일반적으로 사용되는 단열재입니다. 유리섬유의 미세한 가닥을 단열재로 직조하는 생산 방식의 결과로 유리섬유는 열전달을 최소화할 수 있습니다. 일반적으로 블랭킷(배트 또는 롤)과 충진의 두 가지 유형의 단열재를 생산하는 데 사용되며 단단한 보드 및 덕트 단열재 형태로도 찾을 수 있습니다.
제조업체는 표준 밀도보다 약간 높은 R-값을 가지는 중간 밀도 및 고밀도 유리섬유 배트 단열재를 생산할 수 있습니다. 밀도가 높은 제품은 성당 천장과 같은 빈 공간이 제한된 단열 영역을 위한 것입니다.
유리섬유는 불연성 단열재로 R-값은 인치 당 2.9~3.8입니다. 또한 저렴한 단열재로 권장됩니다. 그러나 설치시 안전예방 조치가 필요합니다. 유리섬유를 다룰 때 눈 보호, 마스크 및 장갑을 사용하는 것이 중요합니다.
[KS L 9102(2011) 유리섬유 단열재의 물성]
2) 미네랄울 단열재
‘미네랄울’이라는 용어는 여러 가지 다른 유형의 단열을 말합니다. 첫째, 이것은 재활용 유리로 제조된 유리섬유 인 유리솜을 의미할 수 있습니다. 둘째, 현무암으로 만든 단열재인 암면을 의미할 수 있습니다. 마지막으로, 이것은 제철소에서 생성된 슬래그로부터 생성된 슬래그울을 지칭할 수도 있습니다.
미네랄울은 배트 또는 충진 단열재 형태로 구입할 수 있습니다. 대부분의 광물 섬유에는 내화성이 있는 첨가제가 없으며, 이는 극한의 열이 존재할 수 있는 용도에 사용하기에 부적합하다는 것을 의미합니다. 그러가 미네랄울은 가연성이 아닙니다. 따라서 다른 내화 단열재와 같이 사용할 경우, 미네랄울은 넓은 영역을 단열하기 위한 효과적인 재료 선택일 수 있습니다. 미네랄울의 R-값은 인치 당 2.8~3.5입니다.
[KS L 9102(2011) 미네랄울 단열재의 물성]
3) 셀룰로오스 단열재
셀룰로오스 단열재는 아마도 가장 환경 친화적인 단열재 중 하나입니다. 재활용 판지, 종이 및 기타 유사한 재료로 생산되며 느슨한 형태로 공급됩니다. 셀룰로오스의 R-값은 인치 당 3.1~3.7입니다. 셀룰로오스에 대한 최근의 일부 연구에 따르면 화재로 인한 피해를 예방할 수 있는 우수한 제품일 수 있습니다. 밀도가 높은 결과로 셀룰로오스에는 실제로 산소가 거의 없습니다. 산소의 부족은 연소를 지연시키므로 화재로 인한 손상의 양을 최소화하는데 도움이 됩니다.
제조업체는 화재 및 곤충 저항성을 보장하기 위해 미네랄 붕산염 때로는 비용이 적게 드는 암모늄 황산염과 혼합하여 셀룰로오스 단열재에 첨가하는 경향이 있습니다. 셀룰로오스 단열재는 일반적으로 수분 장벽이 필요하지 않으며, 적절한 밀도로 설치될 때 건물에 빈 공간을 형성하지 않습니다.
4) 플라스틱 섬유단열재
플라스틱 섬유단열재는 주로 재활용 플라스틱 병(폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 PET)으로 만들어집니다. 섬유는 고밀도 섬유 유리로 제조된 것과 유사한 단열성 배트로 형성됩니다. 단열재는 난연제로 처리되어 쉽게 가연성이 되지 않지만 화염에 노출되면 녹습니다. 플라스틱 섬유단열재의 R-값은 1.0lb/ft³ 밀도에서 인치당 3.8에서 3.0lb/ft³ 밀도에서 인치당 4.3까지 범위의 배트 밀도에 따라 다릅니다. 플라스틱 섬유단열재는 작업할 때 자극물로 작용하지 않지만 표준 도구를 사용할 때 배트를 다루고 자르기 어려울 수 있습니다.
5) 천연 섬유단열재
면, 양모, 짚 및 대마를 포함한 일부 천연 섬유가 단열재로 사용됩니다. 면 단열재는 85% 재활용 면화와 붕산염(셀룰로오스 단열재에 사용된 것과 동일한 난연제 및 방충제)으로 처리된 플라스틱 섬유로 구성됩니다. 예를 들어, 한 가지 유형의 제품은 청바지 제조에서 발생하는 폐기물 조각을 재활용하는 것입니다.
재활용 함량으로 면 단열재는 제조에서 최소한의 에너지가 필요합니다. R-값은 인치당 3.4인 배트로 제공됩니다. 면 단열재는 무독성이며 호흡기 또는 피부노출 보호장치를 사용하지 않고도 설치할 수 있습니다. 그러나 면화 단열재는 유리섬유 배트 단열재보다 약 15%~20% 더 비쌉니다.
6) 양모 단열재
단열재로 사용되는 경우 양모는 해충, 화재 및 곰팡이 저항성을 위해 붕산염으로 처리됩니다. 이것은 물을 많이 함유할 수 있으며, 이것은 일부 벽에서 유리할 수 있지만 습윤 및 건조를 반복하면 재료에서 붕산염이 침출될 수 있습니다. 양모 배트의 R-값은 인치당 3.5이며, 다른 섬유 유형의 단열재와 유사합니다. 양모는 유해 물질을 흡수하고 중화시킬 때 입증된 물질입니다. 이것은 18가지 유형의 아미노산 사슬로 구성된 천연 단백질이며, 그 중 60%는 반응성 곁사슬을 가지고 있습니다.
이러한 반응성 영역은 울이 이산화질소, 이산화황 및 포름알데히드를 포함하여 유해하고 악취가 나는 물질을 흡수할 수 있게 하며, 이후 화학 흡착으로 알려진 과정을 통해 중화됩니다. 따라서 양모를 단열재로 사용하면 웰빙 측면에서 이점을 제공하고 건강한 실내 환경을 조성할 수 있습니다.
