기술지원 보고서

Low-E단열재 성능 분석

2012.09.18

일신산업 기술연구소

Low-E(로이)단열재란?

Low-E단열재는 알루미늄이 열을 흡수하지 않는 높은 반사율(0.97)과 열을 방출하지 않는 낮은 방사율(0.03)을 가진 반사형단열재의 복사열차단원리와 부피단열재의 전도열, 대류열의 차단원리를 종합하여 만들어진 고기능성 단열재입니다.

단열은 물체와 물체사이에 열의 이동을 막아주는 것을 말하며 열은 전도, 대류, 복사, 방식으로 이동하는데, 각각의 이동방식에 대해 열의 이동을 차단 또는 지연시켜 이동량을 줄이는 것이 단열의 기본원리입니다.

압출법보온판(우레탄, 아이소핑크)이나 비드법보온판(스치로폼)과 같은 부피단열재는 전도나 대류에 의해 이동하는 열을 단열재의 낮은 열전도율을 이용해 열의 이동을 지연시키는 원리를 이용하는 단열재이며, 반사형단열재는 복사열을 차단하는 기능이 우수한 반사와 방사의 원리를 이용하는 단열재이며, Low-E단열재는 고순도의 알루미늄박판이 적외선상태로 이동하는 복사열을 단열재내에 내제되어있는 닫힌 공기층으로 복사열을 방출하지 않는 저방사율의 반사형단열재의 원리와 공기중으로 이동하는 전도열이나 대류열을 차단하는 부피단열재의 기능을 종합적으로 이용해 전도나 대류 및 복사열의 상태로 이동하는 모든 열을 차단하는 고기능성 단열재입니다.

이것이 바로 Low-E단열재 “포그니”의 단열원리입니다.

■ 로이(Low-E)단열재의 특징

◎ 고 반사 및 저 방사

알루미늄표면이 공기중으로 적외선상태로 이동하는 복사열을 흡수 또는 방출하지 않는 저방사/고반사 원리를 이용하여 복사열 차단.

◎ 부식방지 박막코팅

공기와 면하는 알루미늄 표면에 부식방지 박막코팅 처리를 하여 유해가스나 알카리성의 시멘트물에도 부식되지 않아 반영구적인 수명유지 및 단열성능이 유지.

◎ 전도, 대류 차단

단열재 내에 내재되어있는 닫힌 공기층이 공기대류 및 전도열을 차단.

■ 로이(Low-E)단열재의 장점

◎ 작업성

얇고 가볍고 물성이 부드러워 작업성이 우수하며 특히 모서리 꺽임 및 휨 시공이 가능하여 기밀시공이 가능.

◎ 단열 우수성

부피 단열재(스치로폼)의 성능 대비 1/3두께로 건축법규상의 지역별 부위별 열관류율을 만족할 수 있으며 특히 패시브 하우스나 제로에너지하우스에 적용 가능한 우수한 단열성을 가짐.

◎ 친환경성

화학본드를 사용하지 않는 생산공법과 폐기물발생이 없어 공인기관에 인증 받은 친환경건축자재 인증

■ 제품 차별성(Low-E 단열재와 부피단열재(스티로폼)

구 분	Low-E 단열재	부피 단열재(스티로폼)
시공성	• 우수 : 물성이 부드럽다.	• 불편함 : 판상형으로 파손되기 쉽다.
유효공간 확대효과	• 우수 : 얇음(30T전후)	• 미미 : 두꺼움(85T이상)
설치 후 경시변화	• 설치 후 경시변화 전무(영구 구조물로 사용가능)	• 흡습으로 인한 단열성 저하(1,000일 경과, 단열성 30% 저하)
화재 시 유독가스	• 미미함(가스유해성시험 합격)	• 다량 발생
방습층 설치	• 제품자체에 방습기능	• 방습 film 을 추가 시공
가격 경쟁력	• 뛰어난 가격경쟁력(스치로폼과 동일 가격)	• 보편적인 범용 단열재

■ 제품 차별성(Low-E 단열재와 열반사 단열재)

구 분	Low-E 단열재	열반사 단열재	비 고
방사율	• 0.04	• 0.60	• 박막코팅기술 적용으로 기존제품 대비 1/15에 해당하는 저방사율 실현
부식 방지 방식	• 박막코팅	• PET 필름 합지
결속재	• 폴리에틸렌 타공품	• 폴리에틸렌폼 원단(국내) • 에어켑 원단(해외)	• 독립된 반사공기층 형성기술 적용
접합 방식	• PE 열융착	• 이액형 본드접착	• 화학합성 본드를 쓰지 않는 열융착 접합방식으로 HCHO, TVOC 방출이 없어 친환경 최우수 등급의 건축자재 인증 획득

단열재별 두께 및 기대효과

산출근거 : 한화건설 공동주택 전용면적 85㎡ 기준 con’c 슬라브 두께200mm 기준

포그니와  스티로폼 열관류율 계산값 비교(단열재 단독)

*  Low-E 단열재 열저항은  열관류율 시험 성적값 에서  1 / 열관류율 적용

* 동등한 열저항값 적용 부피단열재 비교 (두께/열전도율)

해당 건축물 적용 부위		포그니 열관류율 (W/·K) (열관류저항)(㎡·K/W)	Low-E 단열재 적용 (mm)	가 등급 두께비교 mm	나 등급 두께비교 mm
외기직접	외기간접
		1.120	포그니 10	28	33
		0.893
제주외벽	남부외벽	0.550	포그니 20	56	67
		1.818
남부외벽제주측벽	중부외벽	0.440	포그니 30	70	84
		2.273
중부외벽남부측벽	남부지붕	0.320	포그니 40	97	116
		3.125
제주지붕 중부측벽	중부지붕	0.270	포그니 50	115	137
		3.704
남부지붕		0.220	포그니 60	141	168
		4.545
중부지붕		0.190	포그니 80	163	195
		5.263
패시브 주택		0.140	포그니 100	221	264
		7.143

단열재 비교표

	Low-E단열재	열반사 단열재
반사 및 방사	반짝반짝 빛이 난다고 다 고반사 및 저방사 기능이 나오는 것이 아니다.
	복사열(적외선)을 차단할 수 있는 기능이 우수해야한다.
	저방사 코팅이 되어있어 알루미늄표면이 열을 흡수하지 않는 반사율이 95%이상 유지되어 복사열(적외선)을 차단하는 기능이 우수하다.	알루미늄 표면에 PET필름을 합지하여 가공하므로 반사율이 60%이하로 떨어져 복사열(적외선)을 차단하는 기능이 현저히 떨어진다.
부식방지처리	알루미늄표면에 산화방지처리를 하여 유해가스나 강알카리성의 시멘트물에도 변하지 않는 우수한 내식성을 가져야 하며 동시에 저방사/고반사기능이 유지되어야 한다.
	산화방지를 하여 우수한 내식성을 가지면서도 고반사/저방사 기능이 뛰어나 반영구적인 수명 및 단열성능이 유지된다.	순수알루미늄을 가공처리 없이 사용하여 유해가스나 강알카리성의 시멘트물에 쉽게 부식되어 반영구적인 수명 및 단열성능유지가 어렵다.
(열관류율)	단열재는 전도 대류 복사에 의해 이동하는 열을 모두 차단할 수 있어야 한다.
	반사형단열재의 복사열차단기능과 부피단열재의 전도열, 대류열 차단기능을 모두 이용해야 건축법규상의 열관류율을 안정적으로 만족할 수 있다.
	저방사기능이 우수한 알루미늄필름과 제품내에 내제되어있는 닫힌 공기층이 벽체의 열 이동(전도열,대류열,복사열)을 모두 잡을 수 있어 건축법규상의 지역별 부위별 단열기준을 모두 만족할 수 있다.	반사형단열재는 복사열 차단능력은 우수하나 전도열 및 대류열을 차단하는 능력이 미비하여 벽체의 열 이동을 모두 잡을 수가 없다.
		(건축법규상의 단열기준을 만족하기 어렵다.)
시험성적서	시험성적서는 KS F 2277(건축용구성재의 단열성 측정방법)에 의해 측정 받은 시험성적서를 제시해야 한다.
	적용 할려는 벽체 또는 지붕의 구조체와 동일한 구조로 시험받은 시험성적서를 제시하여야한다.
	(벽체 외단열구조, 벽체 내단열구조, 지붕단열구조, 등)
	시험성적서의 제품구성과 현장에 사용되는 제품구성이 동일한 제품인지 확인해야한다.
	건축물의 설비기준등에 관한 규칙 제21조 별표4의 열관류율표에 적합한 단순구조의 시험성적서를 제시할 수 있다.	단열성이 확보되지 않아 일반건축공법상의 시험성적서가 아닌 복잡한 구조로 시험받아 성적서상의 열관류율 수치만 제시하거나 시험받은 제품과 현장반입 된 제품이 동일하지 않은 경우가 많다.
수명유지	건축용단열재는 건축물의 수명까지 반영구적인 성능유지 및 수명유지가 되어야한다.
	산화방지처리와 저방사코팅 및 공기층형성으로 성능유지 및 수명유지가 건축물의 수명까지 반영구적으로 유지된다.	알루미늄 표면에 PET필름을 합지 가공하여 반사율이 60%이하로 떨어지거나 순수알루미늄을 가공처리 없이 사용하여 표면 산화로 인해 지속적인 수명유지가 어렵다.
단열우수성	건축법규상의 지역별 부위별 열관류율을 모두 만족할 수 있는 다양한 제품군을 형성하고 있으며 고효율의 페시브하우스 단열시스템에도 적용 가능한 고기능성 단열재이다.	반사형단열재는 복사열(적외선)의 차단만으론 단열성을 확보할 수 없어 부피단열재와 병행해서 사용해야 건축법규의 단열기준을 만족할 수 있다.

단열재의 단열성능시험결과(KS F2277 열관류율 시험)-12년

로이(Low-E)단열재 포그니60mm(20Tx3) 단열재 단독

로이(Low-E)단열재 포그니80mm(10Tx8) 단열재 단독

로이(Low-E)단열재 포그니60mm(10Tx6) 단열재 단독

로이(Low-E)단열재 포그니40mm(10Tx4) 단열재 단독

로이(Low-E)단열재 포그니40mm(20Tx2) 단열재 단독

로이(Low-E)단열재 포그니 40mm+화강석 마감 구조체

로이(Low-E)단열재 포그니 30mm+화강석 마감 구조체

로이(Low-E)단열재 포그니 30mm+점토벽돌 마감 구조체

로이(Low-E)단열재 포그니 20mm+점토벽돌 마감 구조체