앞에서 얘기했듯이 이번편은 단열에 대한 얘기다.

단열은 물체 사이에서 열의 이동을 막는 것을 뜻한다. 그러면 왜 열의 이동을 막아야 할까 ? 우리나라가 사철 시원하고 따뜻하고 사람 살기에 쾌적하다면 단열은 그리 중요치 않다. 열대나 아열대에 있는 집을 보면 나무판 정도로 빙 둘러서 밖과 안을 구분하는 정도로만 벽을 만드는데, 그곳은 단열이 그다지 중요하지 않기 때문이다. 하지만, 우리나라 기후에서 그렇게 했다간 겨울에 얼어죽기 딱 알맞다.

단열이 잘 된다는 것은 겨울에 차가운 외기를 차단하여 안에서 춥지않게 지낼 수 있고, 여름에는 뜨거운 햇빛을 막아주어서 덥지 않게 해주는 것을 뜻한다. 거기에다가, 단열이 잘 안되어서 발생하는 결로 현상 등을 막아주어서 벽에 곰팡이 등이 자라는 것을 막아서 건강하게 지낼 수 있다는 것도 포함된다.

대부분, 부실로 짓지 않았다면 벽은 단열에서 별 문제가 없다. 대부분의 단열문제는 창문, 현관 그리고 지붕에서 발생한다. 케이스마다 다르겠지만, 열손실을 100%으로 놓고 보면 대략 40%, 30%, 10% 정도가 될 것이고 나머지 10% 가 벽에서 발생한다고 볼 수 있다. 그러니 파레토 법칙에 따라서 저 40%, 30% 를 잡아야 나머지 20%, 10% 를 잡는 것이 의미가 있다.

단열의 기본은 집 벽을 기준으로 외부와 내부가 열이 교환되지 않도록 하는 것이다. 여름에는 밖의 뜨거운 열기가 집안으로 안 들어오도록, 겨울에는 안의 따뜻한 공기가 집밖으로 안 나가도록 하는 것이 기본이다. 흔히 냉기가 올라온다.. 라는 표현을 하곤 하는데, 냉기는 없다. 열은 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐른다. 이게 기본이다. 이것을 열전달 또는 열교환 이라고 한다.

열전달 메커니즘에는 3가지가 있다. 전도, 대류, 복사가 있다. 복사는 3가지 방법 중 유일하게 매질이 없는 상황에서도 일어날 수 있는 열전달의 형태인데, 집의 단열이라는 측면에서 보면 다른 두가지에 비해서 매우 적기 때문에 여기서는 무시하자.

전도는 주로 고체에서 열 전달이 일어나는 형태다. 원자 레벨에서 보면 전도는 고에너지 상태(온도가 높거나, 빠르게 운동하거나, 빠르게 진동하는) 원자/분자들이 옆에 있는 원자/분자에게 에너지의 일부를 전달하는 현상이다. 다르게 말하자면 전도는 물체 속에서 열이 전달되는 현상을 말한다.

전도에 의해서 열의 양은 전달되는 물체 단위길이당 온도차에 비례하고, 물체 두께에 반비례하며, 비례 상수(전도율 또는 열전도율이라고 한다.)는 그 물체가 무엇인지에 달려 있다.

풀어서 쓰면 내/외부의 온도차가 적고, 벽의 두께가 두껍고, 열전도율이 낮은 것을 재료로 쓰면 단열이 잘된다는 뜻이다. 여름에는 온도 차이가 상대적으로 얼마 안되지만, 겨울에는 꽤 크다. 외부가 영하 20도인데, 내부 온도를 23도로 유지한다고 하면 43도의 온도차가 발생한다.

벽 등을 통해서 열전도가 일어나는 것을 막기 위해서는 벽을 두껍게 하면 좋지만, 무작정 두껍게 할 수도 없기 때문에 열전도율이 낮은 물질을 사용한다. 가장 열전도율이 낮은 것은 진공이다. 열전도가 거의 안된다. (위에서 얘기한 복사에 의한 열 전달이 발생하지만, 무시하자. 또한, 진공이라고 해서 그 공간에 아무것도 없는 것은 아니니 열전도는 일어난다. 하지만 역시 매우 미미하므로 무시하자) 그 다음으로 열전도율이 낮은 것 중 우리가 사용하기 쉬운 건 “공기” 다. 벽 속에 공기를 잘 가두고 그 공기가 움직이지 않도록 하는 것이 열전도율을 낮게 하는 데 좋다. 즉, 벽에 무언가를 꽉 채우는 것은 오히려 열전도율을 공기에 비해서 높게 하므로 단열이라는 측면에서 보면 그리 좋지 않다. 꽉 채우는 것보다는 일정 정도 간격을 띄워놓아서 외벽과 내벽의 열전도가 일어나지 않도록 하는 것이 매우 중요하다.

대류는 주로 기체에서 열 전달이 일어나는 형태다.

대류에 의한 열교환을 줄이기 위해서는 외부의 공기가 직접 안 들어오고, 내부의 공기가 밖으로 안나가게 하는 것이 중요하다. 하지만, 집의 내/외부가 공기가 전혀 이동이 없다면 내부에서 사람이 숨을 쉬어서 발생하는 이산화탄소나 음식 냄새 등이 계속해서 집안에 남아서 문제가 발생하므로 환기도 잘 되어야 한다.

먼저 집안팎의 공기가 이동하려면 어딘가에 통로 또는 구멍이 있어야 한다. 그 통로는 창문을 열어둔다든가, 부엌 조리기구 위에 있는 환풍기, 화장실에 있는 환풍구, 사람이 드나드는 현관이나 다용도실을 통해서 뒷마당으로 나가는 뒷문 등이 있다.

창문에서는 단열이 안되는 부위가 3곳 있다. 유리 부분, 유리와 창틀 사이, 창틀과 프레임 사이…

유리부분은 주로 전도에 의해서, 유리와 창틀, 창틀과 프레임 사이에서는 대류에 의한 열전달이 발생한다.

창문은 이중창이냐, 삼중창이냐.. 도 중요하지만, 그보다 먼저 선행되어야 할 것은 유리가 어떤 유리이냐이다. 일반적으로 단열유리는 유리가 2겹인 이중유리, 3겹인 삼중유리, 은 또는 알루미늄을 코팅한 로이유리, 유리 사이를 진공 처리한 진공 유리가 있다. 뒤로갈 수록 가격이 비싸지고 또 단열성도 좋아진다.

SBS 뉴스 '발코니 유리' 단열 효과, 직접 실험해보니… 참조

유리와 창틀 사이를 보면 틈새가 있고 또한, 창틀을 보면 배수를 위한 구멍이 있는 경우가 많다. 이 구멍으로 여름이면 모기 등의 벌레가 들어오기도 한다. 이 틈새를 잘 막으면 단열 효과가 좋아진다. 오픈마켓에서 검색해 보면 꽤 많은 제품이 나오니 그중에서 골라서 창틀에 잘 맞는 것을 끼우면 된다. 검색어는 외풍 차단 또는 창문 틈막기 정도로 찾아 보면 된다. 굳이 비싼 걸 살 필요는 없고 중간 정도의 가격에 해당하는 걸 사서 매년 바꿔주는 게 좋다.

창틀과 프레임 사이는 건축후 몇년간은 별다른 문제가 없다. 하지만, 몇년 지나서 집의 수축이 끝나고 나면 이 틈새가 벌어지는 경우가 있다. 간단하게는 실리콘으로 막을 수 있기도 하다. 이 틈새가 벌어져 있으면 집 벽체 사이로 빗물이 들어가서 집 벽면 사이에서 곰팡이가 생기는 경우도 있으니 매년 봄이 되면 꼭 확인하자.

현관은 대부분의 열교환이 대류에 의해서 발생한다.

현관은 사람이 드나들기 때문에 드나들면서 외부의 공기가 자연스럽게 드나들 수 있고, 문틈새, 문의 위 아래 부분 등으로 열교환이 일어날 수 있다. 이 틈새를 최소화 시켜야 한다. 그리고 홈쇼핑 등에서도 광고가 나오는 현관문 안쪽에 설치하는 비닐로 된 문도 좋은 효과가 있다. 겨울철에 설치하고 봄에 떼어내면 되니 설치하는 것도 한가지 방법이다.

지붕에서 발생하는 열교환은 대부분 전도에 의해서 발생한다.

겨울에 모자를 쓰면 추위를 덜 느끼는 것처럼 지붕의 단열이 잘 되어 있다면 외부와의 열교환을 막아서 겨울에는 따뜻하게, 여름에는 덥지 않게 보낼 수 있다. 지붕 역시 벽체와 같은 방식으로 공사를 하는데, 벽과는 달리 기울어져 있거나 공사 막판이어서 대충 하는 경우가 있고, 이 대충하는 게 결국은 단열을 좋지 못하게 만든다. 그러니 지붕을 올릴 땐 직접 가서 봐야 한다. 흔히 분홍스티로폼(아이소핑크)이라고 부르는 단열재를 제대로 틈새없이 두꺼운 것으로 설치하는지, 유리솜을 제대로 설치하는지, 타이벡은 빈틈없이 붙였는지 등을 직접 눈으로 확인하자. 특히 아이소핑크를 대충 잘라서 얹어놓아도 확인하기 어려우니 꼭 확인해야 한다.

벽에서 발생하는 열교환 역시 대부분 전도에 의해서 발생한다.

벽의 단열 시공방식은 업체마다 조금씩 다르기는 하지만, 큰 차이는 없다. 다만, 간혹 집주인이 잘 모른다고 판단하면 열반사 단열재 만 붙이고는 그게 단열의 모든 것인 것처럼 얘기하는 업자도 있으니 주의하자. 열반사 단열재는 지붕 또는 각 층의 바닥에도 사용되기 때문에 알아두면 좋다. 어디까지나 보조적인 단열재이지 주 단열재는 아니다.

대부분의 경우 벽면에는 석고보드가 들어가는데, 석고보드 중 일부 제품에서 라돈이 검출되기도 하니, 꼭 확인하자. 업자가 가져온 석고보드 제품명으로 구글에서 검색해 보면 라돈 존재 여부를 찾아 볼 수 있다. 그리고 단열재로 많이 쓰이는 아이소핑크라고 부르는 두께 10 ~ 100 mm 정도 스티로폼을 빈틈없이 잘 맞춰서 넣어야 한다. 두꺼울수록 단열 효과는 있지만, 너무 두꺼우면 방이 좁아지기 때문에 너무 두껍게는 하지 않는다. 보통은 5 ~ 10 mm 두께의 제품을 서너장 겹쳐서 시공한다.

벽에서 열교환이 발생할 수 있는 부분은 여러곳이 있는데, 수도/하수도 라인이 지나가는 부분, 화장실/부엌 등의 환풍기 배관 부분 등이 있다. 수도/하수도가 지나가는 곳은 다른 곳보다 벽의 두께가 얇아질 수 있으므로 이부분을 잘 마감해야 하는데, 가끔 이 부분의 단열재를 빼는 등의 경우가 발생할 수 있고, 환풍기 배관을 타고 외기가 역류해서 들어올 수도 있다. 외기가 들어올 수 있는 구조인지를 공사할 때 점검해야 한다. 대부분의 경우는 댐퍼가 있어서 역류를 방지하지만, 이 댐퍼가 없는 경우도 있고, 제대로 역할을 못하는 경우에는 외기가 그대로 들어올 수 있다.

그리고 위에서 얘기한 것처럼 열전도가 안되도록 하기 위해서 벽체 내부에 빈공간이 균일하게 제대로 있는지를 확인하고 그 빈공간이 어딘가로 연결되어서 외부/내부의 공기가 드나들 수 있도록 되어 있지는 않은지도 확인하자.

2015/11/03 akpil