코팅유리를 통한 건축물 에너지절약 실현

건축물 냉난방 에너지를 절약하는 고기능성 코팅유리 주목 

여름철 냉방에너지를 잡아주는 더블로이유리 시장 확대

전세계적으로 저탄소녹색성장을 기반으로 한 에너지절약 정책이 강화되고 있다. 특히 지구온난화는 급속한 속도로 진행되고 있으며 우리나라도 해마다 여름이 빨리 오고, 이상 고온 현상이 오랫동안 지속 되면서 에너지의 사용량은 기하급수적으로 늘어나고 있다. 

태양열이 뜨거운 낯 뿐만 아니라 밤까지 열대야가 지속되면서 에어컨 사용량의 폭발적인 증가는 가뜩이나 전력공급량이 부족한 우리나라 경제에 악영향으로 자리잡고 있다. 이에 정부에서는 에너지 절약을 위한 강도 높은 정책을 시행하고 있으며 에너지 절약을 위한 피크타임제, 누진제등을 통해 에너지 사용량을 줄이기 위한 노력을 시도하고 있다. 하지만 국가 에너지 절약 정책의 총체적인 부실을 국민에게 고통을 지게 한다는 반발도 거센 것이 사실이다. 당장의 에너지 사용을 줄이는 것도 효과가 높지만 일시적인 방편이 될 뿐 근본적인 해결책은 될 수 없다. 

건축물에서의 에너지절약의 필수적인 부분은 창호로 손실되는 에너지를 잡아 냉방부하를 경감시키는 일일 것이다. 국내 건축물 에너지절약 기준은 그 동안 열관류율에 따른 난방에너지절감에만 집중되어 있었던 것이 사실이다.

성능 위주의 고기능성 코팅유리가 향후 판유리시장 주도

코팅유리는 박막으로 표면을 피복한 유리로 흔히 말해, 유리표면에 다양한 기법을 통해 물질을 입혀 새로운 기능을 추가한 제품이다.
건축용 판유리시장에서 가장 기본적인 코팅유리는 로이유리, 열선반사유리, 스팬드럴유리가 있다. 코팅유리는 유리에 어떤 물질을 코팅하느냐에 따라 다양한 기능을 연출하는데 건축용 유리시장에서 코팅유리는 에너지절약을 중심으로 미려한 디자인, 자외선차단등의 쾌적한 생활과 밀접한 관계를 갖고 큰 폭의 성장을 지속하고 있다. 

가장 대표적인 제품이 로이유리이며 로이유리는 난방비를 25%정도 줄여주면서도 유리 고유의 투명도는 유지하여 에너지절약 핵심적인 친환경 제품이다. 로이유리는 판유리의 한쪽 면에 얇은 은(Ag)막을 코팅하여 만드는 제품으로, 태양의 가시광선을 대부분 투과시키고, 태양열선의 상당부분을 반사시키는 특징이 있다. 특히 겨울에는 실내의 난방열을 다시 실내측으로 반사시켜 실내의 온기가 바깥으로 빠져나가지 않도록 하므로 에너지 절약 관점에서 탁월한 제품이다. 

일반적인 로이유리가 난방에너지절감에 효과가 높았다면, 냉방에너지절감의 효과가 높은 코팅유리가 열선반사유리다. 열선반사유리는 다양한 색상을 통해 건축물의 세련미를 한층 살려주며 가시광선의 실내유입을 조절하고 직사광선을 통한 온도상승을 부분적으로 차단하여 냉방에너지의 절감에 효과가 높다. 

일반적으로 반사유리로 불리며 도시화가 집중되어 있는 상업용 건축물에 많이 적용되고 있다. 반사유리는 블루, 브론즈, 그레이 제품이 많이 적용되고 있고, 투명유리와 결합하여 복층유리 적용된다. 현재는 블루, 브론즈, 그레이등의 유리와 로이유리가 결합하여 적용되는 것이 보편화 되고 있다. 주거용시장에서도 국내 아파트는 그린유리와 로이유리가 적용되는 것이 기본이었다. 하지만 그린유리를 적용하면 어두워지고 가시광선 투과율이 줄어들기 때문에 최근에는 로이유리를 2장 적용하여 대체되고 있다.

반사유리시장 물량 감소와 로이유리 시장의 확대 진행

건축용 판유리 시장에서 코팅유리 시장은 로이유리 중심으로 기능성을 더 확대하고 다양한 코팅유리 시장의 성장으로 귀결되고 있다.
과거 건축물은 주거용 시장은 단열이 중시되고 상업용 시장은 햇빛 및 자외선차단이 중요하게 여겨졌다. 최근 도시화가 집중되고 초고층건축물, 주상복합 건축물들이 자리를 잡아가면서 냉난방에너지의 적절한 저감과 도시미관을 고려한 감성적인 디자인이 건축물에 적용되면서 유리의 변화도 복합기능성 유리의 확대로 시장이 재편되고 있다. 

반사유리는 기존 상업용 건축물을 중심으로 많은 적용이 이뤄졌지만 과도한 반사로 인한 주변 건축물들의 피해를 입히고, 많은 민원이 제기되는 요소로 자리 잡았다. 높은 반사율은 건축물의 미적감각을 높여주고 햇빛 차단의 효과 및 사생활 보호등의 효과가 높지만 도시가 밀집되면서 주변에 피해를 주게 되었다. 

반사유리 제품도 과거 블루와 브론즈등이 많이 적용됐다면 최근에는 그레이 제품의 적용이 늘어나고 있다. 이는 과도한 반사를 지양하고 건축물의 다양한 디자인적인 요소도 가미된 결과이다. 블루제품의 사용량은 점차 내려가고 있으며 브론즈제품은 인테리어 시장에서 사용을 높이고 있다. 

과거 반사유리는 전체 판유리 시장에 20%를 육박할 정도로 많은 적용이 이뤄졌지만 현재는 10%아래로 적용이 큰 폭으로 떨어졌다. 이를 로이유리를 중심으로 더블로이유리, 트리플로이유리등 냉난방효율이 우수한 복합기능성유리 제품이 대체 적용을 이루고 있다. 적용되는 반사유리 제품도 고반사유리에서 저반사유리로 바뀌고 있으며 건축물의 미적 감각을 살리면서 높은 기능성을 갖춘 제품들이 적용되고 있다. 

코팅유리 시장의 변화는 기능성을 높여 난방에너지절약에서 냉방에너지까지 절약할 수 있는 방향으로 향하고 있다. 기본적인 태양열차폐유리 제품인 반사유리 제품도 더블로이유리 및 트리플로이유리 제품이 많은 부분 대체되고 있다. 현재 상업용 건축물에서도 중대형 건축 현장을 중심으로 더블로이유리로 전환되고 있는 시점이다.

여름철 직접 태양열을 받는 창호, 코팅유리시장의 지각변동

건축물에 적용되는 유리는 여름철에 덥다고 문제가 아니고 겨울철에 춥다고 문제가 아니라 건축물에서 창호의 U-Value와 G-Value가 모두 검토되어 에너지 소비의 총량을 보고 창세트의 효율등급을 판단해야 한다. 

난방과 함께 냉방까지 모든 부분을 아우를 수 있는 창호 시장의 변화는 코팅유리시장의 변화와 일맥상통하며, U-Value와 G-Value를 다 만족할 수 있는 고기능성 코팅유리시장으로 빠르게 변화해가고 있다. 이중 핵심 변화가 냉뱅에너지를 절약할 수 있는 제품의 확대다. 

냉방에너지 절약을 위한 유리의 적용은 SHGC값과 차폐계수(SC)를 확인하여 적용해야 한다. 차폐계수(Shading Coefficient)는 햇빛이 유리면에 침입하는 열량을 계산할 때 사용하는 계수로서, 일사 차폐물에 의해 차폐된 후의 실내에 침입하는 일사열의 비율, 즉 투명 유리창으로부터 침입하는 일사열을 기준으로 하여 그것과의 비율을 나타낸다. 
 

여기서 차폐물은 유리를 나타내며 일사는 유리를 통해 들어오는 태양열을 나타낸다. 차폐계수는 유리에 직접 투과된 태양열과 유리 내부로 흡수된 태양열이 실내로 방사열이 전달되는 정도를 나타내며, 일반적인 플로트유리(두께 5mm)의 차폐계수는 0.97이나, 복층유리의 경우는 0.81의 차폐계수를 갖는다. 차폐계수가 작으면 태양열 취득이 낮아지며 결국 좀 더 많은 태양에너지가 차단된다. 

따라서 차폐계수의 수치가 낮을수록 여름철 유리를 통해 실내로 유입되는 태양열이 낮다는 것을 의미한다. 하지만 무턱대고 차폐계수가 낮은 제품만을 찾을 수는 없다. 기본적으로 차폐계수를 낮추면 열관류율은 높아지고 가시광선 투과율은 낮아진다. 이는 태양열을 막아줌으로서 시원한 실내공간이 연출되지만 겨울에는 효율이 떨어질 수 밖에 없다. 

또, 유리의 투명성을 바탕으로 넓은 조망권을 나타내는 가시광선 투과율도 떨어트려 탁하고 답답함을 느끼게 한다. 과거 차폐계수만을 낮추기 위한 노력이 있었다면 이제는 차폐계수도 낮추면서 열관류율과 가시광선투과율까지 고려한 고기능성의 유리 제품의 적용이 필요하다. 

지금까지 난방과 냉방에 따른 각각의 성능을 갖춘 유리가 적용됐다면 이제는 냉난방을 다 만족할 수 있는 코팅유리의 적용이 대세로 떠오르고 있고, 고성능을 코팅유리 시장이 도래하고 있다. 일반적으로 난방에너지를 절감하기 위해 보편적으로 적용되는 싱글로이유리와 냉방에너지를 절감하기 위해 적용되는 반사유리에서 냉난방에너지를 동시에 절감해줄 수 있는 더블로이유리 및 트리플로이유리의 적용은 계속 늘어날 전망이다.

더블로이유리시장 확대, 전체로이유리 시장에서 7~8% 차지

코팅유리시장은 단열성을 높인 일반싱글로이유리에서 냉난방의 효과를 동시에 갖추고 있는 더블로이유리 시장으로 급속하게 변화를 맞이하고 있다. 현재 국내 더블로이유리 시장은 전체 로이유리시장에서 7~8%정도로 아직은 미비한 수준이다. 이는 상업용 건축물을 중심으로 고효율을 요구하는 건축물에 주로 적용되어 왔기 때문으로 향후 주거용 아파트 시장에 더블로이유리 적용이 본격화 되면 그 수요는 폭발적으로 늘어날 수 있다. 더블로이유리의 가장 큰 장점은 창호의 U-Value와 G-Value를 동시에 만족시킬 수 있는 성능을 갖추고 있다는 점이다. 

법제도의 강화로 기존 이중창에 로이유리가 1장 들어갔던 부분이 이제는 로이유리 2장이 적용되어야 한다. 단열법규는 매년 강화되고 있으며 더블로이유리의 활용도는 그 만큼 커지고 있는 것이 현실이다. 국내에서 코팅유리를 생산하는 KCC글라스, 한글라스, LG하우시스등도 비강화 더블로이유리 제품을 속속 출시하면서 변화하는 시장에 대응하고 있다. 

기존 더블로이유리는 강화를 해야 성능을 발휘할 수 있었다면 비강화 더블로이유리는 강화를 하지 않고 일반 주거용 아파트에 적용될 수 있기 때문에 적용이 간편하고 높은 성능을 갖추고 있어 주거용 아파트시장의 변화를 선도하고 있다. 

냉방에너지 절감의 필요성이 높아지면서 냉난방에너지를 모두 절감할 수 있는 더블로이유리의 성장세는 향후 코팅유리시장의 변화에 중심이 될 것이다.

기사출처 : 유리신문