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4-04. 단열재의 종류 및 특징 - 나. 압출법단열재
관리자 
압출법단열판은 "KS M3808 : 2011 발포 폴리스티렌(PS) 단열재"에 의해 정의되는데 규정 중 성능에 관한
사항은 다음과 같다. 특징은 압출법단열판의 장기 열전도율 변화에 대한 규정을 넣었다는 것이다. 즉, 장기적으로 볼 때 규정이상의
변화가 있으면 안된다는 것인데, 참고해 볼만 하다.
- 압출법보온판
통상 약어로 XPS로 불리우며 아이소핑크 역시 특정 회사의 상표이므로 도면표기시 주의하여야 한다.
여타의 특징은 비드법 단열재와 같으나 통상적으로 흡수율이 거의 없다. 그러므로 직접 물에 닿는 부위에 적용하여도
단열성능을 보장받을 수 있으므로 지하층 외벽에 적용이 가능하다. 단. 지하층의 외단열로 사용될 경우 바닥판은 특호, 측벽은
1호규격이상을 사용토록 한다. (압축강도를 고려)
통상의 경우 동일한 밀도의 비드법보온판보다 단열성능이 높다. 그래서 벽체두께를 줄이거나 동일한 두께로 단열을 더 신경쓰는 건축주의 경우 비용이 더 들어라도 압출법보온판으로 외벽의 단열을 원하거나 설계에 반영하는 경우가 있다.
그러나 압출법보온판에서 한가지 매우 중요한 사실이 있다. 이 압출법보온판은 시간이 경과하면 단열성능이 떨어진다는 것이다.
<출처 : 이승언,강재식,정영선,최현중, 환경 및 시간경과에 따른 건축용 단열재의 열전도율 변화에 관한 실험적연구,
대한건축학회논문집 19권 12호, 2003년 12월>
이 그림에서 보시다 시피 압출법1호 두께 50mm 로 335일 동안 실험체에서 시험을 한 결과 약 60일이 경과를 한
시점에서 법이 정한 단열성능이하로 떨어지는 것으로 실험되었다. 335일 이후의 변화는 알 수 없지만 분명한 것은 단열성능이 다시
올라가지는 않을 것이라는 것은 쉽게 예측이 가능하다.
이를 숫자로 표현하면 다음과 같다. 통상적으로 비드법보온판의 단열성능(열전도율)은 약 0.034W/mk 내외 이다.
상기 실험에 사용된 압출법보온판은 실험 초기의 열전도율이 약 0.0238W/mk 정도이다.
(0.05/2.1=0.0238) 이는 통상적인 압출법보온판1호의 열전도율인 0.027W/mk보다 많이 높은 값이다. (원래
초기성능을 높게 생산하는 것이지 실험체만 특별히 높은 것인지는 확인할 방법이 없다.)
이 단열재가 약120일 경과한 후의 열전도율은 0.05/1.4=0.0357W/mk 로 기록된다. 즉, 동일한 두께
비드법보온판과 성능이 같아진 것이다. 문제는 앞으로 이 그래프는 더 지속적으로 내려갈 것으로 보이는 것이다. 즉, 성능저하가 상기
지점에서 멈춘 것이 아니라는 것이다.
그래프의 하락선이 안정화될 때까지 실험을 지속했으면 하는 바램이지만 더이상의 추가 논문은 없는 것으로 알고있다.
압출법보온판은 셀속의 기체가 아주 서서히 빠져나가면서 단열성이 떨어지는 것이다. 60일이면 건물수명에 비해 아주 짧은 시간이다. 겨우 60일이 지났는데 법적 성능이하로 떨어지는 것은 분명 문제가 될 수 있기 때문이다.
제도적으로 보완될 필요가 있다.
<출처 : 같은 논문>
압출법보온판 특호의 경우는 하강속도가 조금 덜한 것으로 실험되었지만 결국 성능이 법적 성능 이하로 떨어지는 것은
동일하다. (아마 밀도가 높아 기체가 빠져나오는데 시간이 더걸렸을 것이다.) 특호의 경우 약100일이 경과하면 법적성능이하로
떨어진 것으로 실험되었다.
압출법보온판 특호는 열전도율이 시험시작점에서는 0.0208 W/mk 이고, 100일이 경과한 시점에서는 0.0278
W/mk, 130일이 경과한 시점에서는 0.0294 W/mk 이고, 물론 법적 성능이하이다. 또한 하락그래프가 진행형인 것도
동일하다.
협회에서의 바램은 시간경과에 따른 단열성능의 저하가 안정화될 때까지 지속된 실험과 역시 시간경과에 따른 흡수율의 변화도
연구자가 다루어주었으면 하는 바램이다. 압출법보온판의 경우 흡수율이 낮기 때문에 지면에 별다른 방수대책없이 사용한다고 이야기를
했는데 시간이 경과하면서 흡수율이 높아진다면 공허한 이야기가 될 것이기 때문이다.
동일한 논문에서 비드법보온판과 글라스울을 동일한 조건, 동일한 기간동안 실험을 했는데 두 제품은 시간경과에 따른 단열성능에 변화가 없는 것으로 실험되었다.
파주 동패리 패시브주택의 지하층에는 비드법보온판외부에 아스팔트쉬트방수를 하여 시공이 되었다.
그러나, 압출법을 사용한다면, 굳이 단열재 외부로 방수를 하지 않아도 무방하다. 지하층 골조외부에 방수를 처리하고 그 위에 압출법단열재를 두겹으로 덮어주면 단열에 문제가 없다.
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압출법단열재를 외단열미장마감공법에 사용하지 못했었다.
이유는 압출법의 표면 특성상 마감미장의 접착력이 나오지 않기 때문이다. 즉, 몰탈미장이 붙지 않기 때문에 탈락이 되었었다.
그러나, 2013년 초 기준으로 최근에 압출법단열재에도 미장이 되는 몰탈이 개발되어 일부 자재 회사에서 압출법단열재를 외단열미장공법에 적용이 가능하다고 광고를 하는 것을 보았다.
이는 매우 위험한 발상임을 밝힌다.
압출법단열재를 외단열미장마감공법에 적용하면, 마감표면이 파열될 수 있기 때문이다.
압출법단열재는 사용허용온도가 70℃ 이다. 이 온도를 넘기면 압출법단열재는 이른바 내부 발포재에 의해 2차 발포를 시작한다. 즉, 부풀어 오르는 현상이 생긴다는 뜻이다.
아래 사진은 전기온돌판넬아래에 사용된 압출법단열재가 2차발포를 해서 부풀어 오른 모습이다.
사진에서 보다시피 부분적 고온으로 인해 발포가 된 모습이다.
이 발포의 힘은 대단히 커서 마루바닥이 들떠 모두 벌어진 하자로 이어졌다.
만약 이 압출법단열재를 외단열미장마감공법으로 사용하게 될 경우 외벽의 온도가 70℃를 넘게 되면 이와 동일한 현상이 발생하기 때문에 외벽에는 큰 하자로 이어질 수 밖에 없다.
외단열미장마감공법의 기준에도 언급을 하겠지만, 외단열미장마감공법의 외벽 온도가 70℃를 넘기지 않기 위해서는 반드시 흰색 또는 아주 밝은 미색 정도만 가능하다. 만약 어두운 색으로 외벽이 칠해질 경우 여름낮의 표면온도는 70℃를 넘길 수 있다.
이 하자는 비드법단열재도 유사한데 비드법단열재도 역시 허용 사용온도는 70℃이다. 다만, 비드법단열재는 발포가 아닌 단순 휨현상이 나타나는 것이라 접착력이 제대로 확보되어져 있다면 이와 같은 하자가 발생하지는 않는다.
독일에서는 외벽의 온도를 낮추기 위해 일정 밝기 이하의 어두운 색에는 자외선반사재를 섞은 도료를 사용한다.
그러므로, 압출법단열재에 아무리 잘 붙는 몰탈을 개발한다고 하더라도 경시현상이나, 2차발포 등을 고려해 볼 때, 외단열미장마감공법에 쉽게 사용될 수 있는 소재는 아니다.
<출처 : 한국패시브건축협회, www.phiko.kr>
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