| 연구개발개요 |
현재 건축 단열 소재 및 공법의 단점으로 확인된 부분을 다음과 같이 동시에 보완하여 건축물의 에너지효율, 화재안전성, 위생성능을 향상시키는 데에 그 목적이 있다. ○ 단열재 자체의 난연성능이 준불연 등급 만족 ○ 장기 단열 성능 확보: 초기 단열 성능 ○ 이음매 없는 공법으로 열교 방지 ○ 결로 방지 및 위생 성능 확보 ○ 현재 확보한 복합단열재에서 단면 패널과 샌드위치 패널 및 공법까지 추가 개발 각 항목별로 보다 상세한 내용을 다음과 같이 정리함○ 단열재 자체 준불연 성능으로 화재 안전 향상 및 공사기간 단축- 해당 단열재가 기타 난연성능을 향상시키기 위한 복합층 혹은 표면처리가 없이 준불연 성능을 가진다유통과정, 시공현장의 입고와 보관, 현장 시공 작업 중에도 고열 스파크 작업등의 복합 작업이 이루어지는 것에 의한 화재 위험성이 없다- 설치 이후에도, 화재 시 준불연 성능을 통해 인명과 재산의 피해를 줄일 수 있다- 현재 기타 유기물 단열재 (단열재 자체가 난연성능이 나오지 않는 우레탄계, 압출법폴리스티렌, 비드법폴리스티렌, 페놀폼 등)의 시공 시 금지된 복합 공정 금지에 대비하여, 타공정 동시 작업이 가능해 지므로, 공사 기간이 20% 이상 단축 한다. ○ 장기 단열 성능 확보 및 유지 - 단열재들이 납품 및 설치되는 당시의 초기 열전도도를 통한 열관류율을 계산하여 에너지절약기준을 만족하고 있다. 그러나 대부분의 단열재들은 시간의 흐름에 따라 수분 및 온도변화에 따라 열화되어열전도도가 수십~수백% 상승하는 경시변화를 보이며, 이로 인해 건축물의 에너지 손실이 증가한다. - 본 개발제품은 투습저항성 (투습저항계수 10,000 이상) 으로, 단열재의 경시변화가 최소화되어 10년 이상의 기간에 20% 이하의 열전도도 변화를 보이며, 장기적으로 단열성능을 유지 확보할 수 있으며 궁극적으로 건축물의 에너지 보존 성능을 유지한다. ○ 열교 방지 및 에너지 효율 향상- 제품의 전용 설치 공법에 의해 이음매가 없는 시공 및 품질을 실현한다.- 이음매에 의한 열교 (Heat Bridge)가 발생하지 않으며, 이로 인한 에너지손실과 결로에 의한 건축물 노후화를 방지할 수 있다. ○ 결로 방지를 통한 세균 및 곰팡이 생장 억제 가능한 위생 성능 - 투습저항성 (투습저항계수 10,000이상)과 이음매가 없는 시공은 결로에 의한 세균과 곰팡이의 생장을 억제한다. 이로 인해 건축물의 실내공기품질(IAQ:Internal Air Quality)을 위생적으로 유지하며, 단열재와마감재의 부식과 열화를 방지할 수 있다
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| 최종목표 |
● 그린 뉴딜, 녹색건축, 제로에너지건축에 기여하는 단열/방열 구법의 개발에서 장기단열성능, 화재안전, 위생성능, 시공효율 향상● 이음매 없는 시공에 의한 열교방지로 에너지 효율 향상● 해당 단열재는 투습저항층을 가짐으로써 결로를 방지하여 경시변화 최소화 및 장기단열성능 확보● 열전도도 에너지절약기준 가등급 만족● 건축물 마감재료의 난연성능 및 화재 확산 방지구조 기준 [시행 2021. 3. 29.] [국토교통부고시 제2020-1053호, 2020. 12. 28., 일부개정] 준불연성능 만족● 투습저항성능으로 결로를 방지하고 곰팡이 및 세균생장이 억제되는 위생 성능 확보● 소재 자체가 준불연재로 화재안전성 확보되어 시공 현장 동시작업 가능 및 공사기간 단축● 단열재의 가공, 부착, 시공 공법 개발● 단열재의 단면패널과 샌드위치패널 및 그 설치 부속 개발 ● 해당 기술의 지식재산권 확보● 개발 공법 건설신기술 인증● 개발 공법 건축 현장 적용 및 매출
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| 연구내용 및 범위 |
1차년도● 기존 단열재 및 복합단열재의 성능 및 공법조사● 개발 공법과 비즈니스모델 수립● 복합단열재의 시제품 설계 검토● 복합단열재의 시제품 제작 및 시험성능평가● 설계 수정, 성능평가 반영 개선안 진행● 개선안 반영 시제품 제작 후 시험 및 현장 성능평가● 복합단열재의 시공법 개발 및 정리● 특허 출원 및 보완2) 2차년도● 복합단열재의 단면판 및 샌드위치 패널 공법 조사 및 개선점 확인● 단면찬 및 샌드위치 패널 OEM 업체 리서치● OEM 업체 Award 및 계약 실시● 복합단열재의 단면판 및 샌드위치 패널설계 검토● 복합단열재의 단면판 및 샌드위치 패널 시제품 제작 및 성능평가● 성능평가 반영 개선안 진행● 개선안 반영 제작 및 성능평가● 단면판 및 샌드위치패널 공법개발 및 정리● 특허 출원 및 보완● 개발 제품 및 공법 표준도, 시방서, 일위대가 작성● 개발 제품 및 공법 기술가치 평가● 개발 제품 및 공법 홍보자료/영상 작성● 개발 제품/모형 제작● 개발 공법 건설 신기술 인증● 개발 공법 사업화 수행○ 연구개발과제 해당 기술의 보완할 점- 고성능의 준불연 NBR계의 단열재를 건축물의 내외단열재로 적용하기 위해서 에너지 절약기준을 만족하는 열관류율에 따른 최적 단열 두께을 고려하는 경우, 그 비용이지나치게 상승하게 된다. 이로 인해 그 두께에 따른 비용절감 대체제 (Filler) 로서준불연 EPS를 고려하고 있다.- 두 개의 소재를 적층하는 과정을 현장 시공 단계에서 진행하는 것과 선제작 (Pre-Fabrication)하여 시공하는 것의 비용 분석 및 시공 품질을 유지하는 공법과 매뉴얼의 관점에서 개발 및 평가를 계획해야 한다- 고성능의 준불연 NBR계의 단열재 및 그 복합재를 응용한 실제 예시 (Practice)가 없으므로, 이에 대한 시장 진입 Case Study 및 Promotion 계획을 면밀히 세워야 한다.이러한 과정을 통해 시장에 진입하고 시장이 해당 소재와 공법에 적응할 시간을 가질수 있어야 한다- 개발 후 단열복합패널, 단면패널, 샌드위치 패널 각각의 성능이 사양에서 요구하는 공인 시험 기준을 만족할 수 있어야 한다○ 사업화과제의 차별화 방안- 개발 제품과 공법은 지식재산화를 통해 특허 출원 및 등록 진행 - 개발공법은 단열공법의 소방안전 및 위생성 향상과 고효율에너지 건축물을 위해 개발되었고 기존 단열재의 성능과 공법의 단점을 보완 했으므로 건설 신기술 인증 시유리하다고 판단됨- 개발공법 공법의 표준화를 위해 실물 시공을 수행 진행예정으로 실물 시공을 통해일위대가, 시방서, 설계표준등을 확보하고, 향후 공법의 표준화를 통해 건설신기술인증 준비 - 개발공법 사업화 비즈니스 모델 수립: 전문가 활용을 통한 사업화의 성공 도출.- 건설신기술 인증 시 본 연구개발 과제를 통과해 가점 취득 후 인증을 원활하게 진행
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