에너지관리기능사 단열재의 종류와 특성 — 무기질·유기질과 온도 등급

단열재는 원료가 돌·광물·유리 같은 무기물이면 무기질, 동식물성 재료나 플라스틱 같은 유기물이면 유기질로 나눈다. 무기질은 불에 타지 않고 내열성과 내화성이 좋으며 썩지 않는다. 규조토는 무기질에 속하고, 코르크와 펠트는 유기질에 속한다. 유기질은 가볍고 시공이 쉽지만 불에 타기 쉬운 것이 무기질과의 핵심 차이다.

보온은 증기관이나 온수관에서 불필요한 방열을 막고, 뜨거운 배관에 닿아 화상을 입는 위험을 막으며, 배관 방열로 실내 공기가 이상하게 상승하는 것을 막는 것을 뜻한다. 보냉은 냉수·냉동배관에 외부 열이 들어오는 것을 막고, 방한은 겨울에 물이 어는 것을 막으며, 방로는 노체의 열이 밖으로 새는 것을 막는 단열이다.

유기질 재료는 안전사용 온도가 낮다. 폴리스티렌 폼은 약 75℃, 경질 폼라버는 100℃ 안팎까지 견딘다. 반면 무기질 재료는 수백 ℃의 고온까지 쓰인다.

고온용 재료의 등급도 구분한다. 세라믹 화이버는 약 1,260℃까지 견디는 고온 단열재이고, 규산칼슘 보온재는 약 650℃까지 견딘다. 암면은 600℃ 안팎의 중온용이고, 글라스울과 펠트는 그보다 낮은 저온·중온용이다.

스치로폴은 폴리스티렌 폼의 별칭이다. 폴리스티렌 수지에 발포제를 넣어 부풀린 것으로, 전체 체적의 97~98%가 미세한 공기 기공이다. 공기는 열을 잘 전달하지 못하므로 열 차단 능력이 우수하고, 물을 거의 흡수하지 않아 내수성도 뛰어나다.

벽을 통과해 전도되는 열량은 Q = k × A × Δt ÷ d로 구한다. 열전도율 k가 0.02kcal/m·h·℃, 면적 A가 10m², 안팎 온도차 Δt가 200℃에서 20℃를 뺀 180℃, 두께 d가 13cm라면 두께를 0.13m로 환산해 0.02 × 10 × 180 ÷ 0.13을 계산한다. 결과는 약 276.9kcal/h다. 두께는 반드시 m로 바꾸어 분모에 넣는다.