건축 자재 미세기공 구조의 열차단 효과 (결로현상 억제) 원리

 

 

 

다공성 구조의 열차단 효과는 여러 가지 물리적 원리에 의해 작용하며, 이들 원리는 서로 상호작용하여 열전달을 효과적으로 줄인다 이것은 겨울철 난방으로 인해 나타나는 내외부 온도 차이로 인해 발생하는 결로 현상 억제하는 효과로 나타난다.

 

1. 공기 함유

 

다공성 구조는 미세한 기공을 포함하고 있어, 그 내부에 공기를 함유하게 됩니다. 공기는 열전도율이 낮기 때문에, 고체 물질에 비해 열이 전달되는 속도가 느리다. 이로 인해 다공성 재료는 열이 이동하는 경로를 차단하는 역할을 하며, 외부의 열이 내부로 쉽게 전달되지 않도록 방지한다. 공기층이 많을수록 열전달 저항이 증가하게 된다.

 

 

2. 열전도 감소

 

다공성 재료는 고체 물질보다 열전도율이 낮아, 열이 재료를 통과하는 속도를 줄여줍니다. 예를 들어, 폴리스티렌과 같은 다공성 폴리머는 열전도율이 낮아, 건축 자재로 사용될 때 외부의 온도 변화에 대한 저항력을 높여줍니다. 이는 에너지 효율성을 높이는 데 기여하며, 난방 및 냉방 비용을 절감할 수 있습니다.

 

 

3. 복사 차단

 

다공성 구조의 표면은 일반적으로 거칠거나 불규칙하여, 열 복사를 흡수하거나 반사하는 성질을 가집니다. 이는 열 에너지가 다른 물체로 방출되는 것을 줄이는 데 도움을 줍니다. 복사열은 고온에서 저온으로 이동하는 경향이 있으므로, 다공성 구조의 표면이 복사열을 효과적으로 반사하면, 내부 온도를 일정하게 유지할 수 있습니다.

 

 

 

4. 결합 효과

 

다공성 구조는 여러 층으로 이루어져 있는 경우가 많다. 각 층은 서로 다른 물질이나 구조적 특성을 가질 수 있으며, 이로 인해 열의 반사와 흡수가 복합적으로 일어난다. 예를 들어, 다층 구조의 단열재는 각 층에서 열이 다시 반사되고 흡수되어 열 전달을 더욱 억제한다. 이러한 결합 효과는 열차단 성능을 극대화하는 데 중요한 역할을 한다.

 

 

 

 

5. 물리적 성질에 의한 차단

 

다공성 구조는 또한 물리적 특성에 따라 열차단 성능이 다르게 나타난다. 예를 들어, 다공성 재료의 밀도, 기공 크기 및 형태는 열전도율에 큰 영향을 미친다. 기공의 크기가 작을수록 열전도율이 낮아지는 경향이 있으며, 이는 더욱 효과적인 열차단을 가능하다.

 

 

 

 

종합적으로 본다면 구조적으로 복합적인 내외부 열 차단 효과가 나타나며 이것을 결로 현상을 억제하는데 효과적이라는 점이다.

 

가장 주목할 점은 다공성 재료에 밀도, 기공 및 형태가 열전도율에 큰 영향을 미치며 기공의 크기가 작을수록 더 효과적이다.

 

 

페인트의 경우에는 대표적으로 쾌유공간 핵심 원료 겔라이트 소재가 황토보다 187배 미세기공으로 이루어져 매우 효과적으로 결로 현상을 억제하는 결과가 많이 나왔다

 

아래 처럼 결로 현상이 자주 발생하는 벽면을 보더라도 억제 효과가 뛰어난 것을 확인할 수 있다. 

 

다만 일정 두께가 되어야 하며, 페인트 칠하고 건조하는 방식으로 3~4번 반복해야 기본적인 결로 현상 억제 효과가 나타난다. 

 

 

 

▲ 쾌유공간과 일반 페인트 결로 현상 방지 효과 비교 영상