건축물의 단열 기준과 화재 관련 규정이 강화됨에 따라 단열재 시장이 빠르게 재편되고 있다.

앞으로의 단독주택을 고민하는 시공 현장에선 요즘 어떤 단열재를 시공할까?

단독주택에 쓰이는 단열재는 크게 단열 성능, 기밀시공, 화재 안정성 세 가지 키워드를 중심으로 이야기할 수 있다. 단열·기밀은 에너지와 관계가 깊고, 화재 안정성은 안전 문제와 직결된다. 합리적인 주택을 짓고자 한다면 어느 것 하나도 빠뜨릴 수 없는 부분이다.

두께 얇고 성능 좋은 가등급 단열재, 외단열시스템 인기

지역별, 건축물 부위별 단열 기준은 각각 다르다. 최근에는 2018년 9월 그 기준이 개정되었으며, 가장 엄격한 중부 1지역 단독주택의 경우, 외벽에 가등급 단열재 사용 시 190mm 두께를 맞추어야 한다(지붕은 더 두껍다. 두께가 아닌 벽체 전체의 열관류율(0.17W/㎡·K)을 기준으로 삼을 수도 있다).

목조주택은 보통 벽체로 2″×6″(38×140mm) 구조목을 쓰는데, 종전에는 스터드 사이에 가등급 단열재 140mm를 채워 단열 기준을 충족할 수 있었다면, 이제는 여기에 50mm 단열재 추가가 불가피한 실정이다. 단열재의 등급은 열전도율의 범위에 따라 분류하며, 가등급 단열재는 열전도율 0.034W/m·K 이하 값을 확보한 제품이다.

현장에서는 단열재를 외부에 부착하는 외단열시스템이 내단열에 비해 열교 차단·에너지 절감 등의 측면에서 유리하다고 알려져 있어 점점 시공 비율이 증가하는 추세다.

밀도 높게 채우는 것이 관건, 분사형 단열재의 등장

아무리 단열 성능이 좋은 단열재를 두껍게 시공해도, 빈틈이 있다면 소용없다. 겨울철 차가운 공기가 틈새로 들어와 주변과 온도 차이를 유발하고 이는 결로로 이어지기 때문이다. 따라서 구조체를 감싸는 단열재를 연속적으로, 밀도 높게 시공하는 것이 중요하다. 여기서 완제품의 단열재는 현장에서 재단 시 비정형 면에서 취약함을 드러내는데, 스프레이 형태로 공간을 채우는 분사형 제품은 굴곡진 곳도 단열을 보강할 수 있다. 수성연질폼, 셀룰로오스, 분사형 그라스울 등이 대표적이다.

3층 이상 건물, 가연성 마감재 사용 금지, 단열재만큼 정석 시공 중요

단열재의 경우 ‘불연·준불연·난연’으로 화재 안정성을 분류할 수 있다. 불연재는 난연 1급에 해당하며, 난연재는 난연 3급에 해당한다. 단열재 중에는 무기계 단열재인 그라스울, 암면(미네랄울, 락울) 등이 불연재에 속한다. 작년 11월부터는 3층 이상 건축물의 가연성 외장재 사용이 금지됨에 따라 외단열시스템 시공 시 난연 3급 이상 시험성적서를 획득하지 못한 단열재는 사용할 수 없게 되었다. 한편, 단열재가 불에 견디는 정도만큼 중요한 것으로는 화재 시 유독가스 배출 유무, 단열재와 구체 사이 밀착 시공 등이 있다.

시공 현장 3곳을 찾다 

CASE 1
셀룰로오스 + 암면

미네랄울(암면) 불연 외단열 미장 마감재

셀룰로오스와 미네랄울은 투습이 원활한 소재라 목조주택 단열재 조합에 적절하다. 특히 외단열이 불가피한 중부 1지역이나 패시브하우스처럼 외단열시스템을 적용하고자 할 때 미네랄울(외단열 전용)이 비드법단열재의 대안으로 떠오르고 있다. 가격은 높은 편이지만, 무기질이라 불연재라는 것이 큰 강점이다.

셀룰로오스 충진
목조주택 중단열 시 스터드 사이에 채우는 단열재로는 그라스울이 많이 쓰이는데, 이 현장에서는 셀룰로오스가 사용됐다. 셀룰로오스는 그라스울에 비용은 좀 더 높지만, 코너부와 백커, 배관 주변 등 그라스울로 채우기 어려운 부분을 빈틈없이 충진할 수 있다.

미네랄울 시공 1
독일 이소바社의 습식 외단열(EIFS) 전용 불연 미네랄울 단열재를 적용했다. 부착은 본딩 전용폼을 이용하고, 비드법단열재와 마찬가지로 리본앤뎁(Ribbon&Dap) 방식을 통해 밀착 시공했다.

미네랄울 시공 2
본딩 전용 폼 외에 미네랄울 전용 화스너캡으로 고정력을 보강했다. 단열재는 가로 겹침, 아웃코너는 엇갈림 부착을 원칙으로 삼았다. 미네랄울은 특성상 샌딩 처리가 불가능하므로 단열재 이음부의 단차를 잡아주기 위해 조인트 퍼티 작업을 진행했다.

자료제공  
단열 - LS기연(셀룰로오스), 모던코트시스템(미네랄울) / 건축 – 권희범 빌더

CASE 2
준불연 EPS

모든 면에서 준불연 성능 내는 EPS

비드법단열재(EPS)는 단열 성능이 안정적이고, 가성비가 좋아 콘크리트 주택이나 목조주택 외단열시스템에 많이 적용되어 왔다. 그러나 유기질단열재이기 때문에 화재 안정성 측면에서는 아쉬웠는데, 준불연 EPS 상용화로 극복하는 추세다. 그중 건설기술연구원, SH에너지화학 등에서 개발한 원료의 경우 EPS 수지(단열재 알갱이)에 불연성 무기물을 특수 처리해 단열재를 잘라도 모든 면에서 준불연 성능을 구현한다. 이는 난연3급 단열재에 별도 패널이나 코팅을 바르는 방식과는 차이를 보인다.

합리적인 외단열재, EPS 제대로 시공하는 법

준불연 EPS 듀오하이보드가 적용된 현장이다. 외단열 EPS의 대표적인 시공 하자로 손꼽히는 것은 휨에 따른 배부름 현상, 눈물 자국 발생이다. 이를 위해서는 6주 이상 숙성된 단열재 사용과 파라펫 설치 및 물끊기 처리가 해답이다. 그러나 단열 성능 유지와 화재 확산 방지를 하려면 다음의 기본 시공법을 꼭 지켜야 한다.

먼저, 이물질로 인한 틈 발생을 막기 위해 단열재 취부 전 외벽에 분진이나 이물질을 제거하고 프라이머 작업을 선행한다. 단열재 변형 방지 및 밀착 시공은 600×1,200 사이즈 위 전용폼 또는 모르타르 리본앤뎁 방식 시공으로 구현할 수 있다. 벽돌을 쌓듯 겹침시공하고, 파손 방지를 위한 개구부 주변 코너비드 사용, 확실한 밀착을 위한 열교 방지 화스너 등으로 보조한다.

자료제공
단열 - 현대화학공업(단열재), 기린건장산업(시공)

CASE 3
셀룰로오스 이중단열

조습 성능 탁월한 셀룰로오스

셀룰로오스는 천연 목질 섬유인 신문을 재활용해 제조된 단열재로 습기에 잘 대응하여 최근 목조주택에서 인기를 끌고 있다. 단열재에 물이 침투하면 공극 사이로 흘러내리는 것이 아니라, 단열재 전체로 쫙 퍼지는 모세관 현상이 일어나 쉽게 증발한다. 전문가를 통한 기밀 시공이 특히 중요하며, 공간이 부정형이거나 요철이 있을 때 효과적이다.

셀룰로오스를 이용한 라슨트러스 단열 공법

국내에서 셀룰로오스로는 최초로 시도되는 라슨트러스(Larson Truss) 시스템 방식의 단열 시공 현장이다. 라슨트러스는 기존 벽체 바깥으로 상 또는 스터드를 걸어 공간 확장을 통해 단열재를 보강하는 방식을 말하며, 목조주택 시장이 활발한 북미에서는 흔하게 볼 수 있는 공법이다.

이 주택의 경우 중부 2지역이지만, 중목구조 기둥(105mm) 사이 단열재 충진만으로는 단열 기준이 부족한 상황이라 외단열이 불가피했고, 이에 조습성능과 기밀성능이 좋은 셀룰로오스만으로 전체 단열 공사를 진행했다. 특히, 라슨트러스 시스템은 단열효과 외에도 미장 마감이 아닌 건식 외장재 부착이 용이하고, 도심 건물 리모델링 단열 보강에 선택의 폭이 넓어진다는 장점이 있다.

자료제공  
단열 - LS기연(셀룰로오스) / 건축 – 해가패시브건축

구성 _ 조성일

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