| 2차년도 |
장기 내구성 검토단열패널의 구조물 일체화 성능 및 생산성 검토단열패널의 방화성능 및 구조안정성 검토단열패널의 시공성 검토경제성 검토
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개발 단열 패널의 장기 내구성 및 내후성 검토개발 단열패널의 구조물 일체화를 위한 부착방법검토공장작업 가능율, 현장 작업량 등 검토를 통한 생산성 방화성능 및 유해가스 발생여부면내전단강도, 단위하중, 휨강도, 내충격성 등 구조안정성 검토단열패널 시스템 공법의 시공성 및 가공성 검토Mock-up test를 통한 현장적용성 검토유닛재료, 공사단가, 설치시간 등의 검토를 통한 단열시공시스템 공법의 경제성 분석
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| 연구성과 |
기술적 기대성과 |
(가) 구조체 일체형 단열패널 개발현재 국내에서 사용되고 있는 외단열 공법의 대부분은 스티로폼을 붙인 후 마감을 실시하는 공법으로 스티로폼의 수축에 의한 누수 및 균열이 발생하게 되며, 접착제의 탈락에 의한 하자 발생 우려가 매우 높다. 따라서, 본 연구과제를 성공적으로 수행하게 되면 구조체와 일체화된 단열 패널의 개발로 내구성과 단열성능이 우수한 콘크리트 구조체 일체형 무기질 단열패널 및 열반사 도료의 개발은 에너지 절감 및 여름철 도심지 콘크리트 외벽 구조체의 축열에 의한 열섬현상 및 열대야 발생을 줄일 수 있을 것으로 사료된다.(나) 무기질 단열재 개발지금까지 개발된 무기질 단열재는 암면, 글라스울 등의 인체 유해성 소재로 가공된 단열재로 이러한 단열재들은 콘크리트와 접착성 및 일체화가 불가능 하여 여러 가지 후속 공정이 발생되며, 부착의 문제로 인하여 내단열 공법으로 주로 적용하여 왔다. 따라서, 본 연구에서는 구조체와 일체화 될 수 있는 미세 다공질 무기단열재를 개발하여 매립 거푸집 시공을 통한 콘크리트와 일체화가 가능하며 기존 단열재 소재에서 나타나는 환경문제를 해결할 수 있는 친환경 단열재 기술이다. (다) 열반사 도료 개발공동주택 외벽 마감재로 가장 많이 사용되고 있는 페인트 등의 도료는 단순히 건축물의 미적 효과와 표면 보호용으로 사용되고 있는 재료로 사용되어져 왔다. 그러나 본 연구의 열반사 도료 기술은 단열패널 표면에 열반사 도료를 도포하여 외관 디자인이 가능하며, 또한 단열기능으로 단열패널에 앞서 1차적으로 태양 복사열을 외부로 반사시켜 구조물에 도달하는 태양 복사열을 감소시켜 하절기 구조체의 축열현상을 저감시킬 수 있다. 이러한 열반사 도료를 기존 공동주택의 외부 도장 공사시 적용할 경우 단열효과를 더욱 상승시킬 것으로 기대한다.(라) 건축물 냉난방 에너지 절감 효과현재 공동주택에서 주로 적용하고 있는 내단열 방식은 단열재의 교차지점 및 단열재와 구조체가 교차하는 부위에서 열교현상이 발생하여 냉난방 부하가 증가되는 문제점을 가지고 있으며, 내단열로 인하여 구조체가 외기에 의하여 축열을 하게되어 냉난방 비용이 증가되는 문제점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 열교현상 및 외기에 의한 구조체의 축열 현상이 없는 외단열 공법으로 건축물 냉난방 에너지의 절감이 가능한 공법이다. (마) 친환경 내단열 패널의 개발로 인한 환경친화 거주 공간 제공대부분의 공동주택의 내부 단열은 단열재 상부에 석고보드 등을 설치하고 도배를 실시하여 마감함으로써 벽면 충격에 의한 벽체 파손으로 이에 대한 하자가 발생하기 쉬우며, 액자 등의 설치를 위한 못질 고정이 불가능 한 단점이 있다. 내부용 무기질 단열패널의 표면을 친환경성을 위하여 황토 등의 소재를 이용하여 내장재 단열패널로 생산하여 실내 거주환경의 쾌적성을 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.(바) 단열 패널의 공장 생산으로 품질 안정성 및 생산성 향상현재의 외단열 재료 및 공법은 현장에서 단계별로 제작 및 시공하는 공법으로 현장의 환경 및 작업자의 숙련도에 따른 품질의 편차가 크게 발생하게 됨. 또한 시공시 외기 온도가 낮을 경우 접착제의 경화가 늦어져 단열재가 침하되는 하자가 발생하기도 하며, 기온이 높을 경우 접착제의 조기 경화로 접착성이 떨어져 단열재가 탈락하는 등의 하자 발생을 유발하기도 한다. 따라서, 본 기술은 공장 생산으로 품질의 안정성을 기대할 수 있으며, 또한 기계화 시공으로 시공 생산성 향상이 가능할 것으로 사료된다. 단열패널을 공장에서 대량 생산하여 생산성 향상으로 인한 원가 절감이 가능하며, 품질관리가 용이하여, 일정한 품질의 단열 패널 생산이 가능하여 현장 품질관리의 용이성으로 하자 발생우려가 줄어들 것으로 기대된다.
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| 사회 경제적 파급효과 |
패널의 다양한 문양 설계로 인한 구조체 미관 향상열반사 도료에 의한 다양한 색상의 연출구조체의 축열 효과를 저감하여 쾌적한 실내환경을 조성열대야 현상의 저감을 통한 정신적, 육체적 휴식제공단열성능의 향상 및 하자 발생의 최소화로 인한 구조물의 수명 연장으로 인한 폐기물 발생 및 재건축에 따른 사회적 낭비 최소화도시 열섬 및 열대야 현상 완화열교현상 방지로 건축물 냉난방 에너지 소모 감소열반사 도료로 단열재 미시공부위의 최소화 및 에너지 비용 절감외단열 공법으로 구조체 축열현상 방지로 인한 에너지 소비 감소구초제와 일체화 된 단열재의 개발로 하자발생을 최소화하여 하자보수비용의 절감시공 공정이 줄어 공기의 단축 및 공장 생산에 의한 품질관리 향상에너지 절감형 및 외단열에 의한 쾌적한 환경제공으로 건축물의 가치 향상
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| 활용방안 |
건물에서 단열이 고려된 외피는 지속가능한 건축물의 세 가지 목표인 거주자의 건강, 거주자의 쾌적, 환경에 대한 고려를 모두 만족시키기 위해 외부환경조건의 변화와 실내환경조절의 필요에 따라 능동적으로 대응할 수 있어야 한다. 이러한 다양한 고려와 건물의 특성에 맞는 세심한 외피 디자인을 통해 거주자에게 쾌적한 환경을 제공하고 에너지 소비를 줄임으로써 환경친화적인 건축물을 구현할 수 있다. 따라서, 본 친환경 아파트 단열 외벽재 개발 기술은 에너지 절약, 여름철 구조체의 축열에 의한 열섬현상 및 열대야 발생을 줄일 수 있을 것으로 사료된다.
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