단열재 종류에 따라 열전도율이 다른 이유

따뜻하고 시원한 집의 비밀 단열재가 결정합니다

겨울철에는 찬 바람을 막아주고 여름철에는 뜨거운 열기를 차단해 주는 집을 만들기 위해 가장 중요한 자재가 바로 단열재입니다. 관리비 고지서를 볼 때마다 한숨이 나온다면 집안의 에너지가 어디로 새나가는지 점검해 볼 필요가 있습니다. 많은 사람들이 두꺼운 단열재만 붙이면 에너지를 아낄 수 있다고 생각하지만 사실 단열 성능의 핵심은 두께가 아니라 열전도율에 있습니다. 같은 두께의 자재라도 종류에 따라 성능이 천차만별인 이유가 바로 이 열전도율의 차이 때문입니다.

열전도율이란 물질이 열을 전달하는 성질의 정도를 뜻하는 말입니다. 이 수치가 낮을수록 열을 잘 전달하지 못한다는 뜻이며 즉 단열 성능이 뛰어난 자재라고 평가할 수 있습니다. 단열재의 종류에 따라 이 열전도율이 다른 이유는 자재를 이루고 있는 미세한 구조와 공기를 가두는 방식에서 차이가 나기 때문입니다. 과학적인 원리를 바탕으로 우리 집을 더 효율적으로 지키는 방법을 알아보겠습니다.

공기가 차단되는 원리가 단열 성능을 좌우합니다

열이 이동하는 방식은 크게 전도 대류 복사 세 가지로 나뉩니다. 이 중에서 고체를 통해 열이 전달되는 현상을 전도라고 하는데 단열재는 바로 이 전도를 막기 위해 존재합니다. 지구상에서 가장 구하기 쉽고 효과적인 단열재는 사실 우리가 흔히 마시는 공기입니다. 정지해 있는 공기는 열전도율이 매우 낮아서 훌륭한 단열재 역할을 할 수 있습니다.

하지만 공기는 가만히 두면 대류 현상에 의해 움직이면서 열을 전달해 버리기 때문에 단열재 내부의 미세한 공간이나 거품 속에 공기를 꼼꼼하게 가두어 두는 것이 기술의 핵심입니다. 단열재 종류에 따라 이 공기층을 얼마나 잘게 쪼개어 가두는지 그리고 고체 물질이 차지하는 비율이 얼마나 낮은지에 따라 열전도율이 달라지게 됩니다. 즉 단열재의 본질은 고체 자체가 아니라 그 안에 갇힌 수많은 미세한 공기 주머니들입니다.

시중에 판매되는 주요 단열재 유형과 특성

건축 현장에서 흔히 쓰이는 단열재는 저마다 고유한 구조와 열전도율을 가지고 있습니다. 우리 주변에서 쉽게 볼 수 있는 자재들의 특성을 살펴보면 왜 가격과 성능이 다른지 쉽게 이해할 수 있습니다.

스티로폼으로 불리는 비드법 보온판

가장 대중적으로 쓰이는 스티로폼은 수많은 작은 알갱이들을 뭉쳐서 만든 형태입니다. 알갱이 사이마다 미세한 공기층이 형성되어 있어서 무게가 가볍고 시공하기 편하며 가격도 저렴합니다. 습기에 강하다는 장점이 있지만 화재에 취약하고 고온에 변형될 수 있는 단점이 있습니다.

압출법 보온판인 아이소핑크

비드법과 비슷해 보이지만 제조 공정이 달라서 알갱이 틈새가 아예 없고 독립된 미세 기포 구조로 꽉 차 있습니다. 물을 거의 흡수하지 않기 때문에 습기가 많은 지하층이나 외벽에 아주 적합하며 비드법에 비해 열전도율이 낮아 단열 성능이 더 뛰어납니다.

유리섬유로 만든 글라스울

모래와 재활용 유리 등을 고온에서 녹여 머리카락보다 얇은 섬유 형태로 뽑아낸 뒤 솜처럼 뭉쳐 놓은 자재입니다. 섬유와 섬유 사이에 거대한 공기층이 형성되어 단열 성능이 우수할 뿐만 아니라 불에 타지 않는 불연성과 소음을 흡수하는 흡음성이 뛰어납니다. 다만 시공 시 장갑과 마스크를 착용해야 하는 번거로움이 있습니다.

단열 성능의 끝판왕 경질 우레탄 폼

액체 상태의 원료를 뿌리면 순식간에 부풀어 오르면서 굳어지는 자재입니다. 뿜칠 형태로 시공하면 틈새 없이 완벽하게 밀착되기 때문에 열이 새어 나갈 틈을 주지 않습니다. 현재 상용화된 판상형 단열재 중에서 열전도율이 가장 낮아 좁은 공간에서 최대의 단열 효과를 내고 싶을 때 주로 사용됩니다.

단열재와 관련해 흔히 오해하는 사실들

단열 시공을 할 때 무조건 두꺼운 제품을 사서 겹겹이 붙이면 만사형통이라고 생각하는 경우가 많습니다. 물론 두께가 두꺼워지면 단열 효과가 어느 정도 올라가는 것은 사실이지만 열전도율이 높은 자재를 두껍게 쓰는 것보다 열전도율이 낮은 좋은 자재를 적절한 두께로 시공하는 것이 훨씬 경제적이고 효율적입니다.

비싼 단열재를 쓰면 결로가 절대 생기지 않는다는 것도 대표적인 오해입니다. 결로는 단열재 자체의 성능 문제뿐만 아니라 시공 과정에서 생긴 미세한 틈새나 창호 주변의 마감 소홀로 인해 실내외 온도 차이가 극심해질 때 발생합니다. 아무리 좋은 단열재를 써도 틈새가 생기면 그곳이 열교 현상의 통로가 되어 곰팡이가 피어오르기 때문에 꼼꼼한 이음새 마감이 성능만큼이나 중요합니다.

비용과 효율을 모두 잡는 스마트한 단열재 선택법

집 전체를 리모델링하거나 새로 지을 때 모든 공간에 가장 비싸고 성능 좋은 우레탄 폼을 바를 수는 없습니다. 예산은 한정되어 있기 때문에 공간의 특성에 맞춰 가성비 좋은 자재를 조합하는 지혜가 필요합니다.

• 외벽이나 최상층 천장처럼 외부 온도와 직접 맞닿는 핵심 구역에는 열전도율이 가장 낮은 압출법 보온판이나 우레탄 폼을 과감하게 투자하는 것이 좋습니다.

• 내부 칸막이 벽이나 방음과 단열이 동시에 필요한 공간에는 가격이 합리적이면서 시공성이 좋은 글라스울을 선택하면 비용을 크게 아낄 수 있습니다.
• 단열재를 고를 때는 반드시 제품 성적서에 표기된 열전도율 수치를 확인해야 하며 숫자가 0.001이라도 더 낮은 제품이 장기적으로 난방비를 더 많이 아껴준다는 점을 기억해야 합니다.

단열 시공의 완성도를 높이는 현장 팁

아무리 비싸고 열전도율이 낮은 최고급 자재를 사더라도 시공을 대충 하면 노력의 반 이상이 물거품이 됩니다. 현장에서 전문가들이 강조하는 시공 노하우를 알아두면 큰 도움이 됩니다.

• 판상형 단열재를 붙일 때는 자재와 자재 사이에 미세한 틈이 생기지 않도록 폼 본드나 전용 기밀 테이프를 이용해 완벽하게 틈새를 메워야 합니다.

• 콘크리트 벽면에 단열재를 붙일 때 벽과의 사이에 빈 공간이 생기면 그 공기가 대류하면서 단열 성능을 떨어뜨리므로 벽면에 완전히 밀착시키거나 빈틈없이 접착제를 도포해야 합니다.
• 콘센트 박스나 배관이 지나가는 자리처럼 단열재가 끊어지기 쉬운 부위는 우레탄 폼을 추가로 주입하여 열교 현상이 발생하는 것을 사전에 차단하는 것이 현명합니다.

자주 묻는 질문으로 알아보는 단열의 모든 것

단열재를 교체하거나 새로 시공하려고 할 때 소비자들이 가장 궁금해하는 내용들을 정리했습니다.

기존 벽지 위에 얇은 단열 벽지를 붙여도 효과가 있나요

시중에 파는 얇은 단열 벽지는 아주 심한 결로를 막기에는 역부족이지만 가벼운 외풍을 차단하고 벽면의 차가운 촉감을 줄여주는 데는 어느 정도 도움이 됩니다. 하지만 근본적인 단열을 원한다면 두께감 있는 정석 단열재 시공을 권장합니다.

단열재는 시간이 지나면 성능이 떨어지나요

대부분의 발포 플라스틱 계열 단열재는 시간이 지나도 성능이 크게 변하지 않지만 내부의 가스가 빠져나가면서 단열 성능이 미세하게 저하되는 경우가 있을 수 있습니다. 특히 습기에 노출되어 젖은 글라스울 같은 섬유질 단열재는 건조되기 전까지 단열 기능을 거의 상실하므로 방수 관리가 필수적입니다.

두꺼운 단열재를 쓰면 실내 공간이 좁아지나요

단열재의 두께가 두꺼워질수록 실내 유효 면적이 줄어드는 것은 피할 수 없는 부분입니다. 이 때문에 최근에는 적은 두께로도 높은 단열 효과를 내는 고성능 압출법 보온판이나 진공 단열재를 활용하여 공간 손실을 최소화하려는 추세입니다.