슈퍼단열재 국내최초 국산화, 냉장고서 건축물까지 응용
국내 시장 점유율 50%, 자동환기창 진공유리 등 영역 확대

▲ 진공단열재 제품 구조.

▲ 진공단열재.

[이투뉴스] 겨울철 난방 설비를 많이 사용하지 않고도 따뜻한 실내온도를 유지할 수 있는 주택의 첫째 조건은 남향 배치다.

그 다음 주택의 기밀성을 높이기 위해 열효율이 높은 자재 및 공법을 사용해야 한다. 특히 내부 열손실 및 외부 열획득 차단을 위해 단열재 역할이 중요하다.

일반 주택의 경우 각 부분별 에너지 손실 비율은 지붕 30~40%, 벽체 20~30%, 창 10~15%, 배기 10~15%, 바닥 10~15% 등 순이다.

최근 단열재 성능 가운데 단열성능을 포함해 불연성, 내구성, 흡음성, 경제성, 친환경성에 대한 중요성이 강조되고 있다.

이러한 상황에서 LG하우시스(대표 한명호)가 단열재 역사를 새롭게 써내려가고 있다.

기존 단열재 대비 두께는 얇아지고 효율은 더욱 높인 '진공단열재'로 시장에서 승부를 내걸었다.

그동안 일본이 독점해 오던 냉장고용 진공단열재를 국내 최초로 국산화시킨 것이다.

진공단열재는 내부에 흄드실리카나 글라스울(유리면) 등의 심재를 넣고 기밀성을 갖는 알루미늄 필름 봉지재로 외부를 감싸 진공상태를 유지시킨 고성능 슈퍼단열재다.

열전도율은 0.0035W/mK로, 열 차단 효과가 매우 우수하다. 폴리우레탄이나 스티로폼 등 기존 단열재와 비교해 8~10배의 우수한 단열성능을 나타낸다.

이는 소재를 완전히 진공처리함으로써 대류에 의한 열 전달을 막았기 때문에 가능했다.

▲ 단열성능 비교.

LG하우시스 관계자는 "자체 개발한 진공단열재를 에너지 효율성 향상이 강조되고 있는 냉장고에 우선 적용했다"면서 "향후 단열 성능이 필요한 다양한 분야로 확대할 계획"이라고 강조했다.

진공단열재를 냉장고 4면에 적용할 경우 냉각효율이 개선돼 소비전력을 20%까지 감소시킨다.

또 냉장고 외벽을 얇게 설계할 수 있어 용적률도 30% 가까이 향상시킬 수 있다.

현재 LG하우시스는 국산화한 진공단열재를 LG전자 등 가전회사 제품에 적용하고 있다. 향후 미국, 유럽 등 에너지 규격이 강화되고 있는 선진국 시장을 적극 공략해 나갈 방침이다.

이 관계자는 "특히 기존 건축 자재를 그대로 둔 상태에서 건축물 외벽에 진공단열재를 적용할 경우 기존 단열재 대비 약 10%의 에너지절감이 가능하다"면서 "현재 연구개발 목적으로 시공 및 적용된 건축용 단열재가 있지만 상용화돼 적용된 사례는 없다"고 설명했다.

현재 LG하우시스 진공단열재 국내 시장 점유율은 50% 이상이다.

또 냉장고 등 가전용은 물론 냉동차량, 자판기 등 산업용과 건물 벽면, 문 등 건축용으로 용도확장이 가능할 것으로 전망되고 있다. 

그는 "진공단열재의 용도 확장이 가능하기 때문에 향후 그린홈, 그린오피스를 실현하는 핵심소재로 각광받을 것으로 전망된다"면서 "2013년까지 1300억원의 매출을 달성할 것으로 전망한다"고 말했다.

▲ 열교환시스템을 내장해 창개폐를 통한 직접적인 환기없이 실내공기를 정화하는 lg하우시스의 '창호일체형 자동환기창'.
▲ 판유리 두 장 사이를 진공상태로 유지해 전도, 대류, 복사에 의한 열손실을 최소화한 lg하우시스의 '진공유리'.

한편 LG하우시스는 진공단열재 외에도 자동환기창, 진공유리 등 열손실을 최소화하는 아이템들을 속속 내놓고 있다.

지난해 5월에는 세계 최초로 '창호일체형 자동환기창'을 출시했다. 자동환기창은 창문의 개폐없이 창호와 일체화된 환기시스템을 통해 실내 공기를 정화한다.

실내공기와 외부공기를 교차시켜주는 열교환시스템을 내장해 창 개폐를 통한 직접적인 환기로 새어나가는 에너지의 손실을 줄여 불필요한 냉·난방비를 절약할 수 있다.

특히 공기질을 스스로 감지하는 센서가 내장돼 있어 필요시 자동으로 환기를 시켜준다.

또 지난해 8월에는 최고의 단열성능을 지닌 '진공유리'를 국내 최초로 개발, 출시했다. 진공유리는 유리 사이를 진공상태로 유지해 전도, 대류, 복사에 의한 열손실을 최소화했다.

판유리를 두 장 붙인 일반 복층유리에 비해 단열성능이 60%이상 우수하다. 유리에 이슬이 맺히는 결로현상을 억제하며 차음성도 탁월하다.

◇단열재, 모양·성능 천차만별

▲ 신규·기존 단열재 비교.

건축물 에너지절감과 밀접한 관계가 있는 단열재는 지금까지 끊임없는 발달을 지속했다.

좀더 가볍고 시공이 편리하며 에너지 효율도 개선되는 제품으로 다양하게 변모해 왔다.

이 제품들은 기본적으로 형태 및 사용 용도에 따라 구분 가능하다. 무기질, 유기질 등 재질에 따른 분류가 가장 대표적이다.

무기질 단열재는 ▶유리질(글라스울) ▶광물질(석면, 암면, 펄라이트 등) ▶금속질(규산질, 알루미나질, 마그네이시아질 등) ▶탄소질(탄소질 섬유, 탄소분말 등) 등으로 나눌 수 있다.

무기질 단열재는 열에 강하고 접합부 시공성이 우수한 반면 흡습성이 크다.

암면, 글라스울 등은 성형된 상태에서의 기계적인 성질이 우수하지 못해 벽체 시공은 힘들다.

유기질 단열재는 화학적으로 합성한 물질을 이용해 단열재로 사용하는 것으로, 흔히 '스티로폼'으로 불리는 발포폴리스틸렌, 발포폴리우레탄, 발포염화비닐, 기타 플라스틱 단열재 등이 이에 속한다.

유기질 단열재는 흡습성이 적고 시공성이 우수하지만 열에 약한 것이 큰 단점이다. 때문에 독자적으로 사용되지는 못하고 다른 재료와 복합적으로 사용 가능하다.

특히 LG하우시스 진공단열재의 심재로 사용되는 글라스울의 경우 경량이면서 단열성과 흡음성이 뛰어나다.

또 가격면에서도 경제적이며 불연성, 친환경성의 특징이 있다. 가공이 용이하고 압축 포장이 가능해 작업편의성도 우수하다.

글라스울은 모래, 장석, 석회석 등과 같은 유리 용광물을 창유리, 병유리 등에서 재활용한 유리와 혼합, 용융한 후 원심 공법으로 5~7.5 크기의 미세 섬유를 만든다. 이를 유기질 바인다로 결합시켜 섬유와 섬유 사이에 미세한 공기층을 형성시킨 단열재다.

이나영 기자 nylee@e2news.com

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