단열재의 대형화, 결합, Dual Cavity(이중단열) 등 다양한 방법으로 단열성능 향상
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국가정책, 단열재시장 확대 부추겨
지난해 말 조달청에서는 관급창호업체들에게 ‘금속제창 에너지소비효율 1등급 전환에 대한 의견 조회’공문을 보냈다. 이 공문에는 올해 7월 1일 계약 분부터 적용한다고 하여 업계에서는 강하게 반발했고 몇 차례 공청회 끝에 2020년 11월 30일 이후 계약 분부터 에너지소비효율 1등급제품만 사용하기로 했다.
지난 3월에는 환경표지인증을 주관하는 환경산업기술원에서 현행 열관류율 1.4W/㎡K 이하를 열관류율 1.0W/㎡이하로 상향 조정한다고 업계에 공문을 보냈다.
조달청에서는 ‘녹색제품구매촉진에 관한 법률’과 ‘환경기술 및 환경산업 지원법’에 따른 알루미늄 창세트에 대해 소비효율등급 2등급 이상 환경표지인증서를 보유한 업체에게 한해 다수공급자계약이 가능하며 관련 법령에 따라 창호 MAS 등록 조건을 환경표지인증 제품으로 한정하고 있다. 환경표지인증에서 열관류율을 1.0W/㎡이하로 상향조정 역시 관급창호업체와 직접적인 관련이 있기 때문에 관급창호업체들은 시장에 참여하기 위해서는 제품의 단열등급 상향이 불가피한 실정이다. 이에 관급창호업체들이 회원사로 있는 (사)한국알루미늄창협회는 최대한의 준비기간이 필요하다는 의견과 1.3으로 완화를 요청한 상황이다.
조달청과 환경산업기술원에서 창호 단열등급을 향상시키려는 이유는 지난 2015년 7월 산업통상자원부에 고시된 ‘공공기관 에너지이용 합리화 추진에 관한 규정에 ’에너지 소비효율 1등급 제품을 우선 구매하여야 한다‘라는 내용이 고시되었기 때문이다.
관급창호시장은 금속재창 업체들이 전체 시장의 85% 이상을 차지하기 때문에 단열재사용 증대는 필수가 되고 있다.
금속재창 업계 관계자는 “현재 금속재창 관급창호 업체들은 1등급 제품을 개발하기위해 많은 노력을 기울이고 있다. 오래전부터 1등급 제품을 준비해온 업체들은 이러한 정책을 반기는 분위기고 준비를 하지 못한 업체들은 급하게 제품 업그레이드를 위해 노력하고 있는 실정이다.”고 전했다.
단열재 폭과 비중 증대
이전에는 알루미늄단열창호에 사용되는 폴리아미드 단열재 두께는 12mm~16mm 수준이었으나 시간이 흐르면서 점차 대형화 되어 최근에는 32mm에서 40mm까지 단열재 두께가 두꺼워지고 있다. 폴리우레탄의 경우도 이중으로 단열을 하는 Dual Cavity(이중단열)제품도 생산하고 있으며 폴리우레탄과 폴리아미드 단열을 결합한 제품도 생겨났다.
또한 대류를 없애기 위해 폴리아미드단열재와 프로파일 내부 공간에 우레탄폼을 삽입하는 제품까지 생산되고 있다. 단열재 비중도 알루미늄단열창호의 30%까지 증대되고 있다.
알루미늄 창호업계 관계자는 “열관류율 0.1W/㎡을 줄이기 위해서는 열전도율이 높은 알루미늄 창호는 단열재의 중요성이 매우 크다. 2010년대 이 후 건축물의 에너지절약 설계기준이 1년 단위로 등급이 올라가고 관급창호도 1등급창호시대가 멀지 않았기 때문에 단열재 사용이 증가될 수 밖에 없는 실정이다”고 말했다.
폴리우레탄과 폴리아미드
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폴리우레탄은 구조강도가 높아 주로 커튼월에 사용되고 폴리아미드는 알루미늄 단열창호에 사용되고 있다. 그러나 최근에는 단열성능을 높이기 위해 두 제품을 혼합해서 사용하기도 한다.
폴리우레탄은 이용한 알루미늄단열창호는 단열성능이 취약한 알루미늄에 폴리우레탄을 주입하여 단열성능을 향상시킨 제품으로 하나의 알루미늄 프레임을 폴리우레탄으로 끊어주어 열전도를 방지하고 있다. 가장 큰 장점은 구조강도가 높아 커튼월 등 상업용 건물에 주로 사용되고 있으며, 차음 효과 및 기밀성이 향상되고 폴리아미드 대비 알루미늄면적이 10% 감소되어 공정비용용 감소할 수 있다.
폴리아미드는 나일론을 주원료로 하여 강성, 경도가 높고 치수안정성이 높아 장시간 고온 및 고압에 노출되는 부품에 적합하다. 또한 형태가 자유롭고 결합방법이 간단하고 쉬우며 결합 후 바로 작업에 투입이 가능하다.
폴리아미드 공정 가운데 프레임과 폴리아미드 결속력 및 구조성능 향상을 위해 프레임에 이빨자국을 내는 널링작업이 있다. 업체들은 비용이 상승하기 때문에 널링작업을 하지 않는 경우가 많은데 고품질 제품을 위해서는 반드시 필요한 공정이라고 업계에서는 말하고 있다.
단열재 임가공 업계 관계자는 “폴리우레탄과 폴리아미드 단열재는 기능적으로 분리되어 있다. 알루미늄 커튼월에는 구조성능과 생산성이 우수한 폴리우레탄 단열재가 폴리아미드보다 많이 사용되어지고 있으며 시스템창호와 고단열 알루미늄창호 등 두 곳 이상 열교를 끊어야 하는 복잡한 구조의 프레임에는 폴리아미드 단열재가 주로 사용되어지고 있다”고 전했다.
현재 폴리아미드는 (주)동신테크, 대한플라테크, 피엔알 등 많은 업체가 원료를 생산하고 있으며 동신테크가 시장의 60%를 차지하면서 시장을 리드하고 있다.
폴리우레탄 단열재를 생산하는 업체는 (주)아존아시와 바스프, 대진이화가 있으며 아존아시아가 시장의 80%이상을 차지하면 시장을 리드하고 있다.
(주)아존아시아, Azo-CoreTM 디자인 출시
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폴리우레탄 단열의 대명사인 (주)아존아시아는 지속적으로 업그레이드한 단열 시스템을 선보이고 있다.
지난 2016년에는 AZON 이중단열 시스템을 출시했으며 최근에는 Azo-CoreTM 디자인을 출시했다.
AZON 이중단열 시스템은 연속된 복수의 AZON 단열층의 적용으로 기존 AZON 단열보다 효과적인 열교차단이 가능해 단열성능을 극대화할 수 있는 장점을 갖고 있다.
Azo-CoreTM 디자인은 충진 넓이가 넓지 못해 단열성능향상에 한계가 있다는 단점을 극복한 제품으로 넓은 단열층 설계로 향상된 단열성능을 얻을 수 있게 하였다. 기존 AZON 단열 방식보다 4배 낮은 열전도율을 가진 Azo-CoreTM를 알루미늄 창호에 적용 시 패시브하우스 기준을 통과 할 수 있을 정도의 뛰어난 성능을 가질 수 있다. 현재 국내 창호회사에서 Azo-CoreTM를 적용하여 강화되고 있는 창호 성능 기준에 맞는 제품을 개발하고 있으며 하반기에 제품이 출시될 예정이다.
(주)동신테크, 폴리아미드 압출 5라인 증설
국내 폴리아미드 단열재 시장에서 가장 많은 포지션을 차지하고 있는 (주)동신테크는 최근 늘어나는 일량을 맞추기 위해 폴리아미드 압출 5라인을 증설했다.
19대의 폴리아미드 압출라인을 보유하고 있는 동신테크는 이번 증설로 총 24대의 폴리아미드 압출라인을 보유하고 있다. 동신테크의 임근종 전무는 “5년부터 폴리아미드 단열재 판매가 늘어나기 시작했으며 최근에는 더욱 늘어나고 있다. 특히 최근에는 조달청에 등록된 금속재창 업체들의 단열재 수요가 늘어나고 있다. 늘어나는 일량을 맞추기 위해 최근에는 폴리아미드 압출라인을 증설했으며 24시간 풀 가동하고 있다”고 전했다.
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폴리아미드 단열시장에서 60%를 점유하고 있는 동신테크는 폴리아미드 외에도 실리콘 가스켓과 열가소성(TPE)가스켓, 열경화성(EPDM)가스켓도 함께 생산하고 있다.
테크노폼 바우텍, 구조성능 지키면서 차별화된 소재 개발
테크노폼 바우텍은 현재 연간 약 3억미터의 폴리아미드 단열재를 생산 및 판매하며 매년 15%이상의 성장을 지속하고 있는 알루미늄 창호 및 커튼월 프레임 단열분야의 글로벌 리더 기업이다.
지난 2011년 한국지사를 설립한 테크노폼 바우텍은 폴리아미드 단열재 제품으로 국내 창호시장에서 영업력을 강화시키고 있다. 테크노폼 바우텍은 국내시장에서 에너지 절약 제품개발을 통한 고객만족 실현을 위해 단열 컨설팅 및 기술 지원 서비스를 지원하고 있다.
(주)두원엔지니어링, 폴리아미드 및 폴리우레탄 단열 생산기계 공급
창호용 단열 생산기계 및 래핑기 제작 전문 업체 (주)두원엔지니어링은 폴리아미드 및 폴리우레탄 단열 생산기계를 공급한다.
(주)두원엔지니어링은 90년대 초반부터 국내 창호시장에 래핑기를 공급해 온 기술이 강한 기업으로 지난 2016년부터는 알루미늄 단열바 설비인 폴리아미드 및 폴리우레탄 단열 생산기계를 주력으로 공급하고 있다. 현재 (주)두원엔지니어링의 알루미늄 단열바 설비는 (주)태양자동문 화성공장과 (주)이다 보령공장, (주)위드지스 등 다수의 창호업체에 설치돼 가동 중에 있다.
(주)두원엔지니어링은 폴리아미드 및 폴리우레탄 단열 생산기계와 관련해 폴리아미드 롤링기부터 폴리 충진기, 충진자동이송장치, 커팅기 및 이동집진기외 폴리아미드 단열 내부 빈공간을 채워주는 우레탄폼 단열 충진기까지 알루미늄 단열바 생산에 필요한 모든 기계를 공급한다.
(주)두원엔지니어링에서 공급하는 폴리아미드 롤링기는 원하는 사이즈에 맞춰 자동 조절이 가능하며 속도를 인위적으로 변속시킬 수 있다. 폴리 충진기 역시 원하는 양을 자동 조절 가능한 장점을 갖고 있다. 충진 자동이송장치와 커팅기, 이동집진기는 제품 사항에 따라 자동 조절이 가능하며 분진이 밖으로 표출 안되고 완벽히 처리하는 특징을 갖고 있다.
단열재만으로 단열성능 높이는 데는 한계가 있어
아무리 좋은 단열재를 사용해서 창문 프레임을 만들어도 창문의 단열성능을 높이는 데는 한계가 있다. 창문의 80~85%를 차지하는 유리가 단열성능을 좌우하기 때문이다.
단열재 업계 관계자는 “창문에서 프레임이 차지하는 면적은 15~20%로 유리보다 적은 게 사실이다. 그러나 유리가 아무리 좋아도 프레임이 단열이 안 되어 있으면 고단열 창문을 완성하기 어렵다. 창문 프레임의 단열 성능을 최대한 높여놓고 마지막에 유리로 맞춰줘야 고단열 창문이 완성되기 때문에 단열재의 중요성을 무시할 수는 없는 입장이다”고 전했다.
취재협조_(주)아존아시아, 나눔테크, 선우시스, (주)동신테크, 테크노폼 바우텍, 알루코
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