BCC리서치 등 조사기관에 따르면 미국의 경우 에너지 소비 중 건축물이 36% 이상을 차지하며, 전력소비의 65% 이상, 이산화탄소 배출의 30%를 차지한다.
유럽연합(EU) 또한 에너지 사용의 40%가 건축물에서 발생한다고 알려진다. EU는 지난 2010년 건물에너지성능지침(EPBD)를 통과시켜 2020년까지 신축 건물은 '에너지사용 제로(0)' 근사기준을 만족시키도록 요구하고 있다.
우리나라 역시 2020년까지 건축물의 온실가스 배출량 31% 감축을 목표로 제시했다. 그린빌딩 보급의 핵심방안으로 고효율 단열재의 개발 및 보급에 나서고 있다.
국내 단열재 시장은 유기단열재(65%)와 무기단열재(35%) 제품으로 구분된다. 유기단열재 제품으로는 발포폴리스티렌(EPS), 압출발포폴리스티렌(XPS), 발포폴리우레탄(PUR), 폴리에틸렌 등이다. 무기단열재로는 그라스울 및 미네랄울 등이 있다.
우리나라와 중국은 단열효과 및 경제성·시공편리성 등의 이유로 유기단열재를 주로 사용한다. 반면 일본·유럽·미국은 목조건물·저층주택등으로 인해 무기단열재 사용 비중이 높다. 2014년 기준 건축용 단열재 세계 시장규모는 110조원, 국내 시장은 1조6천억원으로 추산된다.
단열재의 선택기준은 무엇보다도 낮은 열전도율이 중요하다. 또한 천공에 대한 강건성, 건설현장 절단 및 적용성, 기계적 강도, 불연성, 내후성, 방수성, 경제성 및 환경영향을 모두 고려해야 한다.
고도제한이나 기존 건물 개보수와 같이 공간의 제약이 있을 경우 얇고 효율적인 단열재가 필요하다. 벽 두께의 감소는 주거공간 확대로 이어져 부동산 가치를 높이기도 한다.
현재 사용되는 단열재의 열전도율은 폴리우레탄과 XPS(Extruded Polystyrene, 압출법보온판단열재)이 가장 우수하다. 하지만 폴리우레탄은 가격경쟁력 및 생산성이 저하돼 샌드위치패널이 아닌 단열재로는 확대적용에 한계가 있고, XPS는 프레온계 발포제 사용금지에 따라 점차 입지가 좁아지고 있다.
▲ 흑색 EPS 제품
이에 EPS(Expandable poly-styrene, 발포스티렌)의 열전도율을 개선한 금호석유화학의 '에너포르(Enerpor)' 등 흑색 EPS 제품의 수요가 급증하고 있다. 2014년 기준 흑색 EPS 국내 시장은 2천300억원 규모로 전년 대비 약 2배 성장했다.
EPS란 흔히 제품 포장재·완충재·단열재로 쓰이는 스티로폼을 만들기 전 단계의 원료로 작은 알갱이 형태다. 그동안 주로 백색 EPS가 건자재 시장에서 많이 쓰였지만, 여기에 흑연을 첨가하면 단열효과를 향상시킨 흑색 EPS가 된다.
흑색EPS(비드법2종)는 기존 EPS(비드법1종)를 개선한 제품으로, 기존 제품 대비 열전도율을 최대 20% 낮춘 제품이다. EPS 특성인 독립기포 구조로 열전도율을 높이고, 단열재의 안전핀인 흡수율을 비롯한 강도 등 기존 물성의 장점을 유지한다.
특히 기존 백색 EPS 대비 15~20%의 두께 절감효과와 40% 이상의 원료 절감이 가능하다는게 전문가들의 분석이다. 흑색 EPS는 최초 열전도율과 수개월 후의 열전도율 변화의 차이가 가장 적어 장기열전도율이 우수하다는 강점을 가진다.
이를 열전도율 경시변화라고 하는데, 실험결과 폴리우레탄이나 XPS가 제품 설치후 70일 경과 후 열전도율이 0.0065~0.0101 W/mK 변화된 반면, 흑색EPS는 0.0017 W/mK 변화에 불과했다. 이는 흑색 EPS의 우수한 기계적 강도 및 경제성과 함께 장기 내구성이 요청되는 건축물의 기대에 부합한다.
이 밖에도 흑색 EPS는 에너지 절약과 연료절감에 따른 이산화탄소 배출 감소는 물론 친환경 첨가제를 사용하고 있다. 더불어 낮은 흡수율로 인해 세균이나 부식으로부터 안전한 웰빙 단열재로 평가받고 있다.
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