출처: http://www.fao.org/tempref/docrep/fao/006/y5013e/Y5013E03.pdf
2) 발포 폴리스티렌(EPS)
중합을 통해 스티렌은 폴리스티렌 플라스틱의 백색 알갱이/비드로 만들 수 있습니다. 이 비드는 발포된 폴리스티렌으로 알려진 폼을 형성하도록 발포될 수 있습니다. 발포 폴리스티렌은 압출과 슬래브 성형과 같이 두 가지 주요 제조방법이 있습니다. 압출 발포체는 폴리스티렌을 용매와 혼합하고, 압력하에서 기체를 첨가하고, 최종적으로 혼합물을 두께로 압출함으로써 제조됩니다. 압출 공정은 기계적 저항, 비 연결성 기공 및 보다 균일한 재료 생성과 같은 최종 발포체의 특성을 개선시킵니다.
발포 폴리스티렌의 기계적 저항은 0.4~1.1kg/cm²까지 다양합니다. 10~33kg/m³의 밀도로 여러 등급을 폼을 사용할 수 있으며, 아래의 표와 같이 밀도가 증가함에 따라 열전도율이 더 낮습니다.
[폴리스티렌 단열재의 0℃에서 열전도율 및 밀도]
발포 폴리스티렌 단열재는 여러 가지 기술적인 한계가 있습니다.
① 난연 등급이 있지만 가연성입니다.
② 직사광선에 노출되면 점차적으로 분해됩니다.
③ 유리섬유 강화 플라스틱(스티렌 배합 폴리에스테르 등) 설치에 사용된 용제와 다른 유기 용제(석유, 등유, 아세톤 등)와 반응합니다.
이 마지막 특성은 유리섬유 강화 플라스틱 안감이 있는 어류 보관소/어류 용기에 사용하기에 부적합합니다. 경질 보드 패널은 다양한 밀도, 다양한 두께 및 크기의 폴리스티렌으로 만들 수 있습니다.
3) 유리섬유(Fibreglass)
유리섬유 매트는 단열재로도 사용되며 다음과 같은 장점을 제공합니다.
① 높은 화재 저항성
② 미생물 공격에 대한 높은 저항성
③ 대부분의 화학물질에 대한 우수한 저항성
④ 높은 열 저항성
⑤ 다양한 종류(매트, 보드, loose fill 등)로 제공
⑥ 낮은 열전도율
유리섬유 단열재는 블랭킷 및 매트라고도 하는 두께가 다른 롤(rolls)로도 제공됩니다. 블랭킷과 매트의 폭은 설치 방법에 따라 달라지며, 일부는 증기 장벽으로 사용되는 호일 또는 크라프트지가 한쪽 면에 있습니다. 그러나 단열재로서 유리섬유 매트의 주요 기술적 한계는 다음과 같습니다.
① 열악한 구조강도 또는 압축 저항
② 올바르게 설치되지 않은 경우 설치 후 정착하는 경향이 있음
③ 수분 투과성
경질 보드 패널은 압축 유리섬유로 만들 수 있습니다. 이 경량 단열 보드는 두께에 대해 상대적으로 높은 R-값을 가집니다.
4) 코르크(Cork)
코르크는 아마도 상업적으로 사용되는 가장 오래된 단열재 중 하나였으며, 과거에는 냉장 산업에서 가장 널리 사용된 단열재였습니다. 현재 코르크 생산 나무의 부족으로 인해 다른 단열재에 비해 가격이 상대적으로 높습니다. 따라서 진동의 전달을 줄이기 위한 일부 기초 재료를 제외하고, 그 사용이 매우 제한적입니다. 팽창 슬래브 또는 보드뿐만 아니라 입상 형태로 제공되며 밀도는 110~130kg/m³이며, 평균 기계적 저항은 2.2kg/m²입니다.
이것은 65℃까지만 사용할 수 있습니다. 단열 효과가 뛰어나고, 압축에 상당히 강하여 연소가 어렵습니다. 주요 기술적인 한계는 수증기에 대한 평균 투과율 12.5gcm/m²/day/mmHg로 수분을 흡수하는 경향이 있습니다. 아래 표는 일반적인 코르크의 특성을 보여줍니다.
[코르크 단열재의 20~25℃에서 열전도율 및 밀도]
5) 다양한 단열재 비교
단열에 사용되는 더 일반적인 재료 중 일부는 아래 표에서 상대적인 단열 값과 특정 종류의 장단점이 비교됩니다. 일반적으로 폴리우레탄 폼과 같은 고가의 재료는 주어진 두께에 대해 보다 효율적인 단열재입니다. “R”등급 시스템을 사용하면, 다양한 단열재 종류에 대해 동등한 “R”값에 도달할 수 있습니다.
[일반적인 단열재, “R”값, 장단점 비교]
아래 도표는 20, 30 및 40℃의 평균 대기 온도에서 해안, 온대 및 열대 지역에서 작동하는 냉방 및 얼음 저장소에 사용되는 다양한 단열재의 정형적인 두께를 비교한 것입니다. 일부 설계자는 해안에서 냉장과 얼음 저장소에 대한 열전도율(λ)이 0.026W/mK를 초과하면 안된다고 지적합니다. 그러나 이 값의 설정은 기본적으로 에너지 비용에 따라 달라지므로 미래에 에너지 비용이 증가하면 줄일 수 있습니다.
[20, 30 및 40℃의 평균 대기 온도에서 사용하는 해안 냉장 및 얼음 저장고의 일반적인 단열재 두께 비교]
어류 저장고의 최적 단열재 두께 선택은 단열 비용, 얼음 비용, 단열 효율 개선으로 인한 냉장의 연간 비용절감 및 현지 조건과 같은 요인에 따라 달라집니다. 따라서 최적의 단열재 두께를 개별적으로 선택해야합니다. 그러나 경제적 계산에 의존하지 않는 선박이 운행할 가능성이 잇는 지역 환경 조건을 고려하여 최소 권장 단열재 두께를 결정해야합니다. 실제로 최적의 경제적인 단열 두께와 얼음/냉징 비용 사이의 절충이 이루어져야합니다. 또한 계획을 위해 복사 및 전도로 인한 열 획득을 고려하여 최적의 단열재 두께를 선택하는 것이 중요합니다.
4. 어류 보관을 위한 보호 내장재의 종류와 단열재 선택
어류 보호용 단열재 및 보호용 내장재 선택의 특정 측면은 신중하게 고려해야합니다. 예를 들어 펄라이트, 코르크 및 기타 흡습성이 높은 단열재는 적절한 보호 방수 내장이 있지 않는 한(이 지역의 습한 조건으로 인해) 어류 보관소의 측벽 및 바닥에 사용해서는 안됩니다. 목재 및 합판과 같은 내장재 종류는 수조에서 젖은 벽이나 바닥재의 단열재를 보호하는 데 적합하지 않습니다. 조인트와 이음새가 강하고 완벽한 수밀성을 보장할 수 있다면 용접 또는 납땜이 가능한 보호 금속 내장재가 적합한 대안입니다.
어류 보관용으로 가장 적당한 금속 내장재는 압출 알루미늄 합금 보드 및 연질 강판입니다. 그러나 알루미늄 합금의 용접은 어렵고 비용이 비싸기 때문에, 일부 셀룰러 단열재의 화재 위험을 방지하기 위해 단열재를 덮기 이전에 알루미늄 합금 내장재를 준비해야합니다. 그렇지 않으면 내장재 설치 중 또는 수리가 필요한 경우 엄격한 화재 예방 조치를 취해야합니다. 폼 내부 단열재의 적용으로 어류 저장소 또는 CSW/RSW 탱크는 탱크의 강판 또는 어류 저장소 벽 사이에 폼을 적용하여 쉽게 적용할 수 있으므로 용접 작업으로 인한 화재 위험을 피할 수 있습니다.
어류 저장소, 특히 목재 선체 용기에 일반적으로 사용되는 내장재는 일부 유리섬유 강화 플라스틱(FRP)이며, 이는 발포된 셀룰러 플라스틱 단열재(예: 폴리우레탄 폼)에 직접 적용할 수 있습니다.
상업적인 실무에서, 2~3겹의 유리섬유(450g/m²) 및 수지 또는 2겹의 450g/m² 매트 및 마감층 300g/m² 매트 및 수지가 단열재 위에 도포됩니다. 폴리에스테르 수지는 약 4~5mm 두께의 내장재가 얻어질 때까지 도포됩니다. FRP 내장재와 함께 발포 폴리스티렌 폼을 사용하는 다른 방법은 두께가 8mm 이상인 해양 합판 시트와 타르 층으로 단열재를 보호한 다음 4mm 이상의 두께로 해양 합판을 덮는 것입니다. 목재 선체의 곰팡이 썩음 및 단열재에 의한 수분 흡수를 방지하기 위해 해양 합판과 선체 판자 사이의 적절한 환기를 보장하기 위한 적절한 준비가 이루어져야합니다.