보온재란? 단열재, 차열재
보온재란 단열재, 차열재, 절연재 등으로 불리며 외부로부터의 열의 출입을 없애기 위하여 사용되는 열전도율이 낮은 재료를 말합니다. 쉽게 열이동을 차단해 보온을 유지하는 재료를 보온재라고 합니다. 일반적으로는 보온과 보냉, 결로, 방한, 단열 등과 같이 공사를 구분하는 경우가 많습니다.
건축에서 사용하는 단열제는 열을 차단하는 위치에 따라서 내단열, 중단열, 외단열 등으로 분류합니다. 건축용 단열재는 여름에는 뜨거운 열을 차단함으로써 실내 온도를 쾌적하게 유지해주며, 겨울에는 찬 공기를 막아주고 실내의 열이 밖으로 나가는 걸 막아주는 역할을 합니다.
유기질 보온재는 펠트, 탄화 코르크, 기포성 수지 등으로 구성되어 있으며, 주로 낮은 온도에서 보온이 필요한 경우에 사용됩니다. 유기질 보온재는 무기질 보온재에 비해 열전도율이 다소 높아 고온에서 사용하기에는 적합하지 않습니다.
무기질 보온재는 암면, 규조토, 탄산 마그네슘, 유리섬유, 슬래그섬유 등으로 이루어져 있으며, 고온 환경에서도 안정적인 특성을 유지할 수 있습니다. 무기질 보온재는 열전도율이 낮아 고온에서도 효과적인 단열 성능을 발휘하며, 주로 산업용 보온이나 고온 설비에 사용됩니다.
보온재 주의사항
- 사용 온도에 견딜 수 있는가?
- 보온재는 사용 환경의 온도를 견뎌야 하므로, 저온이나 고온에서 안정적으로 성능을 유지할 수 있는지를 확인합니다. 무기질 보온재는 고온에 강하고, 유기질 보온재는 저온에서 주로 사용됩니다.
- 물리적, 화학적 강도가 높은가?
- 외부 충격이나 화학적 변화에 저항할 수 있는 물리적, 화학적 강도가 중요합니다. 특히 산업 현장에서는 강도가 높아야 오랜 기간 변형 없이 사용할 수 있습니다.
- 단위 체적에 대한 가격이 저렴한가?
- 보온재는 넓은 면적에 적용되기 때문에 단위 부피당 가격이 중요한 요소입니다. 가격 대비 성능이 우수한지 평가해야 합니다.
- 불연성이며, 화재 시 유독가스를 발생하지 않는가?
- 안전성 측면에서 보온재가 불연성인지, 화재 시 유독가스를 배출하지 않는지 확인이 필요합니다. 무기질 보온재는 일반적으로 불연성이며, 유기질 보온재는 화재 시 유독가스를 발생시킬 수 있어 유의해야 합니다.
- 보온재의 사용 수명이 높은가?
- 보온재의 내구성도 중요한 평가 항목입니다. 수명이 길어야 유지보수 비용이 절감되고, 장기간 효과적인 보온 기능을 발휘할 수 있습니다.
- 부피와 비중이 낮은가?
- 부피와 비중이 낮아야 시공과 유지가 용이하며, 무게 부담이 적습니다. 특히 건축 자재로 사용할 경우 경량성이 유리합니다.
유기질 보온재의 종류와 특징
▶ 코르크는 뛰어난 보온과 보냉 효과를 지닌 소재로, 관상 또는 원통형 등 다양한 형태로 제작됩니다. 특히 탄화코르크는 금속 모양으로 압축한 후 300도에서 가열하여 제조되며, 냉수 배관, 냉매 배관, 냉각기, 펌프 등의 보냉 용도로 널리 사용됩니다. 코르크는 소음을 흡수하는 능력이 뛰어나 소음 방지에도 효과적이며, 물리적 변형에 강한 특성을 가지고 있습니다. 또한, 코르크는 자연에서 얻어지는 소재로 친환경적이어서 환경에 대한 부담이 적습니다.
▶ 펠트는 양모 펠트와 우모 펠트로 구분되며, 압축 펠트와 제직 펠트로도 나눌 수 있습니다. 주로 방로 피복에 사용되며, 아스팔트로 방온 처리한 펠트는 영하 60도까지 견딜 수 있어 보냉용으로 활용됩니다. 펠트는 탄력성이 좋고 흡음, 차음, 단열, 내습성 등의 특성이 뛰어나 다양한 용도로 사용됩니다. 방음재, 단열재, 결로 방지재, 음향 조절용 흡음재 등으로 널리 사용되어 소음 감소와 열 차단이 필요한 곳에 적합한 소재입니다.
▶ 기포성 수지는 합성수지 또는 고무질 재료를 사용하여 다공질 구조로 만든 소재로, 열전도율이 매우 낮고 가벼운 것이 특징입니다. 흡수성이 높지 않지만, 굽힘성이 뛰어나 다양한 형태로 가공할 수 있습니다. 또한 불에 잘 타지 않아 안전성이 높고, 보온성과 보냉성 모두 우수하여 다양한 단열 및 보냉 용도로 사용됩니다.
무기질 보온재의 종류와 특징
▶ 암면은 안산삼과 현무암에 석회석을 섞어서 섬유 형태로 만든 재료로, 석면보다 쉽게 꺾이지만 경제적인 장점이 있습니다. 보냉용으로 사용할 때는 방습을 위해 아스팔트로 가공하는 경우가 많습니다. 식물성, 내열성 및 합성수지 접착제를 사용하여 판상 또는 원통형으로 가공되어, 400도 이하의 파이프, 덕트, 탱크 등의 보온과 보냉 용도로 널리 사용됩니다. 암면은 경제적이고, 높은 내열성을 제공하면서도 비교적 가공이 용이하여 다양한 산업 분야에서 활용됩니다.
▶ 폼 글라스는 유리 미분에 카본 등의 발포제를 혼합하여 성형용기에 넣고 약 900도로 가열하여 제조됩니다. 이 과정에서 유리가 연화되면서 내부에 미세한 기포가 형성되어 다공질 해면성을 가진 제품이 됩니다. 폼 글라스는 흡습성이 없고, 불연성과 내구성이 뛰어나기 때문에 보온, 보냉, 단열 등의 용도로 매우 적합한 보온재로 사용됩니다. 높은 내구성 덕분에 다양한 환경에서 오랜 기간 효과적인 단열 성능을 제공합니다.
▶ 유리섬유는 용융된 유리에 압축공기 또는 증기를 분사하여 짧은 섬유 형태로 만든 재료입니다. 유리섬유는 유리 성분과 섬유 굵기에 따라 사용 목적과 사용 온도가 다르게 구분됩니다. 이 재료는 물과의 화학 반응이 없어 화학적 내성이 뛰어나며, 단열, 내열성, 내구성이 높습니다. 또한 가격이 저렴하여 보온재, 보온통, 보온판 등 다양한 제품에 널리 사용됩니다. 유리섬유는 오랜 기간 동안 효과적인 보온 성능을 제공하며, 여러 산업 분야에서 중요한 역할을 합니다.
▶ 탄산마그네슘 보온재는 염기성 탄산마그네슘 85%와 석면 15%를 혼합하고, 접착제로 약간의 점토를 섞어 성형하여 만든 보온재입니다. 이 재료는 열전도율이 낮고, 300~320도에서 열분해가 일어나며, 방습 가공을 거친 제품은 습기가 많은 환경에서 사용하기에 적합합니다. 주로 250도 이하의 파이프와 탱크의 보냉용으로 사용되며, 옥외 배관 등에서 효과적으로 보온과 보냉 역할을 수행합니다. 탄산마그네슘 보온재는 뛰어난 열차단 성능과 내습성을 제공하여 다양한 산업 분야에서 유용하게 사용됩니다.
▶ 규조토는 다른 보온재에 비해 단열 효과가 낮기 때문에 보통 두껍게 시공하여 사용됩니다. 이 재료는 주로 500도 이하의 파이프, 탱크, 노벽 등에서 보온재로 사용됩니다. 규조토는 열을 잘 차단하지 않지만, 내열성과 내화성이 뛰어나 고온 환경에서 안전하게 사용할 수 있으며, 두껍게 시공함으로써 효과적인 단열 성능을 발휘할 수 있습니다.
▶ 규산칼슘 보온재는 규조토와 석회석을 주원료로 사용하여 이를 화학적으로 결합시켜 침상 결정 형태로 만든 보온재입니다. 이 보온재는 열전도율이 가장 낮은 특징을 가지고 있어 우수한 단열 성능을 제공합니다. 규산칼슘 보온재는 뛰어난 단열 효과를 발휘하며, 고온 환경에서 효과적으로 보온 역할을 할 수 있어 고온 파이프나 보일러, 산업 장비 등 다양한 분야에서 널리 사용됩니다.