목재정보

단열재 및 각종 부자재

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단열재는 내부의 열이 밖으로 손실되거나 외부의 열이 안으로 들어오는 것을 방지하여 주택의 난방이나 냉방에 소요되는 에너지의 손실을 줄일 수 있다. 목조주택은 벽체나 바닥 등에 빈 공간이 많아 단열재의 설치가 쉽고 적은 비용으로도 원하는 단열성능을 얻을 수 있는 장점이 많다.
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모든 물질은 어느 정도 열의 이동에 저항하는 성질을 가지고 있다. 하지만 구조물의 외장재나 마감재로 사용되는 재료들은 다른 재료에 비해 상대적으로 낮은 저항성을 갖는 것이 일반적이다. 따라서 단열재는 이러한 낮은 저항성을 보완하여 내부의 열이 밖으로 손실되거나 외부의 열이 안으로 들어오는 것을 방지하여 준다.

이렇게 하여 줌으로써 주택의 난방이나 냉방에 소요되는 에너지의 손실을 줄일 수 있다. 목조주택은 벽체나 바닥 등에 빈 공간이 많아 단열재의 설치가 쉽고 단열재의 종류에 영향을 적게 받으므로 적은 비용으로도 원하는 단열성능을 얻을 수 있는 장점이 있다. 벽체등의 내부에 존재하는 빈 공간은 상당히 높은 단열성능을 나타내지만 이 공간에 단열재를 설치하여 줌으로써 그 단열성능을 한층 더 향상시킬 수 있다.

에너지 가격이 낮았던 과거에는 주택에서 높은 단열성능을 얻기 위한 노력이 불필요하게 보이기도 하였지만 에너지 자원의 고갈과 환경문제 등이 심각하게 대두되고 있는 오늘날에 있어서는 가능한 한 단열성능을 높여 에너지 사용량을 감소시키고 에너지의 효율을 증가시키는 것이 바람직하다.

따라서 오늘날 주택을 건축하는데 있어서는 냉·난방 시설이 설치되어지는 공간과 그렇지 않은 공간 사이에 설치되는 모든 면이 충분한 단열성능을 가지도록 하여줄 것이 요구된다. 따라서 주택의 시공자는 여러 단열재들 각각의 특성을 충분히 이해하고 그 설치법을 정확하게 알아두어야 한다.

1. 단열재의 종류

유리섬유(glass fiber), 암면(rock), 유기섬유(paper), plastic foam 등이 단열재를 제작하는데 사용되고 있다. 알루미늄 호일이 단열재를 제작하는데 사용하기도 하는데 이때 호일은 다른 재료와는 달리 열을 반사시킴으로써 단열성능을 나타내게 된다.

2. 단열재의 형태

단열재는 여러 가지 형태로 제작되는데 가장 일반적으로 사용되는 형태는 플렉시블(flexible), 루스-필(loose-fill), 리지드(rigid), 리플렉티브(reflective)의 네 가지를 들 수 있다.

플렉시블 단열재
플렉시블 단열재는 담요형(blanket)과 솜형(batt)의 두 가지 형태로 제작된다. 담요형의 단열재는 원통형으로 말려서 포장되어 있으며, 폭은 간격이 400mm(16인치) 또는 600mm(24인치)인 샛기둥이나 장선 사이에 들어갈 수 있도록 맞춰져있다.
두께는 25mm에서 160mm까지 다양하게 생산되므로 요구되는 단열성능에 적합한 두께의 재료를 선택하여 사용하여야 한다. 플렉시블 단열재는 유리섬유나 목섬유, 면 등으로 제조되는데 목섬유나 면과 같은 유기질 물질을 사용할 경우에는 화재, 곤충, 부후와 해충에 대한 내성을 높여주기 위하여 특별한 처리를 해준다. 대부분 플렉시블 단열재의 한 면에는 아스팔트 처리된 종이나 알루미늄 호일이 재료보다 약간 넓게 붙여져 있다.
이 부분은 수분의 침투를 막는 방어막의 역할을 하여줌으로 설치 시에는 이 부분이 벽체의 따뜻한 면에 오도록 하여주어야 한다.
또한 종이나 호일의 튀어나온 부분에 스테이플러 등을 이용하여 샛기둥이나 장선에 고정시키면 단열재의 설치를 보다 쉽고 간편하게 할 수 있다.
솜형 단열재는 담요형과 같은 재료로 만들어진다. 솜과 같이 부풀린 형태로 제작되지만 실제로 설치할 때는 단열재가 눌려서 설치되게 된다. 일반적으로 두께는 벽의 두께보다 두꺼운 300mm로 제작된다.
폭은 담요형 단열재에서와 마찬가지로 샛기둥이나 장선의 사이에 들어가도록 맞춰지면 길이는 1200mm과 2300mm의 두 종류로 제작된다. 한 면에 종이를 붙여서 생산되기도 한다.

루스-필 단열재
루스-필 단열재는 보통 부풀린 상태의 물질로 구성되며 자루나 포대에 담겨져 있다. 따라서 원하는 위치에 쏟아 넣거나 불어넣는 방법으로 단열재를 설치하는 것이 가능하다. 암면, 유리섬유, 목섬유, 삼나무의 수피, 코르크, 톱밥 등 다양한 재료를 이용하여 제작된다. 루스-필 단열재를 수평면에 설치할 경우 원하는 두께를 마음대로 얻을 수 있으므로 난방 설치가 되지 않는 다락방의 천장 등과 같이 높은 단열성능이 요구되는 곳에 주로 사용된다.
또한 단열재를 설치하지 않았거나 부족하게 설치된 기존 건물의 벽면에도 사용되는데 이는 벽체의 덮개를 완전히 제거하지 않고도 작은 틈으로 단열재를 쏟아 부어 설치하는 것이 가능하기 때문이다.

리지드 단열재
리지드 단열재는 섬유나 내부에 공간이 많이 포함되어 있는 플라스틱 등의 물질을 판상의 형태로 제작한 것이다. 일반적으로 사용되는 판재들 보다는 훨씬 비중이 낮도록 제작되는데 이는 재료 내에 존재하는 공극들이 단열성능에 크게 영향하기 때문이다.
사용되는 재료로는 폴리스티렌, 폴리우레탄, 유리섬유, 목재 등과 여러 가지 식물 섬유들이 사용된다. 천장이나 바닥, 벽체 등에 다양하게 사용되며 차음이나 장식효과 또한 얻을 수 있는 장점이 있다.
13과 20mm 두께를 가지는 두 종류의 판재가 가장 일반적으로 제작, 사용되고 있으며, 최대 폭 1200mm, 길이 3000mm까지 다양한 크기로 제작되어 사용되지만 타일의 형태로 작게 제작하여 사용하기도 한다.

리플렉티브 단열재
리플렉티브 단열재는 금속의 얇은 막이나 다른 물질의 표면에 금속막을 붙인 형태이다. 리플렉티브 단열재의 단열성능은 단열재의 두께가 아닌 금속막의 수에 의해 결정되며 금속막은 열을 반사시키는 역할을 하게 된다. 리플렉티브 단열재의 효율을 높여주기 위해서는 금속막의 표면이 다른 재료와 접하지 않도록 그 사이에 공기층을 두어야 한다. 금속막과 덮개 사이에는 20mm 두께 이상의 공기층을 두도록 추천되고 있다.

기타

'Foamed-in-place' 단열재가 사용되기도 한다.
단열재를 설치하여야 되는 공간에 두 가지의 화학물질을 분사시키면 두 물질이 서로 반응하여 거품을 형성하고, 이 거품이 굳어서 단열성능을 나타내게 된다.
스프레이(spray) 단열재는 보통 무기질의 섬유물질이다. 단열을 원하는 위치에 미리 접착제를 바른 후에 단열재를 분사시키면 방음과 단열 효과를 얻을 수 있다.

3. 각종 부자재

방습지
방습지는 결로와 습기를 방지하고 방수 및 단열효과가 뛰어나며 외부공기의 침투를 막고 내부 수증기를 배출하는 기능을 가지고 있다. 이러한 방습지는 건물의 외주벽 합판부분에 6" 이상 겹쳐 스테이플러로 시공한다. Tyvek, Pink Wrap 등의 제품이 사용되고 있다.

계단
계단에는 주택의 각 층의 주거공간을 연결하는 마감 주계단(finished main stairs)과 지하실이나 차고로 통하는 다용도 계단(service stairs)이 있다. 특별한 경우에는 접어올림식 계단을 사용하는데 이 계단을 통하여 다락을 오르내리며, 옥외계단은 지상층의 출입에 사용되기도 한다.

오일 스테인
오일 스테인은 사이딩재나 데크재와 같이 외부에 노출되는 목재의 방수와 방부를 목적으로 사용하는 도료이다.

맺음말
지금까지 목조주택에 사용하는 자재에 관하여 간략하게 설명하였다. 목조주택에 사용하는 자재는 다양하며 가격과 성능면에서 차이가 있다. 건축비에서 차지하는 자재의 가격은 구조재, 내장재, 외장재에 따라서 달라진다. 구조재가 건축비에 차지하는 비중은 크게 다르지 않으나 내장재나 외장재는 건축주의 선택에 따라서 많은 차이가 있다. 목조주택을 짖고자하는 건축주는 예정하고 있는 건축비의 한계 내에서 자재를 선택해야 할 것이다. 이때 건축하고자 하는 장소의 기후조건을 고려하여 자재를 선택하여야 한다. 무엇보다도 전문가의 조언을 미리 구하여 자재 선택의 폭을 다양하게 할 것을 권유한다.田

글 윤형운 (윤형운씨는 목재정보 및 컨설팅사인 WIT컨설팅 대표이며 목재정보신문인 '우드코리아'발행인이다. 02-2238-3540) 윤형운의 목재정보는 이번호로 끝을 맺습니다.