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[영국] 진공단열 패널 특성과 건물 적용
조회수2,812 다운로드수0 등록일2010-11-01
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글로벌리포트 정보 - 리포트 구분, 콘텐츠 구분, 출처, 원문 제목, 언어, 국가, 등록일, 발행일, 과학기술 분류, 저자, 전문가칼럼, 키워드, 첨부파일
리포트구분 기술리포트 콘텐츠구분 도시/건축, SOC
출처 IEA(국제에너지기구)
원문제목 Vacuum Insulation Panel Properties & Building Applications원문보기
언어 영어 국가 영국
등록일 2010-11-01 발행일 2010
첨부파일 등록된 첨부파일이 없습니다.

친환경 저에너지 주택에서 필수적인 건물외피의 고 기밀 고 단열에 필요한 재료로써, 기존 단열재보다 두께와 성능에서 5배에서 10배가 뛰어난 것으로 확인되고 있다. 다만, 진공단열재가 처음에는 냉장고와 같은 가전기기류에 적용되었기 때문에, 건물에 적용하기 위해서는 제한적이다.

 

진공단열패널(VIP)은 일반적으로 대기 압력에 의한 외력에 견디고, 진공의 품질을 확보하기 위해 기밀성 유지된 외피성질을 갖는 유공성 핵심재료로 구성되어있다. 나노구조재료는 최소한의 진공품질을 확보하기 위해 개발되었다. 압축 실리카로 구성된 패널에서 기본적으로 전체 열 전달을 줄이기 위해, 내부가스를 수백 파스칼의 내부압력으로 제거하였는데, 최대 기공은 100 나노미터이다. 폴리머를 구성하는 특별하게 고 밀폐된 금속화 박막과 얇은 박막 금속 호일은 외피를 구성하기 위해 사용된다.

 

이 보고서는 특별히 진공단열패널 형식에 초점을 맞추었는데, 이 패널은 상대적으로 단순하고 쉽게 구부러질 수 있는 생산방법을 조합하여, 30년에서 50년의 수명을 갖고 있다. 만일 내부공간의 진공이 파괴되더라도, 이 필러 재료의 열적저항은 표준단열재보다도 2 배정도 효율적이다.

 

그러나, 위와 같은 기능성능이 뛰어난 단열시스템이 소개되었지만, 수많은 공지된 질문들 때문에 제지되고 있다. 현실적으로 폭넓은 적용사례는 건물부문에서 오늘날, 이 새로운 단열시스템을 어떻게 다룰 것인가를 보여주고 있다.

 

오랜 기간 동안, 건물의 단열재는 스티로폼, 유리섬유 등과 같은 10㎝ 두께의 표준 단열재가 가장 훌륭한 실 사례로 적용되어왔다. 그러나, 에너지 전문가들은 경제적으로 최적화된 두께는 대략 30㎝ 이며, 기후조건에 따라 50㎝까지 두께가 증가된다고 계산해왔다.

 

현재, 기존 건물규정과 표준에 따르면 지붕과 벽체용으로 대략 12㎝에서 20㎝의 단열층이 요구되는 U value 로 0.2 W/(m·K)를 요구하고 있다. 두꺼운 단열재 층의 사용은 특히, 기존건물의 리모델링의 경우에 특히 문제가 되고 있다. 왜냐하면, 두꺼운 단열재를 집어넣을만한 공간이 제한적이며, 또한 여러 가지 기술적인 제한도 많다.

 

위와 같은 제한요소 때문에, 단열재의 공간적인 요건을 줄이는 대신, 건물을 단열하는 효율적인 방법에 관한 대안들을 개발하려는 시도가 촉진되고 있다.

 

1995년에, 유럽연합 15개국에 대략 150만호 주택이 존재하였다. 그 중 32%가 1945년 전에 건축되었고, 1945년과 1975년 사이에 40%가 건축, 1975년과 1995년 사이에 28%가 건축되었다. 1997년에 유럽연합국가에서 사용된 에너지의 약 25%가 위와 같은 주거에서 공간난방을 통해 소비되었다.

 

보다 높은 열 관류율인 U value 의 장점 때문에, 진공단열패널은 공간난방에 의한 건물에너지 소비를 저감하는 잠재력을 보였다. 건물에서 진공단열패널의 적용은 유럽연합 국가에서 사용된 에너지소비부분의 실질적인 감소 결과를 보였다.

 

유럽연합국가의 기존주택 대비 신축주택 건축 비율은 1%에서 2%에 이른다. 진공단열패널을 이용하여 에너지사용량을 저감가능성은 주로 낡은 건물을 보수하는데 신 기술을 얼마나 적절하게 적용했느냐의 여부에 달려있다. 이 오래된 건물들의 50%는 전혀 단열이 되어있지 않은 상태다. 이런 이유로, 고성능 단열재의 성공여부는 기술적인 해결책뿐만 아니라, 에너지 가격과 제도에 따라 달라진다.

 

진공단열패널의 출현은 유럽연합국가가 온실가스배출을 약 8% 줄이는 효과를 보였다. 이 저감율은 교토의정서의 한 부분으로써 유럽 국가들이 동의한 감축율과 동동한 수치이다. 진공단열패널에 근거한 시스템들은 재료의 두께가 얇아지고 경제적으로 해결가능한 재활용재료를 사용하기 때문에, 전통적인 해결방법보다 재료 집약성이 경감된다.

 

진공단열패널의 압축하중은 1기압 또는 10톤/㎡ 이다. 일반적으로 진공단열패널의 재료로 흄 실리카가 많이 사용되는데, 50 mbar 이상의 압력까지 전도성이 작기 때문에 현재 적용하기 가장 좋은 재료로 평가된다. 흄 실리카의 밀도는 160 kg/㎥에서 190 kg/㎥ 범위이며, 기공성은 90% 이상이며, 표면적은 200 ㎡/g 이다.

 

상대습도 60%이하에서, 흡수된 물이 양은 작고, 60%에서 90%까지의 높은 상대습도조건에서 흡착력이 증가되는 경향이 있다.

 

재료의 함수율이 증가됨에 따라 진공단열패널의 열전도성이 상당히 증가된다. 열 전도성에 대한 물 함량의 영향은 10℃에서 흡수된 물의 질량(%) 당 0.0005 W/ (m·K)의 증가가 있었다.

 

진공단열패널의 사용수명은 내구성과 열화 크게 두 가지 요인에 따라 결정된다.

 

▣ 원문제목 : Vacuum Insulation Panel Properties & Building Applications

 

▣ 원문의 주요목차*********************************************************************

 

1. 서론

2. 진공 단열 패널

3. 건물 적용

4. 제안

5. 전망

6. 참고문헌

 

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