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기후변화 속 시스템창호의 역할은?

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요즘 전 세계적으로 기후변화 때문에 많은 사람들이 힘들어하고 있다. 우리나라도 더 뜨거워진 여름과 더 추워진 겨울, 사라져 가는 봄과 가을 등 기후변화를 가까이서 몸소 느끼고 있다. 그렇다면 이런 극심한 기후 변화 속에서 예비 건축주들은 무엇을 준비해야 할까? 

온도변화가 극심하게 커지고 있는 요즘 집을 지을 때 가장 중요한 요소 중 하나는 바로 ‘단열’일 것이다. 여름에는 뜨거운 외부 공기의 유입을 막아 실내를 시원하게 유지하고, 겨울에는 차가운 외부 공기의 유입을 막아 실내를 따뜻하게 유지하는 것이 ‘단열’의 기본이다. 지난 번 언급했던 유리섬유 단열재가 제대로 시공되고 좋은 성능을 발휘한다면, 단열에 있어서 벽체는 큰 문제가 되지 않을 수도 있다. 하지만 벽체에서 많은 부분을 차지하고 있는 ‘이것’이 문제다.  

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[그림1.]을 보면 빨갛게 된 부분이 겨울철 온도가 높게 측정된 부분이다. 겨울철 실내의 열이 사진의 빨간색 부분을 통해 빠져나오기 때문이다. 여름에는 반대로 외부의 열이 실내로 유입될 것이다. 물론 보정작업 없이 열화상 이미지만을 가지고 무조건 판단할 수는 없겠지만, 이해를 돕기 위해 ‘열화상 이미지’를 준비해 보았다. 많은 분들이 눈치 챘겠지만, 위에서 언급한 ‘이것’은 바로 ‘창호’다. 창호는 모든 건축물에서 가장 단열에 취약한 부분이다. 가장 큰 이유는 유리가 가진 투명한 성질과 얇은 두께에 있다. 이런 문제들을 해결하기 위해서 단판 유리로 시작한 창호는 점점 시스템 창호로 발전되어 왔다. ‘글레이징(glazing)’이라고 불리는 시스템 창호의 유리는 단판에서 2중으로, 2중에서 3중으로, 3중에서 4중으로 발전해 나가는 중입니다. 그렇다면 ‘글레이징’이 무엇인지 좀 더 자세하게 알아보자. 

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1. 아르곤 가스
글레이징의 유리와 유리 사이의 빈 공간은 공기로 채워진 것이 아니라 아르곤(argon) 가스가 충전되어 있다. 일반적으로 유리와 유리 사이에 있는 공기의 대류 현상 때문에 실내와 실외의 열교환이 발생하게 되는데, 밀도가 높고 무거운 비활성기체 아르곤 가스를 유리와 유리 사이 빈 공간에 주입하게 되면 이 공간에서 대류 현상을 현저히 느리게 만들어 열교환 현상을 많이 감소시킨다. 덕분에 단열효과는 극대화시키고 결로현상은 감소시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 대류 활동이 느리게 되면 소리의 전달도 감소하기 때문에 차음효과가 커져서 조용하고 아늑한 집을 만들 수 있다. 아르곤 가스층이 많아지면 효과는 더 커지게 되는데 2중,3중,4중으로 점점 더 많은 유리를 겹치는 이유는 더 많은 아르곤 가스층을 만들기 위해서다.

2. 기밀
비활성기체이면서 밀도가 높아 대류가 잘 발생하지 않는 아르곤이라 할지라도 작은 틈만 있으면 결국 사라져 버리는 기체이다. 그래서 글레이징을 만드는 업체의 기술력이 상당히 중요하며 그 중에서도 기밀을 유지하여 아르곤 가스가 빠져나가지 못 하도록 잡는 씰(seal)의 내구성이 참 중요하다. 씰의 내구성을 테스트하기 위해 북미 창호 인증기관에서는 P-1테스트를 실시하는데, P-1테스트는 온도 60℃, 상대습도 100% 조건 하에 지속적으로 자외선에 노출되는 상황에서 씰의 성능이 얼마나 견디는지 확인하는 실험이다. 일반적인 씰이 20년경과 시 8%, 50년경과 시 55%의 확률로 하자가 발생하는 데 반해, 북미 창호 생산업체 P사처럼 50년 후에도 하자 발생률 0.5% 밖에 되지 않는 뛰어난 제품도 있으니 잘 찾아보기 바란다.

3. 로이(Low-e) 코팅
유리의 내부 혹은 외부에 로이(Low-e)코팅 처리를 하여 적외선의 투과를 감소시키는 방법도 사용되고 있다. Low-e라는 의미는 Low-emissivity를 줄인 말이다. 방사율이 낮다는 의미인데 쉽게 말하면 어떤 물체가 100만큼의 열을 받았을 때 얼마만큼의 열을 전달하는지를 백분율로 나타내는 것이다. 일반적인 유리는 상대적으로 자외선은 조금 적게 투과시키는 반면, 가시광선과 적외선은 거의 전부를 투과시킨다. 가시광선을 거의 전부 투과시키기 때문에 투명해 보이고, 열을 전달하는 적외선을 거의 전부 투과시키기 때문에 여름철 자동차 안이 찜통이 되는 것이다. 일반적인 유리가 0.84의 방사율을 가지는데 로이코팅을 하면 적게는 0.20에서 많게는 0.04까지 방사율을 떨어뜨린다. 이렇듯 유리에 로이코팅 처리를 하면 적외선 투과를 감소시키는 방법으로 열을 차단한다. 그런데, 로이코팅은 정말 이렇게 좋기만 한 것일까? 갑자기 이게 무슨 소리냐고 놀라는 분들도 계실 것 같다. 이렇게 말하는 이유는 로이코팅 자체에 문제가 있다기 보다 유리의 사용 용도에 따라 로이코팅의 종류를 달리 해야 하기 때문이다. 만약, 로이코팅의 종류를 잘못 선택한다면 의외의 부작용에 속이 상할 수도 있다. 로이코팅을 완전하게 이해한다는 건 의외로 어려운 일이기 때문에 이번 시간에는 그 종류에 대해서만 간단히 알아보자. 

1. 로이코팅의 종류
[그림2]를 보면 각기 다른 모양의 점선으로 그려진 3종류의 로이코팅 그래프를 볼 수 있다. High-solar-gain, Moderate-solar-gain, Low-solar-gain으로 나누어지는데 그래프 해석보다는 각 로이코팅별로 특징을 알아보자. 
High-solar-gain 로이코팅은 외부 태양열을 실내로 많이 유입시키고 실내에서 외부로 나가는 열은 차단하는 기능을 가졌기 때문에 난방을 많이 해야 하는 지역에 유리하다. 
Low-solar-gain 로이코팅은 외부 태양열이 실내로 유입되는 걸 차단하기 때문에 냉방을 주로 해야 하는 지역에 유리하다.
Moderate-solar-gain 로이코팅은 위에서 말한 2종류 로이코팅의 딱 중간 정도의 기능을 가지고 있기 때문에 우리나라처럼 뜨거운 여름과 추운 겨울이 있는 곳에서 사용하는 것이 유리하다.  

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대체적으로 목조주택에 사용되는 창호들을 보면 ‘북미산(産)’, ‘북미식(式)’, ‘독일산(産)’, ‘독일식(式)’ 등 우리를 헷갈리게 하는 용어들이 있는데, ‘산(産)’은 생산지를 의미하는 것이고 ‘식(式)’은 스타일을 말하는 것이다. 북미식은 프레임의 프로파일만 수입해서 국내에서 글레이징과 창호를 생산하여 조립하는 것이고, 북미산은 품질검사까지 통과한 완제품을 수입하여 판매하는 것이다. 결국 ‘북미산’과 ‘북미식’은 생산주체와 품질관리주체, 품질검사주체가 모두 다른 완전히 다른 종류의 창이다. ‘독일산’ 창호와 ‘독일식’ 창호도 마찬가지이다. 

완제품으로 수입되는 북미산 창호에는 엄격하기로 소문난 북미 창호품질검사 기관의 인증 라벨이 붙어 있다. 이 라벨을 읽을 수 있어야 비로소 북미산 창호의 성능을 알고 제대로 사용할 수 있다. 그런 의미에서 다음 시간에는 북미 창호품질인증 기관의 품질 인증 라벨 읽는 법을 북미 창호의 대표주자라 할 수 있는 ‘플라이젬’의 3중 유리 글레이징 시스템창호 제품과 함께 알아보자.

 

 

기사출처 : 월간창과문

 


 

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