우레탄폼, 단열재의 부족한 부분을 메워주다

반갑습니다 여러분!!

 

건축용단열재 전문기업

태화단열의 온라인팀

인사드립니다!!

 

 

오늘은

단열재 시공 시

각종 틈새 및 여러 빈 공간, 크랙 등을

완벽히 메워

보온성과 단열성, 방음성을 보강해주는

<우레탄폼>

에 대해 포스팅 하는 시간을

가져보도록 하겠습니다.

 

 

우레탄폼의 정식명칭은

'폴리우레탄폼'

으로 불리며

아이소사이안산염화합물과 폴리올의 반응으로 생긴

폴리우레탄을 발포제와 결합해 제작하는

스폰지 상의 다공질물질로

캔으로 분출되면

공기 중 습도에 의해 결화가 됩니다.

 

그렇기 때문에 수분이 많으면

발포력과 접착력이 더욱 강력해지는데

분사할 시공면에 전용 분무기 및

시중의 일반 분무기를 활용하면

우레탄폼의 성능을 더욱 극대화 시키 수 있습니다.

 

 

우레탄폼의 사용 용도는 크게 세가지로 분류할 수 있는데

 

첫째. 빈 공간을 채우기 위한 충진 용도

둘째. 단열재의 틈새 부분을 메워 단열성능을 높이기 위한 단열 용도

셋째. 추후에 포스팅 할 내용인 폼본드의 성능을 지닌 접착 용도

 

입니다.

 

 

우레탄폼은

경질우레탄폼, 연질우레탄폼, 난연우레탄폼

으로 분류가 되는데

오늘 태화단열에서 포스팅 할 우레탄폼은

난연우레탄폼이라 보시면 되겠습니다.

 

 

난연우레탄폼은

폴리우레탄폼에 난연성을 추가한 제품입니다.

 

일반적으로 우레탄폼은

국내방화규격이 없기 때문에

독일의 난연규격인

DIN-4102를 따르고 있습니다.

 

국내에는 한국화학융합시험연구원에서 발급하는

시험성적서가 있지만

방화성능을 인증하는 성적서라고 보기에는 힘들고

제품 물성을 분석하는 자료에 그치는 수준입니다.

 

그렇기 때문에

우리나라의 우레탄폼 제조사들도

생산된 제품들을

내장재 방화 규격이 엄격한

독일로 직접 가져가

방화 성능 시험을 치르기도 합니다.

 

독일건축협회의 방화 규격은

 

DIN-4102로

B1 = 고난연 (내화성능 120분의 방화우레탄폼)

B2 = 난연 (자기소화성을 가지고 있는 난연우레탄폼)

B3 = B1, B2를 제외한 모든 제품 (화재에 취약한 우레탄폼)

 

으로 분류가 됩니다.

 

 

간혹 B3를 난연이라고 말하기도 하는데

B3는 난연성질이 소량 포함되어 있을 뿐

실제 난연성능은 기대하지 않는것이 좋습니다.

B3는 화재 시 불이 붙으면 발화원인을 제거하더라도

우레탄폼에 붙어 있는 불길이 꺼지지 않고

계속해서 확산되는 치명적인 단점을 가지고 있습니다.

 

그렇기 때문에

대체적으로 시중에서 가장 많이 쓰이는 우레탄폼은

B2 등급이라 보시면 되겠습니다.

 

B2 등급은 석고보드 사이에 경화된 우레탄폼을 15초 동안

가열시켜 불꽃 길이가 15Cm 미만인 경우

B2 등급으로 인정을 받을 수 있습니다.

 

하지만 B2등급 우레탄폼도 화재 시 불이 붙습니다.

그러나 발화원인이 제거되고나면 더 이상 불길이 확산되지 않고

자기 스스로 불이 꺼지는

자기소화성을 갖추고 있습니다.

 

기본적으로 연질우레탄폼이 난연이긴 하지만

경질우레탄폼에도 난연제품들이 있습니다.

또한 모든 우레탄폼은 굳기 전에는 가연성 제품으로

완전히 굳어야지만 난연성을 가지게 됩니다.

 

이 내용들을 유추해봤을 때 우레탄폼은

온도가 높거나 밀폐된 장소에서는 보관을 피해야 하며

직사광선에 의한 내부온도 상승의 위험성이 있는

차량에도 보관을 하시면 안됩니다.

또한 40℃ 이하의 장소에서 보관을 권장하고 있습니다.

 

 

그 외 우레탄폼은

스프레이 방식과 주입용 방식으로 분류가 되는데

캔 형식의 스프레이형 제품은

우리가 시중에서 가장 흔히 볼 수 있는 제품입니다.

주입형 제품은

고압 스프레이 장비를 사용해 분사하는 방식으로

주로 우레탄폼을 대량으로 사용할 때 사용이 됩니다.

 

 

또한 우레탄폼은

동절기에 사용할 수 있는 제품이 따로 존재합니다.

일반 우레탄폼의 사용온도는

대체적으로 영상 5℃를 넘겨야 하나

동절기 전용 우레탄폼은

영하 10℃에서도 작업이 가능하기도 합니다.

 

만약 동절기 전용 우레탄폼이 아닌

일반 우레탄폼을 겨울에 사용하게 되면

폼이 약하게 나오거나

혹은 흘러내리는 현상이 발생하기도 하며

분사한 폼이 바스러지며

표면이 약해져 자연스럽게

단열효과 저하로 이어지게 됩니다.

 

 

또한

우레탄폼건에 장착해 사용할 수 있는 건용우레탄폼과

일회용 노즐에 장착해 사용할 수 있는 일회용우레탄폼

으로 나누어 지기도 하며

일회용우레탄폼은 전용 우레탄폼건이 없어도 사용이 가능하나

발포량이 건용에 비해 적으며 캔안에 잔량이 남게 됩니다.

반대로 건용우레탄폼은 발포량이 일회용우레탄폼보다 많아

캔안에 남는 잔량 없이도 모두 발포가 된다는 차이점이 있습니다.

 

 

이처럼

우레탄폼은 용도에 따라서

종류가 여러 수십가지로 나누어지기도 하며

밀도와 방염등급에 따라

고가형의 제품과 저가형의 제품으로

분류되기도 합니다.

 

저가형의 우레탄폼은

발포량과 밀도가 낮으며

시공되어 굳어져 있는 폼을 만져보면

푸석한 질감이 느껴지기도 합니다.

거기다

방염등급인 B1, B2가

준비되어 있지 않은 제품들도 있습니다.

 

방염등급이 없는 우레탄폼은

가연성이 매우 높은 동시에

연소점은 낮으며

연소시 유독가스가 발생하기도 합니다.

 

우레탄폼 100g 연소실험 결과 300ppm 시안화수소 (HCN, 청산) 가 발생하며

100ppm 이상의 농도에서 사람이 흡입하게 되면

약 30분에서 1시간 이내에

위독하거나 사망에 이르게 됩니다.

 

반대로 고가형의 우레탄폼인

B1 등급은 B2 등급에 비해

가격이 약 2~3배 정도 차이가 나기도 합니다.

가격이 비싸기 때문에

일반적으로 사용하기에는 현실적으로 어려움이 따르기도 합니다.

 

 

또한

제품의 질에 따라 성능 또한 차이가 나기도 하는데

시중에서 대체적으로 가장 많이 쓰이는 제품을 기준으로

우레탄폼의 몇 가지 장점들에 대해

간단하게 정리를 해보자면

 

1. 우레탄폼은 고탄성 제품으로

수축 및 팽창에도 파손되지 않으며

탄성회복력이 우수한 것으로 알려져 있습니다.

 

2. 시중에서 가장 많이 사용되고 있는 독일 난연기준 B2 고난연성의 우레탄폼은

화재발생 시 유독가스를 거의 방출하지 않는 장점이 있습니다.

 

3. 또한 우레탄폼은 목조주택의 온도변화로 인한 뒤틀림현상과

시스템창호의 고중량에 적합한 것으로 알려져 있습니다.

 

4. 기밀성이 뛰어나 열교현상을 방지할 수 있으며

습기 및 결로현상, 곰팡이 억제를 방지할 수 있습니다.

 

5. 발포제에 지구온난화물질을 사용하지 않아

친환경적이라는 의견이 많으며

인체에 유해한 발암물질이 없다는 것 또한

장점으로 부각되고 있습니다.

 

 

이어서 우레탄폼의 사용방법에 대해

간단하게 정리를 해보겠습니다.

 

1. 먼저 시공부위에 오염물 등을 제거해야 합니다.

 

2. 우레탄폼의 성능을 극대화하기 위해

접착면과 발포된 폼에 분무기를 이용해

소량의 물을 적당히 뿌려줍니다.

(여러 겹으로 발포 시 각층마다 물을 뿌려주면 더 좋습니다)

 

3. 사용 전 캔을 20회 이상 충분히 흔들어주고

캔을 거꾸로 들어 사용해야 합니다.

 

4. 건의 방아쇠를 눌러 시공하면서

건 뒷부분의 조절나사로 분사량을 적절히 조절하면 되겠습니다.

 

5. 우레탄폼이 팽창할 것을 미리 고려해

시공부위의 약 40% 정도만 채우면 됩니다.

(우레탄폼은 1차 발포 후 2차로 추가 발포 현상이 생깁니다)

 

6. 우레탄폼은 분사 후 굳기 전에는

미장칼을 이용해 마감을 할 수 있지만

굳은 후에는 칼이나 톱을 사용해 폼을 제거할 수 있습니다.

 

 

7. 사용 후 반드시 전용 클리너를 사용해

폼건, 노즐, 밸브를 세척하고

흘러나온 여분의 경화되지 않은 우레탄폼을 제거해야 합니다.

 

 

우레탄폼은 특성상

시간이 지나면 굳고 팽창하기 때문에

사용 후 전용 클리너를 이용해

폼건 및 노즐, 밸브를 깨끗하게 세척해 줘야 합니다.

바로 세척을 하지 않을 경우

우레탄폼이 폼건 노즐 안에서 굳어버리기 때문에

추후에는 세척이 불가능 합니다.

 

 

오늘 태화단열 온라인팀에서 준비한

우레탄폼에 대한 포스팅을 마치기 전

다음의 논문 내용을 간단하게 살펴보도록 하겠습니다.

 

 

논문

<폴리우레탄폼을 이용한 건물의 단열충전 및 조립식구조물의

틈새충전을 위한 대체거푸집 적용에 관한 연구>

-구현덕, 이대성, 오은석, 문장수 님-

 

논문 내용 中

 

본 연구를 통해, 폴리우레탄폼의 제반 특성과

단열충전, 그리고 거푸집 부분에 대한 적용시험에서

다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.

 

1) 폴리우레탄폼의 제특성에서 비중이 1.18 ~ 1.21 Kg/㎥

열전도율이 0.02kal/mh℃,

수축율이 0% (45일 기준)인 고밀도제품을 사용하는 것이

유리한 것으로 조사되었다.

 

2) 창틀 및 문틀의 단열충전에서 공정은 3단계 단축,

시공속도는 4배 향상 되었으나,

경제성은 14% 높아 불리한 것으로 나타났다.

온도분포의 경우

1/4 지점에서는 -8℃에서 -4℃로,

2/4 지점에서는 -2℃에서 9℃로,

3/4 지점에서는 14℃에서 17℃로

높은 온도특성을 보였다.

 

3) 배관구 단열충전에서 공정은 3단계 단축,

시공속도는 24배 향상, 경제성은 63%로 낮게 나타났다.

열전도율은 21.5배 낮았으며, 흡음율은 3배 높게 나타났다.

 

4) 폴리우레탄 거푸집의 경우에서 공정은

8단계 단축, 시공속도는 4배 향상되었으나,

경제성은 66% 높은 것으로 나타났다.

온도분포의 경우

1/4 지점에서는 -8℃에서 -3℃로,

2/4 지점에서는 6℃에서 13℃로,

3/4 지점에서는 11℃에서 17℃로

높은 온도특성을 보였다.

 

본 연구를 통해,

폴리우레탄폼을 건축물에 적용 할 수 있는 방법을 모색할 수 있었다.

전체적으로 공기단축, 생산성, 품질향상의 이점에도 불구하고

비용부담을 초래한 것으로 나타났다.

그러나 국내외 환경의 변화를 고려하여 볼 때,

생산성, 노동인력, 전문화라는 부분에서

향후 이 분야에 대한 새로운 시각이 요구되어야 할 것 이다.

 

 

비교적 오래된 논문이기 때문에

현재와는 내용이 상당히 달라진 것으로 예측이 되나

과거에는 우레탄폼의 성능은 인정하지만

비용부담이라는 문제점을 안고 있었던것으로 보여집니다.

 

 

오늘 태화단열에서 준비한

우레탄폼에 관한 포스팅은 여기까지 입니다.

 

 

남은 시간 다들 조금만 더 힘내시고

오늘도 행복한 하루 되시기를 기원합니다.

 

저희는

다음시간 더욱 더

흥미롭고 디테일한 단열재에 관한 이야기들로

다시 찾아뵙도록 하겠습니다.

 

긴 글 읽어주셔서 감사드립니다.

 

 

이상

태화단열의 온라인팀

이었습니다.

 

 

*우레탄폼

에 관한 포스팅은

특정 회사 및 특정 회사 제품의 홍보와 광고,

비난과 비방을 목적으로 작성되어진 내용이 아니며,

소비자의 알 권리와 건축업계에 종사하시는 분들과의

단열자재 정보공유를 목적으로 작성되어진 포스팅 입니다.

태화단열 블로그에서는 사실적이고 객관적인 내용만을

다루기 위해 노력하겠습니다.