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구조 엔지니어가 보는 기초 외단열/내단열의 장단점

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05화 외단열과 내단열의 차이는?

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Summary of article content: Articles about 단열재3(외단열,내단열,단열재종류,시공방법) #아파트_011 외단열의 대표적인 단점으로는 구조체 밖에 단열재가 시공되어있어 외부환경에 노출되어있다는 점입니다. 사진4와 같이 태풍이 오면 단열재가 탈락할 수 … …
Most searched keywords: Whether you are looking for 단열재3(외단열,내단열,단열재종류,시공방법) #아파트_011 외단열의 대표적인 단점으로는 구조체 밖에 단열재가 시공되어있어 외부환경에 노출되어있다는 점입니다. 사진4와 같이 태풍이 오면 단열재가 탈락할 수 … 단열재 관련 세 번째 글입니다. 이번 글에서는 외단열과 내단열의 장단점, 단열재 종류, 시공방법을 알아보겠습니다. https://tophoon.tistory.com/156 단열재1(열관류율,열전도율,열저항) #아파트_011 안녕하세요..
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05화 외단열과 내단열의 차이는?

주택에서 단열은 반드시 필요한 공정입니다. 단열기준이 강화되고 있는 최근에는 기준 두께가 점점 올라가고 있는 추세인데요. 거기에 3층 이상 준불연 기준이 강화되어 선택할 수 있는 단열재의 폭이 점점 줄어들고 있습니다.

단열은 단순히 실내를 따듯하게 만들고 열손실을 적게 한다는 의미도 있습니다만, 결로를 방지한다는 의미도 굉장히 강합니다. 결로라는 것은 공기 중에 있는 수증기가 찬 기운을 만나 액체상태의 물로 변해서 벽 등에 맺히는 현상인데요. 학창시절에 배웠듯이 공기는 온도가 높을수록 많은 물을 품을 수 있고(수증기 상태) 온도가 낮을 수록 적은 물을 품게 됩니다. 따라서 온도가 낮아지면 그 차이만큼의 물을 내보내야 하기 때문에 결로가 생기는 것입니다. 이런 결로수가 벽이나 창에 맺혀서 줄줄 흐르면 보기에도 좋지 않고 곰팡이가 끼기 십상이기 때문에 실내 환경에 좋지 않습니다.

겨울철에는 난방을 하기 때문에 실내온도가 외부보다 높습니다. 따듯한 실내공기가 차가운 벽체와 만나게 되는데, 만약 단열을 하지 않았다면 무조건 결로가 생기게 되겠죠. 단열재는 열전달을 차단해주는 역할을 하기 때문에 건물에 단열이 충실하게 되어 있다면 결로가 생기지 않습니다. 단열재를 기준으로 실내공기와 실외공기가 따로 움직이면서 서로 간섭하지 않기 때문입니다. 실내의 따듯한 공기는 열을 빼앗기지 않아 거의 원래의 온도를 유지하게 됩니다. 그렇기 때문에 열손실이 적어 열효율은 올라갑니다.

이 단열재를 벽(물론 천장과 바닥에도 붙입니다만 가장 넓게 붙이는 곳이 벽이기 때문에 벽을 기준으로 설명하겠습니다)에 붙이는 방식은 크게 2가지가 있습니다. 가장 많이 쓰이는 철근콘크리트 구조를 기준으로 할 때 골조 안쪽에 단열재를 붙이는 내단열과 바깥쪽에 붙이는 외단열이 그것입니다. 두 공법에는 장단점이 있습니다. 이 글에서는 그것을 간단히 살펴보고자 합니다.

내단열과 외단열의 냉기침투 개념

먼저 외단열입니다. 우선 외단열이 좀 더 단열 효과가 좋습니다. 단열의 원칙은 건물을 빈틈없이 완전히 감싸는 것입니다. 심지어 바늘 구멍만 있어도 거기서 열교현상(단열이 깨져 열기가 빠져나가는 길, 다리가 만들어지는 현상. 이 지점에서 결로가 발생합니다)이 나타난다고 말씀하시는 현장소장님도 보았는데요. 그것을 막기 위해서는 건물 바깥쪽에서 감싸는 것이 훨씬 유리합니다. 왜냐하면 건물 안쪽은 슬라브, 벽체 등이 중간 중간 지나가기 때문에 안쪽에서 완전히 감싼다는 것은 사실상 불가능하기 때문입니다. 이렇게 단열재로 감싸지 못한 부분에서 열교현상이 발생합니다(그림 참조). 열효율을 극대화하고자 하는 패시브 하우스는 이런 이유 때문에 거의 무조건 외단열으로 시공됩니다.

외단열과 내단열의 면적 기준선 차이

외단열의 두 번째 장점은 면적확보에 유리하다는 점입니다. 앞서 말씀드린 열효율에서 유리하다는 측면 때문에 건축법에서는 면적 산정에서 외단열 건물에 특혜를 줍니다. 내단열 등 다른 공법을 적용한 건물일 경우 마감재, 구조재, 단열재를 포함한 벽체 전체의 중심선을 면적 기준으로 보는 반면에 외단열 건물일 경우 골조 중심선을 면적 기준으로 봅니다. 아래 그림을 기준으로 본다면 7.5cm의 이득을 보는 거죠. 건물 전체로 본다면 양쪽 합계 15cm 정도의 차이입니다. 이것이 별 것 아닌 수치로 느껴질 수도 있지만 도심의 협소 주택같이 1cm가 아쉬운 상황에서는 대단한 차이입니다. 이 면적 기준이 건축면적에서도 그대로 적용되기 때문에 더욱 영향력이 큰 혜택입니다.

장점이 있으니 물론 단점도 있겠죠. 외단열 공법의 가장 큰 단점은 외부 마감재를 필수적으로 필요로 하며, 그 시공도 어렵다는 것입니다. 앞서 말씀드린 많은 장점에도 불구하고 대규모 아파트 단지가 모두 내단열로 시공되는 것은 이 단점과 연관이 있습니다. 아파트는 건물높이가 높고 규모가 크기 때문에 별도의 외부마감재 없이 페인트 도장으로 끝내는 경우가 대부분입니다. 그런데 외단열을 하면 이렇게 할 수가 없습니다. 단열재를 드러내고 공사를 마무리 지을 수 없으니 벽돌이 되었든, 돌이 되었든 마감재를 붙여야 하기 때문이죠.

마감재를 붙인다고 해도 그렇게 쉽지가 않습니다. 골조에 바로 연결시키면 상대적으로 쉬울 것을, 단열재를 뚫고 골조까지 연결해야 하니 이것이 어렵습니다. 이 연결시키는 부위에서 단열재를 도려내야 하고, 하지 작업 후에 우레탄 폼 등으로 충진 한다고는 하나 여기서 단열이 깨지는 것은 막을 수 없습니다.

이 외부마감재를 최소화시키는 공법이 흔히 ‘외단열’이라고 불리는 스타코플렉스 등의 플라스터계 미장 공법입니다. 단열재 위에 와이어메쉬 등을 깔고 오염에 강한 특수도료를 발라서 마감하는 것입니다. 화스너 등으로 단열재를 골조에 단단히 고정한 후 시공하는데, 태풍 등으로 인한 탈락의 위험이 있어 시공 시 주의해야 합니다.

외단열은 향후 유지보수에도 불리한 편입니다. 내단열이라면 건물 안쪽에서 비교적 간단하게 보수할 수 있지만 외단열이라면 스카이차를 타거나 비계를 설치해야 해당 부위에 접근할 수 있습니다.

사실 내단열의 장단점은 외단열의 장단점과 정반대라서 그다지 설명할 게 없네요. 외단열의 장점이 내단열이 단점이 되고, 외단열의 단점이 내단열의 장점이 됩니다. 내단열 공법은 열효율, 면적 산정에서 불리하고, 외부 마감 공사나 향후 유지관리에 유리합니다.

그리고 건축가들이 즐겨 사용하는 노출콘크리트 공법을 적용하자면 반드시 내단열을 해야 합니다. 그야말로 콘크리트를 외부에 ‘노출’시켜야 하니 당연한 선택이겠죠. 거의 시도하지 않지만 ‘중단열’ 공법이라는 것도 있습니다. 내외부에서 모두 노출콘크리트를 보고자 하는 강한 의지(?) 때문에 생겨난 공법인데요. 사실 한 번에 한 층씩 타설하는 일반적인 현장에서는 적용하기가 쉽지 않습니다. 창호 주변 등에서 필수적으로 단열이 깨지기 때문에 그다지 효율적이지도 않구요. 개인적으로는 들이는 노고에 비해서 효율이 너무 떨어지지 않나 생각합니다. 외단열을 하더라도 단열이 완벽하진 않기 때문에 내,외단열 모두 해야 된다는 분들도 보았습니다. 하지만 공사비 증가와 내부 공간 축소는 감수해야 할 사항입니다.

이렇게 내단열과 외단열의 차이점에 대해서 간단하게 살펴보았습니다. 많은 건축주분들이 단열이 잘 된 건물에서 추위와 결로 걱정 없이 사시길 바라겠습니다. 저는 오픈스튜디오 건축사사무소를 운영하는 김선동 건축사라고 합니다. 건축 문의, 상담이 필요하시거나 궁금하신 사항이 있으시면 아래 연락처로 언제든지 편하게 연락주시기 바랍니다. 감사합니다.

열린 설계와 소통으로 건축주, 시공사와 함께하는 건축을 만들어갑니다.

OPEN STUDIO ARCHITECTURE

글쓰는 건축가 김선동의 오픈 스튜디오 건축사사무소

김선동

Kim Seondong

대표소장 / 건축사

Architect (KIRA)

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단열재3(외단열,내단열,단열재종류,시공방법) #아파트

단열재 관련 세 번째 글입니다. 이번 글에서는 외단열과 내단열의 장단점, 단열재 종류, 시공방법을 알아보겠습니다.

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사진1 외단열과 내단열 (평면상)

사진1의 왼쪽은 외단열(A), 오른쪽은 내단열(B)을 나타낸 것입니다. 구조체(콘크리트)를 기준으로 단열재가 외부로 설치되면 외단열, 내부로 설치되면 내단열입니다. 사진1에서 알 수 있듯이 외단열(A)은 단열재가 구조체 밖에 시공이 되기 때문에 차가운 외기가 내부로 들어올 수 없습니다. 그러나 내단열(B)의 경우 차가운 외기가 열전도율이 높은 콘크리트를 타고 내부로 들어오게 되고, 이 구간을 ‘열교(Thermal Bridge)’라고 합니다.

사진2 녹색건축물 조성 지원법 출처 : http://www.law.go.kr/

별표 11 외피 열교 부위별 선형 열관류율 기준

단열보강은 열저항 0.27㎡K/W, 길이 300㎜ 이상 적용

– 단열보강 부위가 2면 이상일 경우에는 각각의 면이 열저항 기준 및 길이 기준을 모두 충족하여야 함.

– 단열보강을 하고자 하는 면의 단열보강 가능 길이가 300mm 미만일 경우는 해당 면 전체를 보강하는 경우에 한하여 인정

내단열의 경우 열교부분에서 결로가 생길 위험이 크기 때문에 추가로 단열보강(결로방지단열재/사진1참조)을 하여 결로를 방지하는 방법을 사용하고 있습니다. 또한 법으로 규정되어있는 사항(사진2)이기 때문에 반드시 설계, 시공하여야 합니다.

사진3 건축법 시행령 출처 : http://www.law.go.kr/

간단하게만 알아봐도 외단열을 시공하면 열교를 만들지 않고, 내부결로 현상을 피할 수 있는 장점이 있습니다. 따라서 대부분의 패시브하우스(passive house)에서도 외단열을 채택하고 있습니다. 뿐만 아니라 법적으로 외단열의 경우 내측 내력벽의 중심선을 기준으로 면적을 산정(사진3)하기 때문에 면적 산정 시 유리한 점이 있습니다. 그만큼 국가에서도 외단열을 권장하고 있습니다. 그렇다면 외단열은 장점만 있을까요? 또 아파트는 외단열일까요? 내단열일까요?

사진4 태풍 링링의 영향으로 떨어진 외단열 단열재

우선, 한국 주택유형의 50%가 넘는 아파트의 단열은 거의 대부분이 내단열입니다. 그 이유는 고층에 외단열을 시공하기가 쉽지 않기 때문입니다. 그러나 항상 외단열이 좋고 내단열은 나쁜것이 아니라 장단점이 존재합니다.

외단열의 대표적인 단점으로는 구조체 밖에 단열재가 시공되어있어 외부환경에 노출되어있다는 점입니다. 사진4와 같이 태풍이 오면 단열재가 탈락할 수 있습니다. 물론 제대로 시공을 했다면 이러한 위험을 줄일 수 있겠지만, 내단열에 비해 취약한 것은 사실입니다.

사진5 부산 해운대 마린시티 우신골든스위트 화재 사건 출처 : https://commons.wikimedia.org

단열재를 외벽에 시공하게되면 1층부터 최상층까지 단열재가 이어지게 됩니다. 이는 화재 발생 시 외벽에 붙은 단열재가 불이 빠르게 번져나갈 수 있도록 도와주는 역할을 합니다. 즉 외단열의 경우 화재에 취약한 구조를 가지고 있습니다. 부산 해운대 마린시티 우신골든스위트(사진5) 화재 사건의 경우에도 알루미늄 패널을 외장재로 사용하였습니다. 알루미늄 패널의 외부는 알루미늄이지만 내부에는 단열재로 구성되어있기 때문에 불이 10여 분 만에 4층에서 최상층인 38층까지 불이 붙게 되었습니다. 이 사건 이후로 30층 이상 고층건물에는 외장재를 불연재로 사용하도록 하고 있으나, 아직 저층 건물에서는 드라이비트(Dryvit)공법이라 불리는 외단열 공법이 빈번하게 사용되고 있습니다.

*참고 드라이비트(Dryvit) 공법

사진6 드라이비트 공법 출처 : http://www.daesanpnc.com/html/product3_2.php

내단열은 외단열과 반대로 열교, 결로 부분에 있어 취약한 점이 있으나 단열재가 구조체 내부에 시공되기 때문에 외부충격에 의한 탈락 같은 위험이 낮습니다. 또한 내단열의 경우 단열재가 실내에 있기 때문에 난방 시 실내 온도를 신속히 올릴 수 있는 장점이 있습니다. 외단열의 경우 구조체의 온도도 함께 올라가야 하기 때문에 내단열에 비해 비교적 오랜 시간이 소요됩니다.

이 외에도 외단열, 내단열의 장단점이 존재합니다. 건물의 단열방식을 선택할 때는 건물의 용도, 시공성, 유지관리 등을 고려하여 건물에 맞는 방식을 선택하는 것이 중요합니다.

사진7 단열재의 등급 분류 출처 : http://www.law.go.kr

사진8 단열재 종류 비드법 단열재, 압출볍 단열재, 경질우레탄폼 단열재 (위에서 부터)

이번에는 단열재 종류에 대해 간단히 알아보겠습니다. 대표적으로 사용되는 단열재는 비드법 보온판, 압출법 보온판, 경질우레탄폼, 글라스울 등이 있습니다. 이 외에도 미네랄울, 수성연질폼, 열반사 단열재 등이 있습니다.

사진9 비드(bead) /비드법 단열재 재료

비드법 단열재로 대표적인것이 우리가 알고 있는 하얀색 스티로폼입니다. 다만, 스티로폼은 회사의 제품명이고 정식 명칭은 비드법 단열재 혹은 EPS(expanded polystyrene)입니다. 이 단열재를 만드는 방법은 사진9의 작은 폴리스티렌(PS) 비드(bead=작은 구슬)를 미리 가열하여 1차 발포시키고 이것을 적당한 시간 숙성시킨 후 판모양 또는 통모양의 금형에 채우고 다시 가열하여 2차 발포에 의해 융착, 성형한 제품입니다.

하얀색을 띄는 것은 비드법 단열재 1종, 검은색을 띠는 것은 비드법 단열재 2종입니다. 비드법 단열재 2종이 검은색을 띠는 이유는 탄소를 함유한 합성물질 그라파이트를 첨가하였기 때문인데, 이를 첨가하면 1종에 비해 단열성능이 9% 높아집니다.

비드법 단열재는 표면에 공극이 많아 수분을 잘 흡수하는 성질을 갖고 있어 바닥과 맞닿는 부분에는 사용하지 않습니다. 또한 반드시 7주간의 숙성기간을 거쳐야 하자발생의 위험을 줄일 수 있습니다. (숙성기간에 단열재가 수축하는데, 수축하기전 빈틈없이 시공하더라도 단열재가 수축하면 틈새가 발생할 수 있습니다.)

압출법 단열재(사진8의 핑크색 단열재)는 아이소핑크라고 불리는 단열재입니다. 아이소핑크 역시 회사명이며, 정식 명칭은 압출법 단열재 혹은 XPS(extruded polystyrene foam) 입니다. 압출법 단열재의 재료는 비드법 단열재와 같은 폴리스티렌(PS)이지만, 이름에서 알 수 있듯이 압출기에서 용해 혼합 후 발포시킨 단열재입니다. 따라서 어느 정도의 투습 저항을 갖고 있어 흙 속에 접하는 구간에 주로 사용합니다. 다만, 시간이 경과함에 따라 발포 가스가 확산하여 장기 단열성능이 변화하는 것으로 알려져 있습니다.

경질 폴리우레탄폼(사진9의 노란색 단열재)은 폴리올과 폴리이소시아네이트를 주제로 하여 발포제, 촉매제, 안정제, 난연재 등을 혼합시켜 얻어지는 발포 생성물로써 주로 고성능 단열재로 사용되고 있습니다. 비드법 단열재와 마찬가지로 숙성 시간을 확인해야 합니다. 단열성능은 뛰어나지만, 수분에 취약하고 화재 시 유독가스가 발생해 시공 시 주의를 기울여야 합니다.

글라스울(glass-wool)은 glass(유리)라는 이름에서 알 수 있듯이 주원료가 유리입니다. 유리원료를 고온에서 용융한 후 고속 회전력을 이용하여 섬유화한 뒤 바인더를 사용하여 일정한 형태로 성형한 무기질의 인조광물섬유 단열재로써 보온보냉 단열성, 1급 불연재로 불에 타지 않으며 인체에 해로운 유독가스도 거의 없는 불연성 소재입니다.

또한 음을 흡수하는 미세기공이 소음 및 잡음을 제거해 주는 흡음성의 성질이 있어 방과 방을 나누는 건식벽체에 흡음재 용도로도 사용됩니다. 글라스울에 천을 붙여 표면을 마감한 것을 글라스 크로스(glass cloth)라고 하는데 소음이 심한 발전기실, 기계실에 사용됩니다. 추가적으로 글라스울은 유리섬유로 만들어져 맨손으로 만지면 따갑기 때문에 조심하여야 합니다.

(참고: GARM 콘크리트, 건축기술지침)

마지막으로 단열재 시공방법에 대해서 알아보겠습니다. 단열재를 시공하는 방법은 크게 2가지입니다. 첫 번째는 본드를 사용하는 것이고, 두 번째는 화스너(fastener)를 이용하여 고정하는 방법입니다.

사진10 화스너(fastener) 사진11 화스너(fastener) 사진12 화스너(fastner)로 시공한 비드법 단열재

화스너(fastner)의 시공방법은 사진10 가운데의 동그란 구멍으로 가스 타정기(가스총)를 넣고, 화스너 안에 있는 못을 타격하여 단열재를 고정시키는 방식입니다. 이후 가스 타정기를 넣은 구멍에 우레탄폼을 충진 하여 마무리를 합니다.

사진11에서 비드법 단열재와 비드법 단열재 사이에 튀어나온 우레탄폼은 후속 공정을 위해 제거합니다. 여기서 주의 깊게 봐야 하는 점은 비드법 단열재 바닥하부에는 우레탄폼을 사용하지 않은것(사진11의 왼쪽)입니다. 이것은 비드법단열재를 바닥에 밀착되게 시공하였고 상부의 틈은 우레탄폼으로 충진한것입니다. 그 이유는 바닥에도 단열재가 시공되는데 비드법단열재 하부에 우레탄폼이 있으면 벽체 단열재와 바닥 단열재 사이에 틈이 발생하기 때문입니다.

사진13 전기박스

단열재가 시공되는 구간에 있는 전기박스는 단열재의 두께를 감안한 크기의 전기박스가 설치되어야 합니다. 단열재 120mm+석고본드 10mm+석고보드 10mm 총 140mm의 두께를 고려하지 않고 작은 전기박스를 시공하게 되면 벽체에 전기박스가 묻혀버리는 상황이 발생할 수도 있습니다. 또 너무 큰 전기박스를 시공하면 벽체보다 더 튀어나와 다시 잘라내야 되는 번거로움을 겪어야 할 수도 있습니다.

단열재 시공은 정말로 중요한 공정입니다. 따라서 단열재를 3편에 걸쳐 글을 썼지만 단열에 관한 내용을 다 담아내기에는 부족한 점이 많은 것 같습니다. 여기서는 단열에 관한 기본적인 내용을 적었으나 단열에서 정말로 중요것은 디테일입니다. 벽체와 슬라브가 만나는 구간, 벽체와 벽체가 만나는 구간, 창호 주변, 문 주변, 재료와 재료가 만나는 구간 등에 디테일을 어떻게 풀어나갈 것인지 고민하는 것이 중요합니다. ‘바늘구멍으로 황소바람 들어온다’는 속담이 있듯이 작은 디테일을 놓치면 모든 것이 무너져 내릴 수 있습니다.

도움이 되셨다면 공감과 댓글 부탁드립니다. 건설현장에 궁금한 점이 있다면 무엇이든 댓글로 남겨주세요.

11-01. 콘크리트 외벽의 내단열

이 글은 기존 주택을 따뜻한 주택으로 리모델링 하는데 있어서, 불가피하게 내단열을 선택할 수 밖에 없는 경우와 신축일지라도 내단열로 설계/시공될 수 밖에 없는 경우를 위해, 어떤 것이 적절한 내단열 방법인가를 다룬 글이다.

(적절한 내단열이라니!!! 이 얼마나 모순되는 말인가…)

다만 이 글은 최소의 비용을 목적으로 하고 있는 동시에, 최소의 성능도 같이 담고 있다. 즉 무엇이든 최소의 성능을 위한 가격의 하한선이 존재해야 하기 때문이다. 이를 무시하면 결국 머지않아 리모델링을 다시 하게 된다.

우리나라 리모델링 시장

리모델링에 대한 수요는 꾸준히 늘어 왔다. 그러나 우리나라에서의 리모델링은 대부분 “창문교체+인테리어”라는 공식이 존재하고 있다. 이것은 인테리어 공사에 창문을 덤으로 한 것이지 리모델링은 아니다.

특히 하자없는 따뜻한 집을 목적으로한 리모델링은 더더욱 아니다.

이 글에서 주택 리모델링의 모든 것을 담지는 못한다. 협회로 들어오는 많은 개보수 관련 질문 중에서 자주 중복되는 질문이 건축주에게 꼭 필요한 사항일 것이라는 생각으로 그 내용을 간략히 정리하였으며, 이는 주로 내단열의 방법에 집중되었다.

분명한 것은 리모델링도 신축과 마찬가지로 제대로 된 설계와 이에 따른 전문가의 시공이 뒤따라야 하는데, 우리나라 시장이 그 것을 따라가기에는 너무나 다른 길을 멀리 떠나 있는 상태라서 안타까울 뿐이다.

그저 “고치고, 고치고 또 고치는” 현상이 반복되지 않기만을 바랄 뿐이다.

리모델링 비용

냉정하게 이야기하자면 단독주택에서 구조체 만을 남기는 전면 리모델링의 시공비는 신축비용의 80% 이상 이라고 보아야 한다. 경우에 따라서는 신축 비용과 같을 수도 있다.

이러한 전면 리모델링은 성능을 구현하는데 가장 나은 방법이긴 하나, 그 비용이 높기 때문에, 주로 신축을 할 경우 건축법의 강화로 인해 면적 손실이 매우 클 경우 선택을 하게 된다.

그러므로 아마 대부분은 이러한 전면 리모델링보다는 부분 보수에 가까운 형태를 택하게 될 것이고, 주로 내부를 뜯어 고치는 식이 될 것이다. 그래서 막상 무언가 계획을 세우고 시공사를 찾으면 인테리어 회사를 만나게 되고, 이 인테리어 회사 중에서 이른바 “단열과 기밀”에 대한 개념을 가지고 접근하는 곳은 매우 찾기 어려운 것이 첫 번째 만나게 되는 문제점이 된다.

그래서 (전문가가 설계부터 개입될 리가 만무한) 이 시장이야말로, 건축주가 계약 당시부터 공사의 방향성을 명확히 가지고 있어야 한다.

아파트의 경우 명백히 실내만의 공사이며, 외벽의 면적이 단독주택에 비해서는 턱없이 작기 때문에 전면적인 리모델링을 하더라도 비용은 단독주택에 비해 훨씬 작게 들어 간다.

통상 아파트의 인테리어 비용은 150만원/평 정도부터 시작을 하는데, 이 비용에는 단열을 제대로 하기 위한 비용과 환기장치는 전혀 고려되어 있지 않다.

그러므로 실내 마감재의 선정에 더더욱 주의를 해야 한다. 그 비용이라도 아껴야 단열과 기밀공사 그리고 환기장치에 투자를 할 수 있기 때문이다. 특히 바닥마감재를 비닐계장판을 선택하면 그 비용을 획기적으로 절감할 수 있다.

생각해 보면, 원목마루도 아닌 인공적으로 만들어진 “강마루, 강화마루” 등에 큰 비용을 쓸 이유는 없어 보인다. 또한 비닐계장판이 최근 워낙 잘 나온다는 것도 고려해야 한다.

주요 요소와 접근 전략

건강한 리모델링에서 고려해야 할 주요 사항들은 신축 건물의 고려 요소와 다를 바는 없다. 그러나, 인접대지 경계선과의 거리 규정이 없었던 시절에 지어진 건물이 대부분이고, 이런 건물은 사실상 외단열 시공을 할 만한 공간이 충분치 않은 경우가 대부분이다.

거기에 더해서 “외관이 사회 공통의 재산”이라는 인식이 희박하였기에, 외벽에 불법 확장한 샤시, 가스배관, 에어컨배관을 비롯하여 수많은 잡다한 요소들이 붙어 있기 때문에 이를 모두 제거 또는 이설한 후에 외단열을 하는 것도 현실적으로는 불가능하다. 아파트는 물론 외관의 변화를 고려할 필요 조차 없다.

그러기에 대부분의 건축주는 내단열을 고려하게 되고, 이 글은 이 부분에 집중한다.

내단열은 최악이다.

특히 콘크리트구조의 내단열은 다음과 같은 커다란 단점이 존재한다.

가. 외부 콘크리트 구체의 거대한 축열량이 도시를 뜨겁게 만든다.

나. 실내는 축열체가 없어 여름철 쉽게 더워지고, 겨울철 쉽게 추워진다.

다. 콘크리트 구조체와 단열재 사이에 상시 결로와 곰팡이의 위험이 있다.

라. 유기질단열재를 사용할 경우 화재시 예측할 수 없는 피해를 입을 수 있다.

마. 그렇다고 무기질단열재를 사용할 경우 이를 시공해 본 사람도 아예 없다.

하지만 우리는 줄기차게 주거시설의 내단열을 고수해 왔고, 지금도 그 방향성의 전환은 보이지 않는다.

주거시설에서 “제대로 된 내단열”이 너무나 아이러니한 표현이기는 하나, 실존을 외면한 들 망상만 남을 뿐이니, 내단열 공사를 염두에 두고 계시는 분들을 위해 이 자료를 남긴다.

피할 수 없다면, 그래도 잘 하는 방법이 정리되는 것이 맞다고 생각 들었기 때문이다.

그러나, 이 글을 적는 지금 현재도 우리 협회는 “주거시설은 외단열로 해야 한다.”라는게 공식 입장이다.

기존 마감의 철거

내단열을 하기 위해 어디까지 철거를 해야 하는지 묻는 질문이 많은데, 원칙적으로는 구조체의 바탕면까지 모두 드러내야 한다. 만약 특정 소재가 붙어 있는 채로 단열재를 붙일 경우 그 속에서 심각한 수준의 곰팡이가 필 수 있기 때문이다.

구조체나 내벽에 벽지만 붙어 있을 경우

기존에 석고보드 등이 시공되어져 있을 경우 벽지까지 다 한꺼번에 철거를 하면 되지만, 오래된 집의 대부분은 벽체 위에 벽지만 시공된 경우가 많다. 이 경우 벽지를 그냥 두고 단열재를 시공하는데, 이 역시 좋지 않은 방법이다. 기존 벽지의 제거는 매우 까다롭지만, 스팀다리미 또는 스팀청소기를 이용하면 매우 빠른 시간 내에 손쉽게 없앨 수 있다. 가급적 스팀이 계속 나오는 제품을 이용하는 것이 몸과 마음이 편하다.

바탕면의 처리

벽지까지 모두 벗겨낸 콘크리트 바탕면에 무언가 바르는 것(단열몰탈?, 단열페인트?, 결로방지페인트?, 곰팡이억제페인트?) 은 하지 않아도 된다. 과유불급이다.

단열재의 선택

우리나라는 유기질이 대부분의 시장을 차지하고 있기 때문에 우선 유기질단열재를 사용한 내단열에 초점을 둔다.

내단열에 사용될 수 있는 유기질단열재는 사실상 압출법단열재(XPS)외에는 별다른 대안이 없다.

XPS는 그 독특한 스킨으로 인한 투습성능이 매우 낮기 때문에, 단열재 내부를 통과하는 수증기에 의한 2차적 피햬를 최소화할 수 있다.

이론적으로 약 100mm 이상의 XPS는 불투습으로 보아도 무방하다. 즉 100mm 이상의 XPS를 사용할 경우 실내측에 방습층을 별도로 만들 필요가 없는 것이 장점이다. 이 방습층의 필요성은 다른 글에서 충분히 설명을 하였기에 넘어간다.

비록 현실과는 동떨어진 이야기가 될 수 있으나, 내단열의 최선은 무기질단열재+방습층의 시공임을 한번 더 짚고 넘어간다.

폴리우레탄계열의 단열재

: PIR과 PUR로 나누는데, 주거시설에서 난연성능이 전혀 없는 PUR 사용은 고려될 수 없으며, PIR이라고 하더라도 발포가스의 높은 온난화지수와 화재시 발생하는 HCN 가스로 인해 고려되기는 어렵다.

다행(?)스럽게도 그 가격 때문에 시장에서 사용되는 예가 극히 적기 때문에, 추가적 설명은 필요없을 듯 하다.

EPS 단열재

: 통상 XPS보다 투습저항계수가 작다고 보기 때문에, 상대적으로 불리하다.

기타 유기질단열재는 고려대상에서 제외하였다.

XPS 단열재

: 사용은 하되, 결국 유기계단열재 임을 잊지 않아야 한다.

“XPS가 EPS 보다 불에 강하다” 또는 “자기소화성이 있어 화재시 안전하다”라는 말은 “2mm의 수심이 1mm 의 수심보다 한없이 깊다”라는 표현과 다르지 않다.

그러므로 유기질단열재를 내단열로 사용할 경우, 단열재의 실내측에 석고보드 두 겹이 시공되어야 한다.

“유기질단열재+석고보드”는 태어날 때 부터 한 몸이다.

이보드 또는 그와 유사한 제품

압출법단열재 위에 플라스틱 느낌의 PP소재를 덧붙인 제품이 많이 사용되고 있다. 이런 종류의 자재는 “단열재+마감재를 위한 바탕재”를 한 몸에 가지고 있다는 장점이 있다. 특히 이런 제품이 시장에서 외연을 키울 수 있었던 배경은 아래 그럼처럼 20~25mm 두께의 결로방지단열재를 시공할 때, 구조체와 일체타설을 할 경우 철근배근부터 시작해서 많은 것을 고려해야하고,

이 것이 싫어서 후부착을 할 경우 마감시 다른 곳과 단차가 생길 수 밖에 없었는데, 이와 유사한 제품을 사용할 경우 석고보드 마감과 그 두께를 같이 할 수 있어 작업이 편하다는 이유에서 였다.

즉, 공동주택의 결로방지단열재로 개발된 것이 내단열재로 퍼지게 된 것이다.

이 제품은 “단열재+마감재를 위한 바탕재”를 한 몸에 가지고 있다는 장점이 있다.

그러나, 이 구성 역시 결국은 “압출법단열재+폴리프로필렌”, 즉 석유화학제품의 조합이다.

이를 붙이고, 벽지로 마감을 끝내는 것은 지금까지 우리나라가 노력해 왔던 거의 모든 “내화성능”에 관한 역사를 부정하는 것과 같다. (그러나, 이 역시 법적으로는 적용받지 않을 수 있는 경우가 너무나 많다.)

그러므로, 압출법단열재만을 사용하든, PP일체형 압출법단열재를 사용하든 결국 실내 측에 석고보드 2겹이 시공되어야 한다.

또한 석유화학제품임이므로 실내공기질에 영향을 미치는 휘발성유기화합물의 함유 정도를 시험성적서로 제시하고 있는지를 확인해야 하며, 이러한 시험성적서가 있다고 하더라도 “ZERO”는 아니기에 공사 시 또는 공사 후 충분한 환기를 통해 이를 배출시켜야 한다.

이런 류의 제품군이 장점도 있는데, 표면의 PP 소재로 인해 방습성능이 높아진다는 점이다. 즉 상대적으로 얇은 단열재를 사용해도 방습층 시공을 생략할 수 있는데, 그냥 없앨 수 있는 것은 아니고, 단열재를 어떻게 접착했느냐에 따라 다르다.

단열재의 접착

단열재는 구조체에 밀착되어 붙어야 한다.

리모델링 후 문제의 시작은 바로 단열재와 구조체 사이의 틈새라고 봐도 무방하다.

이 곳이 왜 문제가 되는지는… 아래 그림처럼

가. 구조체와 단열재 사이의 온도가 겨울철 매우 낮게 떨어지기 때문에, 단열재와 단열재 또는 단열재와 구조체 사이로 습기가 들어가 이 곳에 모일 경우 다량의 곰팡이 생성으로 이어 지고,

나. 단열재의 중앙만 접착할 경우 단열재가 장기적으로 휠 수 있으며,

다. 단열재가 얇을 경우 외력에 의해 벽에 눌림이 갈 수도 있다.

그러나 단열재를 구조체에 접착할 때, 이 틈새를 완전히 없애는 것은 불가능하다. 일단 구조체가 울퉁불퉁하기 때문이다.

완전히 평평하다면, 이론적으로 단열재 전체면에 접착몰탈을 모두 펴서 바르는 것이 가장 좋다. 그러나, 그런 벽면은 없기에, 단열재에 전면적으로 접착몰탈을 바르기 보다는 중앙과 테두리를 모두 바르는 형식이 유효하다.

이 방식은 벽면이 미세하게 경사가 생긴 경우에도 접착몰탈로 그 두께를 맞출 수 있다는 장점도 생긴다. 이 방식은 습기로 인한 피해를 최소화할 수 있고, 구조적으로도 견고해지기는 유일한 방식이다.

아래 사진은 외단열을 위한 단열재를 붙이기 위해 몰탈접착제를 바르는 모습이기는 하나, 내단열의 접착도 같은 모양이 되어야 한다. “테두리와 중앙”을 잊지 말자.

단열재를 두 겹으로 붙이면, 단열재와 단열재 사이의 열교는 확실히 줄어든다. 그러나, 중앙과 테두리는 모두 발라가면서 두 겹으로 작업을 하는 것은, 반대 급부로 “부실 공사”로 갈 확률도 올라갈 수 있다는 점에 유의해야 한다. 힘든 일은 모두가 힘들어 하기 때문이다.

그러므로 한 겹이든 두 겹이든, 제대로 하는 것이 더 나은 결과를 보장한다.

방습층의 형성

당연하겠지만, 단열재와 단열재 사이도 습기가 들어가지 않도록 조치를 취해야 한다. 폴리우레탄폼으로 틈새를 메우는 것은 기본이지만, 폴리우레탄폼도 습기투과성이 있으므로, 전용 방습테잎으로 조치를 취하는 것이 최선의 결과를 보장 받을 수 있다.

특히 우리가 단열재를 붙일 때, 가급적 틈새 없이 밀착해서 붙이게 되는데, 단열재와 단열재 사이, 그리고 단열재와 구조체 사이를 아무리 잘 밀착해서 붙인다고 하더라도 습기의 유입은 막을 수 없다.

또한 그 사이에 단열폼으로 메꾸더라도 얇은 틈은 그 속까지 발포폼이 들어가지 않기도 하거니와, 이 폼은 방습의 역할을 하지 못한다. 그러므로 전용 방습테잎이 필요하다.

이와 유사한 방습테잎으로 단열재와 단열재 사이, 그리고 단열재와 구조체 사이의 틈새 부분을 모두 붙여 주어야 한다.

이 때 단열재를 잘 고정하기 위해 단열재 위에 각목을 대고 못으로 고정을 하는 것은 잘못된 방식이다. 못이 가진 빠른 열전달 능력 때문에 못머리에 결로가 맺히며, 못이 녹쓸기도 한다. 물론 접착제가 모두 굳은 후에 이 못을 제거하는 훌륭한 회사가 가끔 있지만, 그렇지 못한 회사가 대부분이다.

그래서 가급적 건조가 빠른 접착제의 사용이 좋다.

접착제의 종류

거의 일반 명사처럼 G2 본드라는 것을 사용하는데, 냄새가 매우 많이 난다.

그러므로 이런 유사 종류의 제품을 사용시 환경마크를 받은 제품인지를 확인해야 한다. 최근 폴리우레탄폼을 사용하는 현장도 많은데, 단열폼과 접착폼이 구분되기 때문에 구입시 이를 확인해야 하며, B2 (유럽의 난연등급)이상의 제품을 사용해야 한다.

폴리우레탄폼은 경화시간이 짧아서 능숙한 숙련자가 작업을 할 경우 면의 평활도를 맞추기도 편하다. 이 접착폼을 사용한 작업의 요령은… 단열재에 폼을 도포한 후 약 4분이 경과한 후에 단열재를 들어서 부착하면 되고, 처음부터 너무 누르면 다시 빼낼 수는 없기 때문에 서서히 누르면서 면의 평활도를 맞추어 가는 것이 요령이다.

외벽의 콘센트

단열을 할 경우 가장 주의해야 할 부분이 외벽에 콘센트박스가 붙어 있는 경우다. (내단열 건물에서 단열재가 붙는 부분에 콘센트박스를 만드는 것은 내부 결로로 인한 전기합선 등의 매우 큰 위험을 동반하게 된다. 그러므로 설계를 하시는 분은 내단열 건물의 경우 “제발” 외기 직접면에 콘센트박스를 만들지 않기를 바란다.

리모델링의 단열공사를 할 때도 마찬가지이다. 이 위에 그냥 단열시공을 할 경우 박스 내부에 결로가 생기게 되며 치명적인 화재로 이어질 수 있기 때문이다.

그러므로, 이 박스를 살리면 안되는데 그렇다고 해서 콘센트를 모두 없앨 수는 없으므로, 전선만을 빼내고 습기가 들어가지 않도록 조치를 해야 한다. 전기를 끊고 박스를 제거하는 것이 최선이지만, 불가피하게 필요할 경우 아래 사진처럼 전선만 끌어내고 주변을 방습테잎으로 처리해야 한다.

석고보드의 시공

내단열시 석고보드는 필수이며, (화재시 석고보드와 석고보드의 틈새로 불길이 번지는 것을 막기 위해서) 그 것도 두 겹이어야 한다.

이는 우리나라 내화규정이기도 하지만, 법을 떠나서 스스로의 생명을 지킬 수 있는 가장 기초적인 방법이기 때문이다. 만약 본드시공이 제대로 된다면 별다른 조치없이 단열재 위에 석고본드를 이용해 석고보드를 직접 부착이 가능하다.

그러나 내화규정에 의하면 이 방법은 불가능하며, 석고보드 내부에 이를 받아 줄 수 있는 각목 등으로 된 바탕면이 있어야 하며, 이 위에 나사못을 사용하여 이를 고정해야 한다. 하지만, 이 역시 엉뚱하게 처리되거나 생략되는 것 보다 실행되는 것이 옳기에, 직접 부착도 불가피하게 “할 수 있다”라고 적을 수 밖에 없다. (그러나 결코 옳은 방법은 아니기에 마음은 편치 못하다.)

석고보드 자체는 완전 투습체이기에 본드 시공이 반드시 테두리까지 발라져야 할 필요는 없다. 두 번째 석고보드는 타카를 이용해서 고정이 가능하다. 석고보드는 가급적 방화석고보드를 사용하는 것이 권장된다.

무기질단열재+방습층의 시공

내단열은 이 방법이 최선이며 이론의 여지가 없다.

비록 시장에서 외면받고 있으나, 이는 불가능해서가 아니라, 워낙 경험이 없는 것이 이유이기에 이 방식의 설명없이 내단열을 이야기할 수 없다.

무기질단열재 중에서 비교적 저렴하고, 구하기 쉬운 것이 글라스울인데, 권장되는 24kg/㎥ 의 밀도 제품도 자체 강도가 거의 없다. 그래서 압출법단열재처럼 독립적으로 시공되지 못하고, 하지 틀을 만들어서 그 속에 끼워 넣는 방식이 되어야 한다.

이 목재틀은 나중에 석고보드 고정을 위한 바탕면으로도 사용된다. 이 경우 창문의 시공도 더 합리적으로 될 수 있고, 목재틀을 몇 겹으로 시공하느냐에 따라서 단열재 두께도 자유롭게 늘릴 수 있기 때문에 화재의 안전성을 떠나서 여러모로 유리한 점이 있다. 다만 모든 글라스울 단열재는 석고보드와 같이 완전 투습체이기 때문에 방습층이 반드시 들어가야 한다. (아래 그림에서의 푸른 점선)

이 방습층은 각종 이음매에서 방습테잎으로 붙인다.

이 틀을 이용해서 창턱의 마감도 가능하기에 창문의 시공도 별도의 커다란 철재 브라켓 없이 시공이 가능하다. (물론 이 경우에도 평평한 형태의 철물이 들어가긴 한다.) 시공의 순서는 [바탕면정리 – 목재틀1 – 사이에 글라스울 – 목재틀 2 – 사이에 글라스울 – 방습층 – 석고보드 나사고정 – 석고보드 타카시공]의 순서로 하면 된다.

이 그림은 이해를 돕기 위한 간략한 그림이며, 창문의 위치는 단열 두께 또는 외장재의 종류나 상태에 따라서 가변적이다.

다만, 이중창은 외부창의 안쪽 창에서 부터 단열이 시작된다고 볼 수 있기 때문에, 이 선과 구조체의 안쪽선을 맞추는 것이 가장 좋다. 그러나, 현장의 상황에 따라 조금씩 앞 뒤로 움직이는 것은 성능과 크게 상관없다.

천장의 단열 – 경사지붕

경사지붕일 때, 평천장에 단열재를 추가하는 것은 옳은 방법이 아니다. 이는 평천장과 경사면 사이에 빈 공간이 있는 것인데, 이는 벽면에 단열재를 붙일 때, 바탕면과 단열재 사이에 빈 공간이 없도록 노력을 하는 것을 이해한다면, 이 방식은 그 공간 속에 곰팡이를 기르고 있는 것과 같다.

평천장의 단열재 때문에 빈공간의 온도가 매우 심하게 하락하고, 그 공간으로 실내의 습기가 침투하는 것이 곰팡이 생성의 원인이다. 그러므로 천장을 드러내고 경사면에 단열을 추가하는 것이 맞다. 이 때의 주의사항은 외벽의 단열재를 시공하는 것과 같으며, 특히 전등을 위한 전선의 처리에 유의해야 한다.

물론 외벽에 글라스울단열재 시공과 마찬가지로 실내측에 방습층이 있을 경우 빈공간을 두어도 되기는 하나, 기존 주택의 일반적 상황을 고려할 때, 평천장에 방습층을 완전히 만드는 것은 불가능하다.

천장의 단열 : 평지붕

평지붕은 내부에서 단열을 할 필요는 없다. 오히려 외부에 하는 것이 더 저렴하고 간편하다. 기존 지붕에 방수 문제가 없다면, 평지붕 위에 어떠한 처리도 필요로 하지 않고 아래의 순서대로 하면 단열을 처리할 수 있다.
[압출법단열재 100mm 이상 – 지붕용투습방수지 – 구멍있는 배수판 – 부직포 – 쇄석 50mm 이상] 의 순서로 하면 된다.

즉, 평지붕위에 그냥 단열재를 올리고, 이 단열재를 보호하기 위한 조치를 상부에 하는 것이다. 그리고 최종적으로 풍압에 견디고, 보행이 가능하도록 쇄석을 깔면 된다. 이른바 “역전지붕”이라는 방법이며, 단열재 사이 또는 하부로 빗물이 들어가도 단열성능과는 거의 무관하다는 장점이 있다. 다만 이 단열재가 기존 배구구를 막지 않도록만 조심하면 된다.

<단열재위에 지붕용투습방수지를 깐 후, 기존 배수구를 보호하기 위한 뚜껑 시공>

이 역전지붕의 시공은 아래 링크를 참조하면 된다.

http://www.phiko.kr/bbs/board.php?bo_table=z10_02&wr_id=115

http://www.phiko.kr/bbs/board.php?bo_table=z10_02&wr_id=119

경사지붕의 외단열은 아래 링크에 시공순서가 잘 나와 있다.

http://www.phiko.kr/bbs/board.php?bo_table=z10_02&wr_id=113

아래 글의 질문과 댓글도 도움이 될 것이다.

http://www.phiko.kr/bbs/board.php?bo_table=z4_01&wr_id=21399

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05화 외단열과 내단열의 차이는?

단열재3(외단열,내단열,단열재종류,시공방법) #아파트_011

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외단열과 내단열의 차이

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– Google Patents

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