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창문, 제대로 알고 계신가요?

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Vol. 192-03 / 전원속의 내집

굳이 패시브하우스를 표방하지 않아도, 열손실을 최소화한 설계와 시공, 그리고 창문과 단열재 등 좋은 건축 재료들이 이러한 건축주들의 우려를 일갈할 만큼 시장에 선보이고 있다. 창호 업계도 마찬가지다. 브랜드만 보고 고르기에는 알아야 할 것이 많은 창. 미학적 측면 외에도 열손실과 채광, 에너지 효율 측면에서 창호 선택의 가이드를 제시한다.

취재 전원속의 내집 편집부


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- 건축주를 위한 창호 선택 가이드 - 

창호, 더 이상 뽁뽁이에 의지하지 말자

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건물의 열손실 부위를 살펴보면 외벽은 39%, 창호와 환기장치는 32%, 지붕 19%, 바닥 9%다. 이중 벽과 지붕, 바닥은 열이 새나가는 것을 막기 위해 설계자와 시공자가 협의하여 구조에 맞는 단열재를 선택해 시공하는 방식으로 열손실을 보완한다. 하지만 단일 품목인 창호는 다르다. 외부에 단열재를 덧댈 수도 없고 좋은 창에 뽁뽁이를 붙일 수도 없으니, 32%에 달하는 에너지 손실을 최소화하기 위해서는 처음부터 열관류율이 좋고 일사량이 적절하며 단열값이 뛰어난 창호를 선택해 개구부와의 시공을 기밀하게 하는 수밖에 없다.

창호 성능을 결정하는 세 가지 숫자


창의 가격은 디자인 요소보다는 공학적인 요소로 결정된다. 열과 관련된 창의 요소로 확인할 것은 열관류율, 열획득계수, 단열감봉열성능이다.

▶ 열관류율
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먼저, 열관류율(W/㎡K)은 창호를 통해 열이 손실되는 정도를 말한다. 수치가 낮을수록 단열 성능이 좋다는 의미인데, 국내 건축물 설비기준에는 창호의 열성능기준표를 지역별로 제시한다. 외기에 직접 면하는 창은 중부지방은 2.4W/㎡K 이하, 남부지방은 2.7W/㎡K 이하를 쓰도록 되어 있고, 따뜻한 제주의 경우는 3.4W/㎡K 이하면 된다. 한데 지나치다 싶게 낮은 숫자의 창호가 있다. 바로 패시브하우스용 창호다. 최근 고단열·고기밀을 표방하며 화두가 되고 있는 이 창호는 열관류율값 기준이 0.8W/㎡K 이하다. 
열관류율이 떨어지는 창호를 선택하거나 시공 시에 열이 샐 수밖에 없는 구조로 잘못 시공했을 경우 흔하게 발생하는 것이 ‘결로’와 ‘웃풍’이다. 이 두 가지 현상은 구조체의 표면 온도와 실내 온도의 차이가 많이 날수록 더 심하게 발생하기 때문에 창호 선택과 시공 미숙을 의심해봐야 한다.

 


▶ 열획득계수
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두 번째로 열획득계수(W/㎡K)다. 많은 이들이 간과하는 개념 중 하나는, 창이 열을 받아들이기도 한다는 것이다. 열손실도 많지만 태양열을 받아들이는 데도 유리한 창호는 겨울철에 유리를 통해 태양에너지를 활용해 난방에 필요한 열을 얻고, 반대로 여름철에는 이를 차단해 냉방 부하를 줄이는 건축요소로 활용하는 것이 좋다.

 

창호의 열획득계수는 숫자가 높을수록 좋은데, 이는 열관류율과 함께 보아야 한다. 예를 들어 열성능이 좋은 로이코팅된 복층유리를 사용했지만 반사값이 높고 색깔이 있어 g-value(열획득계수)가 낮은 유리를 쓴 경우(표1), 실제 열손실이 열획득보다 많아 1년에 177kWh의 열손실이 발생한다는 시뮬레이션 값이 나온다. 창호 선택이 잘못된 경우다.
같은 면적에 유리와 프로파일 값을 바꿔 0.98W/㎡K 열관류율 값을 가진 창호프레임에 g-value가 0.52인 삼중유리를 끼워 시뮬레이션을 돌려보자.

 

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<표2>처럼 열손실보다 열획득이 높다. 이런 창호는 남측에 넓은 면적으로 설치했을 때 창을 통해 생기는 에너지가 연간 235kWh나 된다. 이처럼 열관류율은 낮고 열획득계수는 높은 창이 에너지 효율이 높은 창이라고 할 수 있다.
유리에서 이러한 효과를 내는 방법으로 사용하는 것이 로이(Low-E)코팅이다. 저방사(Low Emissivity)의 약자로서 전기전도성이 우수한 은(Ag) 등의 투명 금속 피막을 유리 내측에 코팅해 만든 것이다. 이 막이 유리의 투명함은 유지하면서도 코팅면의 방사율을 낮춰 난방 복사열을 감소시켜 열의 흐름을 억제한다. 여름철에는 일사열이 실내로 들어오는 것을 차단해 냉방 부하를 줄이고, 겨울철에는 실내 열이 바깥으로 빠져나가지 않게 해 난방 에너지를 줄이는 역할을 한다. 또, 일반 복층 유리에 비해 30% 정도 단열성도 높아 최근 고단열 창호에는 로이코팅 유리가 많이 쓰이는 추세다.

 


▶ 단열간봉열성능
세 번째로 단열간봉열성능이다. 간봉(Spacer, 스페이서)은 두 장 이상의 판유리 사이를 잇는 브릿지인데, 공기층의 두께를 결정하고 수증기를 차단하며 흡습제를 담는 용기로도 쓰인다. 이 간봉도 플라스틱, 메탈, 폼 등 다양한 재료가 있는데, 창호의 에너지효율을 생각한다면 열이 잘 전달되지 않도록 전도율이 낮은 재료로 만든 단열간봉을 쓰는 편이 좋다. 열전도율이 높은 알루미늄 등의 비단열 금속 간봉을 적용하면 이 취지는 말짱 도로묵이 된다. 겨울철 찬 외부면의 유리 온도가 고스란히 안쪽 유리에 전달되어 냉복사현상을 만들고, 여름철은 반대의 현상이 일어난다. 단열간봉과 함께 유리와 유리 사이에 공기층 대신 진공관, 반도체 등을 만드는 데 쓰이는 아르곤(Argon)가스를 충진하면 비활성기체층을 만들 수 있어 열이 전달되는 것을 막는 데 큰 도움이 된다.

 

 

 

- 건축주가 쉽게 알 수 있는 창문 진단법 -

▶ 우리 집에 쓰인 창호의 에너지 효율을 알고 싶어요

2012년 7월부터 ‘창호에너지효율등급제’를 실시해 창문도 가전제품처럼 에너지효울등급 라벨이 붙는다. 위에서 언급한 열관류율과 유리의 성능, 그리고 얼마나 기밀하게 제작되었는지 확인할 수 있는 정보가 표기되어 건축주가 직접 보고 판단할 수 있도록 돕는 제도다. 창호는 1등급부터 5등급까지 5개의 등급으로 구분한다. 숫자가 낮아질수록 단열성과 열전도성은 낮아지는 좋은 창호다.
에너지관리공단 효율관리제도(http://bpms.kemco.or.kr/efficiency_system) 홈페이지에 들어가면 상단에 ‘제품 신고 및 검색’ 탭을 클릭해 ‘창세트’를 누르면 된다. 2015년 1월 현재 2,164개의 창호가 인증을 받았고, 이 중 1등급 창호는 379개로 검색된다. 집에 쓰인 창호의 브랜드와 제품명을 안다면 누구나 접속해 자세한 정보를 확인할 수 있다.


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에너지관리공단 효율관리제도 홈페이지에서 창 세트의 종류를 등급별, 브랜드별, 등급별로 분류해 볼 수 있다.
항목을 선택하면 창호의 자세한 열관류율과 유리, 기밀성 등의 수치를 확인할 수 있다.

 


▶ 시스템 창은 이중창과 무엇이 다른가요


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시스템 창호는 창틀과 유리 사이의 틈을 없애 일체화한 독특한 프로파일을 가지고 있다. 개폐 방식도 일반적인 미닫이와 여닫이뿐 아니라 틸트앤턴(Tilt&Turn), 슬라이딩앤틸트(Sliding& Tilt), 패러럴(Parallel) 등으로 다양하다. 창틀과 유리 사이의 틈을 최대한 없애 기밀성을 높이고 수밀성과 단열, 방음, 내풍압성 등 다양한 건축물리적 환경을 개선한 제품이라 일반 창호보다 다소 고가다.

▶ 우리집 유리는 이중인가요 삼중인가요
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라이터를 이용해 유리의 개수를 확인하는 방법

유리를 확인해볼 수 있는 간단한 팁도 있다. 먼저 유리의 매수를 알고 싶다면 프로파일과 유리를 잇는 부분의 간봉을 확인해보자. 간봉이 있다면 2중 혹은 3중유리이고 없다면 한 장의 유리로 만들어진 단창유리다. 단창의 경우, 외기와 접한 면에 사용하는 것은 바람직하지 않으며 주로 상업공간이나 내부창 등 인테리어 용도로 사용한다.
2중유리와 3중유리를 확인할 수 있는 방법도 있다. 바로 라이터를 가까이 대보는 것이다. 유리와 가까운 면에 서서 라이터를 대고 비치는 불꽃 잔상을 살펴보자. 유리의 면수만큼 잔상이 생긴다. 유리 한 개당 안팎의 2개 면을 가지고 있으니 2중유리의 경우는 4개의 불꽃이, 3중유리는 6개의 불꽃이 보인다.

 


▶ 로이코팅은 앞뒷면이 바뀌면 안 된다던데, 제대로 끼워진 게 맞나요

우리집에 사용된 유리가 로이코팅인지 아닌지 알 수 있는 방법도 있다. 유리는 한국산업표준(KS)의 기준에 따라 생산되는데, 복층유리의 기준은 KS L 2003으로 번호가 매겨져 있으며, 로이코팅이 속해 있는 단열복층유리는 그 중 B종으로 구분된다. 모든 제품마다 모서리에 KS 마크와 함께 표준번호와 종류를 기입하도록 되어 있는데, 로이코팅 유리의 경우 ‘KS L 2003 B종 U3’로 표기되어있어야 한다. U3-1은 16㎜ 복층유리, U3-2는 22㎜, 24㎜ 복층유리다.

로이코팅된 유리를 시공할 때는 반드시 코팅면이 유리 내부에 위치하도록 해야 한다. 외기에 노출되면 산화되어 성능이 없어지기 때문이다. 유리는 각 면에 번호를 붙여서 이야기하는데 번호는 항상 외부면에서부터 시작한다. 주거용 창호는 2중유리의 경우 유리의 3번 면에 코팅되어 있는 것이 좋고, 3중유리는 3, 5번 면에 코팅되어 있는 것이 좋다.

로이코팅 면을 확인하기 위해서는 유리창에 라이터를 대어 생기는 불꽃 잔상의 색깔로 구분한다. 유리 제조사와 제품마다 유리 고유의 색이 달라 어느 한 색으로 지정할 수는 없지만, 코팅면의 색깔만은 다른 면과 다른 색을 볼 수 있다. 왼쪽 아래 사진과 같이 안쪽에서 라이터를 켜면 2중유리는 두 번째, 3중유리는 두 번째, 네 번째 불꽃의 색이 달라야 한다.
LED 후레쉬를 이용해 구분하는 방법도 있다. 소프트로이코팅된 유리의 경우 안쪽에서 후레쉬를 비추면 다른 유리와 다른 푸른빛 혹은 노란빛을 띠는 면으로 구분한다. 단, 하드로이 공정으로 생산된 유리의 경우는 빛의 색상으로 구분하기가 쉽지 않기 때문에 전문 테스터기를 사용해 확인해야 한다.

 


로이코팅 유리의 KS 마크

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출처 _ http://blog.daum.net/design5 윤경필 건축사

 


에너지 효율이 가장 좋은 2중, 3중유리의 로이코팅면

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소프트로이코팅이 되어있는 면은 불꽃 색깔이 다르다.
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출처 _ http://ccomjang5.blog.me/30179914518

 

 

▶ 우리 집 유리 간봉의 소재는 무엇인가요
간봉은 재료에 따라 플라스틱, 폼(Foam), 플라스틱+메탈 하이브리드, 메탈 등으로 구분된다. 사용목적과 작업성, 가격 등에 따라 선택적으로 사용하는 추세다. 단, 로이코팅 처리되어 있는 유리나 아르곤가스를 충진하려면 단열성능이 좋은 간봉을 쓰는 게 좋고, 흡습제가 반드시 포함되어 있어 내외부 온도차에 의한 수증기의 결로를 최소화할 수 있는 제품이 좋다. 가끔 은색 알루미늄 간봉에 구멍이 송송 나 있는 것을 볼 수 있는데, 이는 간봉 사이에 흡습제가 들어있는 경우다.


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다양한 소재에 따라 단열값에 차이를 보이는 간봉들

출처 _ www.bgehome.com

 

 

▶ 기밀하게 시공되었는지 알아볼 수 있는 간단한 방법은 없나요
창문에서 웃풍이라고 말하는 냉기가 느껴진다면 창호 개구부와 창호 사이의 기밀한 시공이 안되었다는 증거다. 또, 프로파일이 완전히 체결되었는지도 확인해보는 것이 좋다. 침기가 일어나는 것으로 추정되는 위치에 담배나 향 등을 이용해 연기를 발생시켜보자. 기밀하다면 연기가 제자리에 움직이지 않고 있어야 하며, 공기압이 발생해 연기가 한쪽 방향으로 흐른다면 기밀성이 떨어진다고 보아야 한다. 그리고 창문과 창틀 사이에 지폐나 질긴 한지를 끼운 뒤 당겨보는 방법으로 자가 테스트를 해볼 수도 있다. 잡아 당겨도 빠지지 않는 정도가 되어야 제대로 시공되었다고 볼 수 있다.
창호나 문은 시공하고 난 후에도 조금씩 틀어져서 에너지가 샐 수 있다. 때문에 반드시 좋은 품질의 창호를 택해야 하고, 유지 관리가 잘 되는 창호 시공업체를 선정해야 한다.


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연기발생기로 기밀 시공 정도를 확인하는 방법  /  지폐를 이용해 창호 기밀도를 확인하는 방법

 


▶ 이미 설치된 창호의 열관류율과 기밀시공 정도를 알 수 있는 방법은 없나요

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에너지 진단 전문업체의 도움을 받는다면 창호 열관류율과 프로파일 및 유리의 단열계수, 창호의 기밀 성능 및 기밀시공 여부 등 창호의 정량적 성능을 수치로 확인할 수 있다.

 

 


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[이 게시물은 전원속의내집님에 의해 2017-04-21 17:17:11 HOUSE에서 이동 됨]
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