구조용 열교차단재로, 구조 안정성 확보·에너지 효율 극대화
단열구조체 제품_ 외단열발코니용건축물의 냉난방으로 인한 탄소 배출을 줄이기 위한 핵심 기술 중 하나는 건물 외피의 단열 성능을 향상시키는 것입니다. 단열재의 성능을 높이고 두껍게 적용하는 것도 중요하지만, 무엇보다도 건물 전반에 걸쳐 단열이 끊김 없이 연속적으로 시공되는 것이 가장 중요합니다. 특히 내단열보다 외단열 방식이 에너지 효율 향상에 탁월한 방식으로 손꼽히고 있습니다. 그러나 외단열을 적용할 경우, 발코니나 파라펫과 같은 돌출 구조 부위에서는 단열이 단절되어 열교(熱橋) 현상이 발생하기 쉽습니다.열교는 겨울철 실내의 열이 구조체를 통해 외부로 빠르게 전달되는 현상으로, 고단열 건물일수록 그 영향이 더욱 크게 나타납니다. 이러한 열교로 인한 열 손실은 건물 전체 에너지 사용량의 약 30%에 달하며, 이는 단열 성능 저하뿐 아니라 결로와 곰팡이 같은 고질적인 하자의 주요 원인이 됩니다. 따라서 고단열·고기밀 건물일수록 열교 차단은 제로에너지 건축 실현과 쾌적한 실내 환경 조성을 위한 필수 요소로 인식되고 있습니다. 이러한 이유로 최근에는 건축물 설계 단계에서 구조용 열교차단재의 적용이 점점 더 중요해지고 있습니다. 실제로 미국의 뉴욕, 시애틀, 워싱턴 등 주요 도시에서는 신축 건물에 열교차단재 적용을 의무화하고 있습니다. 국내에서도 ‘건축물 에너지절약설계기준’을 통해 단열 기준을 강화하고 외피 열교 부위의 성능을 정량화하고 있으나, 아직까지는 결로 방지재를 이용한 간접적 방법에 머물러 있는 실정입니다. 열교 부위의 열 손실은 고성능 단열재만으로는 해결이 어렵기 때문에, 이를 근본적으로 차단할 수 있는 기술이 시급히 요구되고 있습니다.[ 혁신 솔루션, 정양SG의 LBN Modular ]당사는 이러한 기존 기술의 한계를 극복하기 위해 ‘구조용 열교차단재 LBN Modular’를 개발하였습니다. 본 제품은 건물 구조체에서 발생하는 열교를 근본적으로 차단하도록 설계된 하중지지형 단열구조체(Load-Bearing Insulation)로, 콘크리트 대신 열교차단재 자체가 외력에 저항하도록 설계되어 단열과 구조적 기능을 동시에 수행합니다. 제품 본체는 단열재로 구성되며, 내부에는 철근 부재와 압축 블록이 삽입되어 있습니다. 철근 부재는 인장 및 전단 철근을 일체화하여 절점 변형을 최소화하고 처짐을 억제하여 안정적인 하중 지지를 제공합니다. 또한, 일반 철근 대신 스테인리스 재질을 사용하여 열전도율을 낮추고 단열 성능을 3배 이상 향상 시켰습니다.하단 압축 블록에는 초고성능 콘크리트(UHPC, 압축강도 180MPa, 열전도율 0.4W/m·K)를 적용하여 좌굴 방지와 초기강성 확보를 동시에 달성했습니다.이로써 기존 콘크리트가 가지던 한계를 극복하고 고강도와 고단열성을 동시에 확보한 핵심기술로 평가받고 있습니다.[ 구조성능 및 에너지절감 효과 검증 ]당사 안병권 대표이사는 “구조용 열교차단재는 강도뿐 아니라 설치 부위의 단면이 급격히 변화해 강성이 저하될 수 있기 때문에, 이를 보완해 처짐을 줄이는 것이 매우 중요하다”며 “LBN Modular는 재료의 특성을 최적화하여 안정적 구조성능을 확보한 제품”이라고 설명했습니다.실제 시험 결과, 높이 210mm의 LBN Modular를 적용한 캔틸레버 발코니 시험체(돌출길이 2m)는 일반 철근콘크리트(RC) 구조 대비 강도와 강성이 동등 이상으로 나타났으며, 공인시험기관 시험성적서를 통해 구조적 안전성이 검증되었습니다. 또한, 관련 연구결과는 SCI급 국제논문 4건과 KCI 논문 4건에 게재되어 제품의 독창성과 기술적 우수성이 학문적으로도 입증되었습니다. 에너지 성능 분석 결과, LBN Modular를 적용할 경우 미적용 대비 약 34%의 난방에너지 절감 효과가 있으며, 실내 표면온도를 약 6~8℃ 상승시켜 결로와 곰팡이 발생을 원천적으로 방지합니다. 이를 통해 열적 쾌적성과 실내 공기질이 개선되고, 건물의 생애주기비용(LCC)을 절감하여 경제적 가치를 높입니다.[ 연구개발 중심의 기술 전문기업, 정양SG ]정양SG는 1986년 설립 이래 약 40년간 단열·열교차단 기술 전문 제조기업으로 성장해왔습니다. 전체 인력의 약 15%를 연구인력으로 구성하고 있으며, 매출의 6% 이상을 지속적인 연구개발(R&D)에 투자하는 기술중심형 기업입니다. LBN Modular는 중소벤처기업부 및 국토교통부 R&D 과제 수행(2016~)을 통해 개발된 제품으로, 현재 신제품(NEP) 인증, 혁신제품 인증, 조달우수제품 지정 등을 통해 기술력과 품질을 공식적으로 인정받고 있습니다. 특히, ‘2024년 중소기업 R&D 우수성과 50선’ 및 ‘2024 사회문제해결 R&D 우수성과’(과학기술정보통신부)로 연이어 선정되며, 단열 기술의 혁신성과 사회적 기여를 동시에 인정받았습니다.[ 제로에너지 건축 실현을 향한 비전 ]당사는 RC 구조물용 제품 외에도 철골 구조용, 프리캐스트(PC) 구조용, 모듈러 주택용 등 다양한 구조 대응형 제품군을 확장 개발하고 있습니다. 향후에는 건물 외피에서 발생하는 열교 문제를 근본적으로 해결하기 위해, 해외처럼 부위별 열관류율 산출 방식의 제도 도입과 구조용 열교차단재 적용 시 제로에너지건축물 인증 가점 부여 등의 제도적 기반 마련이 필요하다고 보고 있습니다.정양SG는 앞으로도 구조적 안정성과 단열성능을 동시에 만족하는 고효율 열교차단 솔루션 개발을 통해 탄소중립 시대의 건축 혁신을 선도해 나가겠습니다.▼ 관련 기사 보기http://www.engjournal.co.kr/news/articleView.html?idxno=3013
