주거용 천정(다락방)을 위한 반사단열과 저방사 단열재(3)-방사율 측정

주거용 천정(다락방)을 위한 반사단열과 저방사 단열재(3)

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출처: http://www.energyattic.com/wp-content/uploads/2016/09/Buyers-Guide-to-Radiant-Barrier.pdf

3. 방사율시험(emissivity testing)

방사 차단(radiant barrier)이나 반사 단열을 수행하는 단일 속성이 방사율이기 때문에 이 시험은 우선적으로 적용합니다. 모든 물체는 일정 비율의 적외선을 방출하고 일정량을 반사합니다. 방사율(Emissivity)은 물체 가 반사하고 방출하는 적외선 복사열의 양을 나타냅니다. 제품의 열반사 및 방사는 반드시 직관적인 것은 아닙니다. 예를 들어, 순수한 납의 방사율은 0.07(또는 반사율이 93%)이며, 아스팔트는 방사율이 0.93(또는 반사율이 7%)입니다. 그러나 두 제품 모두 본질적으로 검은색입니다.

저방사단열재 및 열반사단열재는 종종 반사율 또는 반사되는 열의 비율로 설명됩니다. ​반사율은 단순히 방사율의 역수이며, 시험 방법에서 실제로 측정된 방사율이므로 시험된 방사율에 대한 정확한 특성을 제품에서 설명하는 것이 더 합리적입니다. 반사율과 반대로 방사율에 초점을 맞춘 또 다른 좋은 이유는 태양 반사율 및 시각적 반사율과 같은 이 제품 유형과 관계가 없는 적외선 복사량 이외의 특성 을 설명하기 위해 반사율을 사용할 수 있으며, 소비자가 차이점에 대해 교육을 받지 않은 경우 문제를 혼동 시킬 수 있습니다.

이러한 제품은 보강된 재료에 낮은 방사율(Emissivity, 0.1이하 방사율) 표면을 적용하고 저방사 표면(Low- e)을 공기 공간으로 향하게 하여 작동합니다. 재료가 가열될 때(전도, 대류 또는 복사), 저방사 표면은 공기 공간으로 열의 작은 비율만을 방출합니다. 저방사단열재 및 열반사단열재 제품은 0.1이하의 방사율로 제조 되고 지정되지만, 정확한 방사율은 제품에 따라 다를 수 있습니다. 차후에 내 부식성을 측정하기 위해 방사 율을 조사할 예정이지만, 여기에서는 방출되는 제품의 초기 방사율을 측정합니다. 방사율 대신에 반사율로 작업하는 데 도움이 되는 사람들을 돕기 위해, 둘 다 아래에 포함되어 있습니다.

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방사율(emissivity)은 ASTM C 1371, “휴대용 Emissometers를 사용하여 실내 온도 부근의 재료의 방사율 측정을 위한 테스트 방법(Test Method for Determination of Emittance of Materials near Room Temperature Using Portable Emissometers)”에 따라 테스트되었습니다. 이 방법은 각 재료를 무작위로 샘플링하고 작은 테이블 윗면 장치를 사용하여 아래의 방열판으로 제품에 열을 방출하고 방출되는 적외선 열량을 측정합니다.

[방사율 측정기, Emissomerer Model AE1]

상기 방사율 측정기를 구입하여, 직접 국내에서 시판되는 저방사단열재 및 열반사단열재에 대한 방사율을 측정하고자 합니다.

방사율 측정기에 대한 자료:

① http://www.devicesandservices.com/AE1%20Spec%20Sheet.pdf

② http://www.novainstrument.com/web/product.html?pgx=view&no=498&idx=10032&page=0

ASTM C 1371 방사율 측정기가 합격/불합격 기준을 지정하지는 않지만, ASTM C 1313 “시트 방사형 장벽 에 대한 표준 사양(Standard Specification for Sheet Radiant Barriers)”은 복사율 장벽을 방사율이 0.1 이하 인 재료로 정의합니다. 위에서 시험한 모든 저방사단열재 및 열반사단열재는 이 기준을 충족시켰으며, 방사단열재라 불릴 수 있습니다. 그 외에 방사율 시험은 제품의 성능을 서로 비교하는데 가장 적합합니다.

대부분의 경우 결과가 저방사단열재 또는 열반사단열재에서 기대할 수 있는 것이지만, 주목할 만한 몇 가지 흥미로운 점이 있습니다.

① 동일하게 보이는 제품이지만 방사율이 매우 다를 수 있습니다. ​가장 낮은 방사율은 0.03의 저방사율 성능을 갖는 금속필름+다이아몬드형 직물+금속필름이었으며, 가장 높은 방사율은 금속필름+부직포+금속필름제품이었습니다. ​이 두 제품의 금속 피막이 육안으로 보이지만,육안으로 볼 때 방사율은 정확하게 추정할 수 있는 특성이 아니라는 것을 보여줍니다. 실제로 광택이 없는알루미늄 호일의 성능은 중간 방사율을 보였습니다.

제품이 “더 반사되어 보인다.”고해서 반드시 적외선 반사율이 더 높거나 방사율이 더 낮다는 것을 의미하지는 않습니다.

② 두 알루미늄 호일 제품의 방사율은 모두 0.035이었으며, 동일하다는 사실이 예상되는 반면, 알루미늄의 방사율이 0.03보다 높다는 것이 놀랍습니다. 이 제품 유형의 제조업체 및 유통업체는 모두 97% 반사율 (0.03 방사율)을 광고하며, 차이는 중요하지 않지만 제조업체, 유통업체 및 소비자가 알아야 할 것입니다.

방사율(emissivity)이 더 높은 이유에 대해 추측할 수 있지만, 사용되는 호일이 “순수한” 알루미늄보다 더 적을 수 있거나 호일이 공기 중에 산소와 습기에 노출되어 이미 부식되기 시작했을 수도 있습니다. ​우리는 다음 장에서 부식의 영향을 조사할 것입니다.

[저방사단열재의 제조]