Insulation(단열재)의 종류와 특성 열 차단 원리

Insulation(단열재)의 종류와 특성 열 차단 원리

 

 

1. Insulation(단열재) 정의

 

- 단열재는 열의 이동을 억제하거나 지연시켜 실내외 온도 차이를 최소화하는 재료입니다.

  열 이동은 주로 세 가지 방식, 즉 전도(conduction), 대류(convection), 복사(radiation)의 형태로 발생합니다.

- 단열재는 이러한 열 이동 경로를 차단하거나 약화시켜, 에너지 효율을 높이고 실내 환경을 쾌적하게 유지하는 데

  기여합니다.

1) 전도

  - 물질 내부의 분자들 간의 직접적인 열 에너지 전달을 의미합니다.

  - 단열재는 내부에 기포나 비활성 공기층을 포함하여 열 전도율을 낮추는 역할을 합니다.

 

2) 대류

  - 공기나 액체가 이동하면서 열을 전달하는 현상입니다. 단열재는 다공성 구조나 밀폐된 형태를 통해

    공기의 순환을 방지합니다.

 

3) 복사

  - 물체에서 방출되는 적외선 복사에 의한 열 이동입니다. 반사성 표면이나 특수 코팅 처리를 통해 복사열의 전달을

    줄일 수 있습니다.

 

 

 

 

2. 주요 단열재 유형 및 상세 설명

2-1. Perlite (펄라이트)

1) 특성: 천연 광물을 고온에서 팽창시켜 만든 경량 재료로, 미세한 기공 구조를 지님.
2) 열 차단 원리: 기공 내부에 갇힌 공기가 열 전도를 제한.
3) 용도: 건물 외벽, 지하 구조물, 산업용 보온재 등.

 

 

2-2. Calcium Silicate (규산칼슘)
1) 특성: 내열성과 기계적 강도가 우수하며 다공성 구조를 가짐.
2) 열 차단 원리: 미세한 기공과 다공성 구조를 통해 전도와 대류를 저감, 일부 복사열도 차단.
3) 용도: 보일러, 배관, 고온 환경의 산업 설비.

 

 

2-3. Mineral Wool (미네랄 울)
1) 특성: 암석이나 슬래그를 고온에서 섬유화하여 제조, 불연성과 우수한 열 차단 성능 보유.
2) 열 차단 원리: 섬유들이 엮여 다수의 공기층을 형성, 전도와 대류를 동시에 억제하며 복사열도 일부 반사.
3) 용도: 건물 내벽, 천장, 외벽 보온 및 방음 처리.

 

 

2-4. Foam Glass (폼 글래스)
1) 특성: 재활용 유리병 또는 유리 찌꺼기를 고온 발포시켜 제조, 경량이면서 단단한 구조.
2) 열 차단 원리: 폐쇄된 기포 구조가 전도와 대류를 효과적으로 차단하며 유리의 반사 특성이 복사열을 줄임.
3) 용도: 외벽, 지하 구조물, 냉동 창고 등 습기와 화재에 강한 환경.

 

 

2-5. High Density Fiber Glass (고밀도 섬유 유리)
1) 특성: 일반 섬유 유리보다 밀도가 높아 물리적 안정성과 열 차단 효과가 뛰어남.
2) 열 차단 원리: 촘촘한 섬유 배열과 미세한 공기층이 전도와 대류를 효과적으로 막음.
3) 용도: 고압 환경이나 특수 단열 공법이 필요한 산업 현장.

 

 

2-6. Fiber Glass (섬유 유리)
1) 특성: 가장 널리 사용되는 단열재로, 경제적이고 설치가 용이함.
2) 열 차단 원리: 섬유 사이의 공기층이 전도와 대류를 크게 억제하며, 섬유 표면의 반사 효과로 복사열도 제한.
3) 용도: 주거용 및 상업용 건축물의 벽, 천장, 바닥 등.

 

 

2-7. Polyurethane (폴리우레탄)
1) 특성: 경량 폼 형태로 제조되어 열전도율이 매우 낮음.
2) 열 차단 원리: 균일하게 분포된 미세 기포들이 열 전도와 대류를 동시에 억제하며, 자체 화학구조로 복사열 전달도 제한.
3) 용도: 건물 벽체, 지붕, 냉장고 및 냉동고 등 에너지 효율이 요구되는 곳.