건축소식
준불연비드법 단열재의 종류와 성능 비교 그리고 현실적인 문제점
준불연비드법 단열재의 종류와 성능 비교 그리고 현실적인 문제점
(주)화승에스앤아이
안녕하세요? 건축 단열 및 마감공사 종합 컨설팅 기업 (주)화승에스앤아이 입니다.
오늘은 요즘 가장 이슈가 되고 있는 건축용 준불연단열재에 대해 알아보려고 합니다. 그리고 준불연 단열재 중에서도 수십 년간 가장 많이 사용하던
EPS(비드 법 단열재) 단열재도 준불연단열재로 많이 개발해서 출시되고 있는 제품들을 비교하고 장단점을 알아보려고 합니다.
준불연 단열재의 종류
준불연 단열재의 종류를 간단히 확인해보자
위 표에서 보시는 바와 같이 준불연 단열재의 종류에는 PF보드(페놀폼보드), 준불연경질우레탄보드, 준불연EPS(비드법), 준불연열반사 단열재 등이 있습니다.
PF보드와 준불연 경질 우레탄 보드는 많이 접해보셔서 아시겠지만 알루미늄 시트와 심재 두 가지 이상의 재료로 복합하여 제조된 복합소재입니다.
PF보드와 준불연 경질 우레탄 보드에 대해서는 다른 포스팅에서도 많이 소개해 드렸기 때문에 아래의 링크를 참고하시면 되겠습니다.
비드법 단열재의 종류와 준불연비드법 단열재의 출시
EPS 비드법 단열재라 함은 모두들 잘 알고 계시는 스티로폼 단열재를 말하는 정식 명칭입니다. 이하 비드법 단열재라 칭하겠습니다.
비드법 단열재는 원래 1종 2종으로 나뉘며 1호와 2호의 차이점은 쉽게 설명드리면 1호는 흰색 2호는 회색 제품이라고 생각하시면 됩니다.
두 제품의 차이점은 2호는 흑연이 첨가된 난연성과 열전도율을 낮추기 위한 첨가물이 들어간 상위 제품입니다.
각각 1종과 2종의 제품 뒤에는 1호(30kg),2호(25kg),3호(20kg),4호(15kg)로 비중을 나타내는 규격이 있습니다.
EX) 비드법 2종 1호 (회색 30kg 비중 제품)
<비드법 1종>
<비드법 2종>
비드법 단열재 생산공정
비드법 단열재는 원료를 발포 후에 숙성을 하고 숙성된 원료를 정해진 틀에 넣어 스팀가열 방식으로 성형 작업을 하면 대형 사이즈의 비드법 단열재가 제조가 됩니다.
제조 후에 건조(4~5주)를 통해 스팀가열 시 발생한 내부의 가스와 수분이 빠지면 절단 작업을 하여 현장에서 원하는 규격으로 제조가 완료됩니다.
위에서 설명드린 바와 같이 비드법의 종류와 생산 방법으로 그동안 많은 건축물에 적용되어 왔으나 준불연단열재 건축법 강화와 시장의 요구에 발맞추기 위해
준불연 비드법 단열재가 빠르게 개발되어왔습니다. 원래 비드법 단열재는 원료 자체가 유기물이기 때문에
불에 잘 타는 가연성 제품이고 여러 화재 참사 현장을 통해 가연성 단열재에 대한 시장 퇴출이 가속화되었기 때문이기도 합니다.
준불연 비드법 단열재의 종류와 현실적인 문제점
1) 단열재 면 코팅(물유리) 방식 준불연 비드법 단열재 (코팅 방식 복합 단열재)
아래의 사진에서 보시는 바와 같이 2종 비드법 단열재+ 난연액(물유리)코팅 방식의 제품으로 2020년 12월 28일에 공표된
국토교통부 고시 제2020-1053호 건축물 마감재료의 난연성능 및 화재 확산 방지 구조 기준 개정안(아래 링크 참고)이 발표되기 전까지는
시험치(단열재) 1면 만 준불연 성능을 만족하면 준불연 단열재로 인정이 되었기 때문에 준불연 비드법단열재로 인정받을 수 있었습니다.
하지만 측면과 배면의 화재로부터 취약한 점은 아쉬운 점이었습니다. 또한 습식 공사 시 코팅 된 면이 들뜨거나 마감 시 면이 고르지 못해 불편한 사용성이 문제로 대두됐었습니다.
하지만 위에서 말씀드린 바와 같이 작년 말에 공표된 개정안에 따르면 2022년부터는 복합소재일 경우에는 모든 면에서 준불연 측정을 하게 강화되었고 심재까지 준불연 성능을 갖추어야 합니다.
2) 2종 비드법원료 + 팽창가능흑연 혼합 준불연 비드법 제품
기존 비드법 생산 방법에서 원료에 팽창 가능 흑연을 넣고 혼합하여 성형하는 방식의 준불연 비드법 단열재입니다.
팽창 가능 흑연(Expandable Graphite)은 폴리우레탄 폼 (Polyurethane Foam) 등에 난연 첨가제로 사용되는데, 자체적으로 지니고 있는 생선의 비늘과 같은 특수한 탄소의 결정구조에 의하여
화재가 발생할 때 180～220℃의 일정한 온도에 도달하면 자기가 지니고 있는 원래의 부피에서 수십 배, 100배에서 수백 배로 부피가 부풀어 지면서 산소가 불꽃에 접근할 수 없는
차단막의 단연층 (Char)을 형성함으로써 물리적으로 소화작용(消火作用)을 할 수 있게 하여 줍니다.
흑연의 최대 산지는 중국으로, 50,80 mesh 등이 주류를 이루고 있으며, 특수 용도에 맞추어 100,150,200,350,800,1000 mesh 등 미세입자(微細粒子)로 가공한 난연 흑연이 있습니다.
비드법 원료 셀의 원자재 회사별로 형상이 다르고 셀의 크기는 비중에 따라 달라집니다. 입자가 작을수록 밀도가 높은 원재료이고 입자가 클수록 밀도가 낮은 원료라 생각하시면 됩니다.
일반 비드법 단열재는 비중이 높을수록 열전도율이 낮아지기 때문에 더 좋다고 볼 수 있지만 준불연 비드법 단열재는 비중에 따라 열전도율이 결정된다기 보다 팽창흑연의 배합 양과 난연액 투입에 따라 결정되는 아주 예민한 부분입니다.
※현실적인 문제점
팽창흑연이 혼합된 준불연비드법 단열재의 경우에는 준불연 성능 기준을 맞추기 위해 팽창흑연을 투입하게 되면 단열재의 성능을 결정하는 열전도율에는 좋지 않은 영향을 미치기 때문에
"가등급 단열재(0.034이하)"기준에 못 미치며 나 등급 단열재로 사용해야 한다는 것입니다. 나 등급 단열재로 사용하려면 건축법 기준에 따라 그에 따른 두께가
더 두꺼워지기 때문에 경제성에서 타 단열재에 밀려날 수밖에 없다는 단점이 있습니다.
간혹 가등급이 만족된다는 제품도 있지만 사실상 팽창흑연 방식의 준불연 비드법은 가등급 열전도율 0.034이하의 제품이 나온다는 건 회의적입니다.
일장일단 준불연을 만족하면 열전도율이 좋지 않고 열전도율을 가등급이상으로 맞추려면 준불연 등급이 안 나오기 때문이죠.
<단열재 등급 분류>
새로운 방식의 제조 방법과 가등급을 만족하는 준불연비드법 단열재 "논보드"
위에서 알아본 바와 같이 준불연비드법 단열재는 코팅 방식과 팽창흑연혼합방식 두 가지가 있습니다. 여기서 한 가지 더 소개해드리자면 당사가 최근부터 홍보하고 있는 논보드 준불연비드법 단열재입니다.
논보드 준불연비드법 단열재는 가등급(열전도율0.034이하)를 만족한 뿐만 아니라 위에서 언급했던 생산방식과는 완전히 다른 방식의 생산방법으로 생산하는 고성능 준불연 단열재입니다.
내년부터 적용될 심재 포함 모든 면에서 준불연 성능이 만족돼야 하는 기준에도 적합하기 때문에 안심하고 사용할 수 있는 준불연 비드법 단열재입니다.
