[한국목재신문 木소리 컬럼] 목재의 새로운 용도 – 목섬유 단열재
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[한국목재신문 木소리 컬럼] 목재의 새로운 용도 – 목섬유 단열재
  • 한국목재신문 편집국
  • 승인 2018.05.05 23:04
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국립산림과학원 
이민 임업연구사

많은 국가 또는 기업 연구소에서 늘어나는 에너지 소비를 줄이고, 인체에 무해하며 화재에도 강한 건축소재를 개발하기 위해 노력하고 있다. 그 중에서 단열재 시장은 2030년까지 약 57조원으로 확대가 예상되고 있고, 현재 단열재 시장은 폴리스티렌, 폴리우레탄, 폴리에틸렌과 같은 석유화학계 원료를 기반으로 하는 제품이 대부분을 차지하고 있다. 이들 석유화학계 원료기반 단열재는 값이 싸면서 취급이 간편하고 단열성능이 우수해 각광을 받아왔다. 하지만 최근에 발생한 대형 화재사고 사망원인의 대부분이 질식사이고 이의 주범인 유독가스 발생원으로 석유화학계 단열재가 지목되면서 이러한 석유화학계 단열재를 대체할 수 있는 재료에 대한 관심이 증가하고 있다. 
석유화학계 단열재 이외에 현재 무기계 소재를 원료로 제조되는 단열재도 일부 사용되고 있지만, 가격이 비싸고, 취급이 어렵다는 단점이 있고, 셀룰로오스를 이용한 에어로졸 제품도 소개되고 있지만 상용화가 되기까지는 오랜 시간이 필요할 것으로 보여 진다. 최근 들어 목재를 원료로 제조하는 목섬유 단열재가 독일, 영국, 스위스 등에서 개발되어 사용되고 있으며, 그 중 스위스의 P사 제품은 국내에 수입되어 고가로 유통되고 있다. 목섬유 단열재는 석유화학계나 무기계 단열재의 단점을 보완하고 쾌적한 실내공간을 확보할 수 있는 재료로서의 가능성이 높지만 국내에서 개발된 사례가 없어 목섬유 단열재의 국내 기술화를 위해 국립산림과학원 목재가공연구과에서 연구를 시작하였다. 개발 중인 목섬유 단열재는 국내 섬유판 제조시설에 적용이 가능하도록 설계가 되었으며 열전도율이 낮고 화재에도 강한 제품으로 만들 계획이다. 현재까지 개발된 목섬유 단열재의 최적 밀도는 대략 0.10∼0.15g/㎤ 범위로 판단되며, 상기 밀도를 벗어날 경우 단열재의 물리적 성질 및 단열성능에 저하된다. 
열전도율은 약 0.036 W/m·K를 가짐으로써 시판 유럽산 목섬유 단열재(0.043∼0.051 W/m·K)에 비해 높은 성능을 확보하였다. 이 같은 성능은 단열재의 등급분류에서 ‘나’등급에 해당하고, 밀도와 두께 및 기타 제조조건을 자유롭게 조절할 수 있어 사용자의 기호에 맞도록 모든 건축물 부위에 다양하게 적용할 수 있다. 또한 폼알데하이드 방출량은 SE0급이며 총휘발성유기화합물 방출량은 기준치의 1/100 이하 낮은 결과를 확인하였다. 이로써 목섬유 단열재에 의한 실내공기질 오염 문제는 없을 것으로 판단된다. 난연성능을 확인하기 위한 콘칼로리미터 시험 결과에서는 난연3급에 준하는 결과를 확인하였다. 또한, 총연기발생량은 4.3 ㎡/㎡으로 매우 낮아 질식사에 의한 사망사고를 줄이고, 화재 시 대피시간을 늘리는 장점으로 작용할 것이다. 앞으로 목재가공연구과에서는 목섬유 단열재의 단열성능을 ‘가’등급으로 개선하고 난연성능은 난연1급을 만족할 기술력을 확보하고자 끝임 없이 노력할 것이다.

한국목재신문 편집국   webmaster@woodkorea.co.kr

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