현무암으로 만든 바잘트섬유 단열재

반갑습니다 여러분!!

 

건축용단열재 전문기업

태화단열의 온라인팀 입니다.

 

 

오늘은 현무암을 이용해 만든 섬유로

미네랄울 단열재와는 사촌격이라 할 수 있지만

화재에 대한 맷집은 약 300℃ 가량 더 높은

<바잘트섬유 단열재>

에 관한 포스팅을 진행해보도록 하겠습니다.

 

 

바잘트섬유는

화산활동의 결과로 발생 한 현무암을

1,500℃로 녹인 뒤

가는 실로 만든 무기섬유로

우주정거장인 미르호에 사용하기 위해

러시아에서 개발 추진된 섬유 입니다.

 

 

바잘트섬유에 대한 본격적인 내용에 들어가기 앞서

각 섬유의 종류에 대해 간단하게 분류해보자면

 

동식물의 세포조직을 견고하게 형성시키는 세포섬유

 

인간의 생활속에 안전과 품격을 형성시키는 생활섬유

 

불연, 방음, 흡음 등의 고기능성을 함유한 산업섬유

 

양털 및 목화, 석면과 같이 천연의 환경에서 생산되는 천연섬유

 

탄소섬유 및 유리섬유와 같은 광물성 섬유인 합성섬유

 

등으로 분류 됩니다.

 

 

19세기 근대 산업사회에서 건설자재, 방화재, 보온재, 단열재

등으로 널리 사용되어오던 핵심 산업섬유는 석면이었지만

1970년대에 들어서면서 세계보건기구 산하 국제암연구소인

IARC는 석면을 1급 발암물질로 지정해

석면의 사용은 전면적으로 금지되었습니다.

 

그 뒤 석면의 대체물질로 유리섬유가 폭넓게 쓰이고 있었는데

최근 IARC는 유리섬유마저

잠재적인 발암작용 가능한 물질로 분류하게 되었습니다.

(동물실험 결과 흡입한 유리섬유가 1년 후

0.4 ~ 10% 체내에 잔류해 알러지를 유발하거나

발암작용을 할 위험이 큰 것으로 확인이 되었습니다)

*석면은 27% 잔류

 

따라서 친환경적이면서

저렴하고 기능성이 뛰어난

바잘트섬유가 유리섬유를 대체할 것으로

많은 기대를 하고 있습니다.

(바잘트섬유는 독성이 없고 폐섬유증 및 발암작용이

전무한 것으로 확인이 되었습니다)

 

 

바잘트섬유는 짙은 갈색의 색상을 띄고 있어

카본섬유와 유사해보이지만

성질로 보면 유리섬유와 비슷한 섬유입니다.

주로 현무암이 풍부하면서 질 좋은

러시아 및 우크라이나에서

양질의 바잘트섬유가 생산됩니다.

 

우리나라의 현무암은 제주도가 가장 유명하지만

그 외 울산과 고성 지역에도

매장되어 있는걸로 알려져 있습니다.

하지만

오랜시간에 걸쳐 황산가스 등 불순물이

충분히 휘발된 높은 순도의 질 좋은 현무암은

철원지역에 대량 매장되어 있습니다.

 

 

바잘트섬유는

그라스울 보온판 및 미네랄울 보온판과는 달리

제조 시 기타 첨가제나 화학적인 재료가

들어가지 않습니다.

 

또한 유리섬유 등 대부분의 세라믹섬유들은

높은 온도에서 녹인 원료를 노즐관을 통해

액화된 재료를 방사한 뒤 섬유를 생산하므로

많은 에너지를 소비하고 있지만

바잘트섬유는 원심력을 이용해 방사하므로

상대적으로 낮은 에너지로 제조가 가능하기에

저렴하게 생산이 가능합니다.

 

 

바잘트섬유는 유리섬유보다

훨씬 더 우수한 불연 특성을 지니고 있으며

단열재를 비롯해, 구조재용 보강재, 필터용 소재 등

광범위하게 응용이 되고 있습니다.

특히 산과 알칼리에 내침식성, 내부식성 및

경량, 고강도, 내마모성이 크기 때문에

외국에서는 콘크리트나 아스팔트 강화 또는 보강소재

등에 널리 쓰이기도 합니다.

 

 

바잘트섬유는 미세하게 연성이 있기 때문에

일반탄소섬유보다 내진성능이 우수합니다.

그렇기 때문에 충격을 흡수하고

구조물의 강성을 유지시킬 수 있는 것으로 알려져 있습니다.

따라서 우리나라의 내진보강정책에 따라

경찰청에서 시도하는

소규모의 조적조 지구대 건축물들에 바잘트섬유를 적용한

내진보강 사례는 좋은 예시가 될 수 있습니다.

 

 

바잘트섬유는 단열재로도 활용이 가능한데

열반사 특성을 향상시키기 위해

알루미늄 호일을 첨가하기도 합니다.

 

 

바잘트섬유 단열재는

열전도율 0.031W/mK 로

건축물의 지붕, 벽, 바닥 및 수도관 시스템에도

적용을 할 수 있습니다.

특히 수도관의 파이프 외부 표면에

응축수가 생성되었을 때 젖지 않으면서

물기에 분해되지 않는 바잘트섬유 단열재는

끝까지 단열성을 잃지 않기 때문에

수도관 시스템에 상당히 적합하다고 볼 수 있습니다.

 

 

한편 외국에서는

바잘트섬유 단열재를

자동차의 방음이나 단열을 위한 용도로도 활용을 하며

조선 선박에도

사용을 하고 있다고 알려져 있습니다.

(산 및 알칼리 내성이기 때문에

바다환경에도 적용이 가능한것으로

알려져 있습니다)

 

 

다음의 논문을 잠시 살펴보도록 하겠습니다.

 

논문

<조선해양 파이프 단열재 커버 적용을 위한 내화/난연 성능을 갖는

친환경 바잘트섬유 강화 퓨란계 복합재료 개발 연구>

-권동준, 서형석 님-

 

본문 내용 中

 

친환경 소재로 조선해양 분야에 적용해 볼 수 있는 복합재료 소재로는

퓨란 수지와 바잘트 섬유를 예로 들 수 있다.

바잘트 섬유는 현무암을 이용하여 생산하는 섬유로써

섬유의 물성은 E-유리섬유와 유사한 물성을 내며,

유리섬유보다 높은 내열성을 가지기 때문에

물성이 우수한 친환경 복합재 부품 개발이 가능하다.

 

중략

 

본 연구에서는 조선해양용 파이프 단열재 커버에 사용 될

친환경 소재 개발에 관한 연구가 수행되었다.

퓨란수지와 바잘트 섬유재직물을 프리프레그화하여

가압 공정을 통한 복합재료를 제조하였다.

복합재료의 특성 개선을 위해 후경화에 따른 바잘트 섬유강화 퓨란 복합재의

수지 및 복합재료의 기계적 물성 변화를 관찰하였으며,

연기밀도, 화염전파, 독성지수 측정을 통해

내열성과 친환경성을 검토하여

조선해양용 친환경 복합재료로 사용 가능한 수준의 소재임을 검증하였다.

 

중략

 

본 연구에서는 조선해양용 친환경 복합재료 소재 개발을 위한 목적으로

바잘트 섬유와 퓨란수지를 사용할 때

퓨란수지의 후경화 시간의 차이에 따른 기계적 물성,

내화 및 난연, 친환경 특성의 변화를 관찰한 결과이다.

퓨란수지는 열경화성 수지 대비 낮은 기계적 물성을 가지지만,

후경화 조건에 따라 물성의 개선 가능성을 확인했으며,

최적의 후경화 조건은 180℃, 1시간임을 확인하였다.

또한 BFC 소재에 대해 후경화를 시도함에 따라 내화/난연 특성에

대한 강화 결과를 확인할 수 있었으며,

화재가 발생할 때 BFC가 독성 안정성이 높은 소재이기 때문에

조선해양용 소재로 적용하는 규정에 적합한 소재임을 검증하였다.

 

 

논문에서 보시다시피

바잘트섬유는

다양한 분야에 응용이 가능한

팔방미인 소재입니다.

 

 

사실

바잘트섬유는 국내에서

보강자재로 더 많이 알려져있어

단열재로써의 기능에 대한 자료를

찾기가 많이 힘들었습니다.

 

 

잘하지도 못하는 영어실력으로

외국의 바잘트섬유 단열재에 관한 자료들을

번역기를 돌려가며 참고했는데

이번 포스팅의 자료들이 많이 부실한것 같아

솔직히 아쉬움이 많이 남습니다.

 

 

기회가 된다면

다음에 바잘트섬유 단열재에 대해

조금 더 다양한 자료들을 바탕으로

포스팅을 다시 해보도록 하겠습니다.

 

 

남은 시간도 다들 힘내시고

오늘도 행복한 하루 되시기를 바랍니다!!

 

긴 글 읽어주셔서

진심으로 감사드립니다.

 

 

이상 태화단열의 온라인팀

이었습니다.

 

 

*바잘트섬유 단열재

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 포스팅입니다.

태화단열 블로그에서는

사실적이고 객관적인 내용만을 다루기 위해 노력하겠습니다.