우레탄 단열재, 성능 '최고'인 줄 알았는데 알고보니

유기계 단열재 중 장기 성능유지력 가장 낮아, 통념 깨는 연구결과에 논란 예상

동결융해 조건에 따른 건축용 유기단열재의 경시변화 특성(출처=대한건축학회)

유기단열재 중 최고의 단열성능을 자랑하는 것으로 알려진 우레탄계 단열재가 장기 성능 유지 측면에서는 가장 취약하다는 연구 결과가 나와 논란이 예상된다.

단열재는 건축물에 한번 시공되면 최소 20년 이상 장기적으로 사용되는 만큼 초기 단열 성능이 얼마나 오래 지속될 수 있는지가 품질기준의 주요 잣대가 된다.

10일 관련업계에 따르면 한국건설생활환경시험연구원과 한국교통대학교가 공동으로 진행해 최근 내놓은 '건축용 유기계 단열재의 경시변화 특성' 보고서를 보면 동일한 조건으로 4종류의 유기단열재 열전도율 변화를 측정한 결과 폴리우레탄계 단열재(PUR-2-2)의 열전도율 성능 하락 정도가 가장 컸다.

동결과 해동을 500회 반복하자 폴리우레탄계 단열재의 초기 열전도율이 0.020W/(m·k)에서 0.046W/(m·k)로 130% 상승한 것이다. 열전도율은 특정 물체에서 단위 면적당 빠져나간 열의 비율을 뜻하며 수치가 낮을 수록 단열성능이 좋다. 폴리우레탄계 단열재가 시공 초기에 비해 2배 이상 단열성능이 떨어진 셈이다.

반면 '스티로폼'으로 알려진 비드법 단열재 2종(EPS-1-1, EPS-2-1)은 초기 열전도율이 각각 0.034W/(m·k), 0.0033W/(m·k)에서 62%, 91%씩 상승하는 데 그쳤다.

압축법 단열재(XPS-1)는 시험 대상 중 성능유지 기능이 가장 뛰어났다. 이 제품은 시험 시작 전과 후 열전도율이 0.029W/(m·k)에서 0.031W/(m·k)로 성능변화의 폭이 7%에 불과했다.

전문가들은 이 같은 시험결과가 의외라는 입장을 보이고 있다. 통상적으로 폴리우레탄계열 단열재의 단열성능이 유기단열재 중 가장 좋은 것으로 알려졌던 통상적인 의견을 정면으로 반박하는 내용이기 때문이다.


폴리우레탄계 단열재는 유리섬유를 재료로 한 무기계 단열재에 비해 단열성능이 2배정도 높은 것으로 알려졌다. 아울러 유기단열재 중에서는 단열성능이 가장 뛰어난 것으로 알려져 그동안 냉동창고 등 건축물과 전기 냉장고 등에 널리 사용돼왔다.

업계 한 관계자는 "현재 건축물에 사용되는 단열재의 경우 초기 단계의 단열성능만 기준으로 삼아 설계에 반영되고 있어 상대적으로 장기 열전도율에 대한 관리는 미흡한 실정"이라며 "이번 시험결과로 건축물 단열재 선택 기준에 변화가 생길 수 있을 것"이라고 말했다.