[제317호 7/25] 기획- 단열간봉(Warm Edge Spacer)이란?

대부분 건축물의 외부 및 내부에 사용되는 단열유리는 어떠한 부자재와 기술력으로 복층유리를 가공하는지에 따라 내구성 및 품질이 결정된다. 전세계를 아우르는 에너지 절약 방침에 따라, 과거 고사양 스펙이 적용되는 일부 상업시설에만 사용되던 단열간봉(Warm Edge Spacer)과 아르곤 가스 주입은 이제 일반 주거 시설 및 저층 상업시설에도 폭넓게 적용되고 있지만, 아직까지 KS 기준이 마련되지는 않은 상태다.
아르곤 가스 주입의 경우 외관상 품질을 확인할 수 있는 방법이 없고, 복층유리 제작 과정 중 결함이 발생하면 아르곤 가스 누기에 의해 유리가 파손될 수도 있는 등 하자로 이어질 수 있다. 이에 (사)한국판유리창호협회는 가스주입 단열유리 단체표준인증제도를 도입하여 아르곤 가스를 주입한 단열유리를 제작하는 업체를 선별할 수 있게 하였다. 단열간봉의 경우 국내 기준이 마련되지 않아, 단열간봉이 가장 선진적으로 사용되는 유럽의 기준을 따라 BF data sheet를 사용하여 품질이 검증된 제품은 선별하고 있으나 BF data sheet의 내용과 정의를 해석하는데 어려움이 따른다. 따라서 본지는 2회에 걸쳐 가스주입 단열유리 단체표준인증제도와 BF data sheet 에 대해 알아보고자 한다.

단열간봉의 정의
기존에 사용되던 알루미늄 간봉은 열전도율이 높아 창호 에너지 손실의 원인이 되며, 유리의 가장자리가 차가워지면서 결로를 발생시킬 수 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 열전도율이 낮은 소재로 간봉을 만든 것을 단열간봉 이라 하며, 1990년대 시장에 최초로 등장하였다. 단열간봉의 정의는 EN ISO 10077에 의해 스페이서 벽의 두께와 해당 재질의 열전도율을 곱한 값이 0.007 W/m·K보다 작거나 같으면 단열간봉 이라고 한다(예시: 알루미늄 간봉 0.1, 스위스페이서 얼티메이트 0.0003).
현재 창호에너지소비효율 2등급 이상의 창호만 사용이 가능한 공공건축물의 경우 모두 단열간봉이 적용되고 있으며, LH에서는 지역1(일부 경기도 및 강원도)의 경우 결로방지 효과를 위해 단열간봉을 의무적으로 적용하고 있다.

BF data sheet에 관하여
2012년 말, 독일판유리협회(Bundesverband Flachglas) 산하 ‘warm edge’ 기술위원회는 국제 공인 시험 기관인 IFT 로젠하임 연구소 및 RAL 독일품질보증협회와 함께 단열간봉 자체의 열관류율과 다양한 소재의(목재, PVC, 단열 금속바 등) 창호에 해당 간봉을 적용했을 시 열관류율을 계산하는 포뮬러 개발 프로젝트를 진행하였고, 이를 통해 산출된 결과를 BF data sheet에 반영하였다.
먼저 간봉 자체의 열전도율은 흡습제를 충진한 간봉을 부틸로 복층유리에 부착하여 측정한다. [그림1,2]

측정된 실제 모델의 열전도율을 기반으로, 2차 실란트에 해당하는 박스1과, 부틸, 흡습제 및 간봉에 해당하는 박스2 부분의 열전도율을 계산하는 2box 모델링이 개발되었고, 이를 통해 간봉만의 상당 열전도율(λeq,2B)과 (간봉 자체의 성능) 이를 이용한 창호 가장자리의 선형 열전달계수 (Ψg)를 구할 수 있게 되었다. Psi(Ψg)값의 경우 복층/삼복층 여부 및 적용하는 창호 소재에 따라 그 값이 상이하며, 한국패시브건축협회에서는 삼복층유리 에 PVC 프레임 적용 기준 선형 열전달계수가 0.03W/m·K 이하인 간봉을 패시브건축인증에 적합한 것으로 분류하고 있다.

BF data sheet의 구성
과거 한번의 측정값으로 발급되어 계속적으로 사용되던 BF data sheet 는 자재 성능의 철저한 검증과 품질 유지를 위해 3~4년 주기로 시장에서 무작위로 샘플을 수거하여 테스트한 후 성적서를 갱신하는 방식으로 변경되었다. 따라서 복층유리 제작 후 BF data sheet를 자재 승인원 등으로 제출 시, 해당 문서의 유효기간과 사용한 제품이 BF data sheet 상 명기된 제품, 제조사명과 일치하는지 등의 여부를 확인하여 유효한 BF data sheet인지 파악하는 것이 중요하다
한글라스 품질관리네트워크인 듀오라이트클럽의 추천 단열간봉인 스위스페이서의 경우, 성능을 검증하는 BF data sheet 외에도 제품 생산 후 본사가 제품이 스펙에 맞게 제조되었는지 검증하는 inspection certificate를 발행하며, 일부 공공기관 프로젝트의 경우 유리 납품 일자 기준 최근6개월이내 발급된 inspection certificate를 제출할 것을 요구하기도 한다.
단열간봉 시장의 수요는 급격히 증가하였지만 이를 위한 국내 품질 관리 기준이 마련되지 않아 제조사나 수입국가조차 표기되지 않은 간봉들이 무분별하게 시장에 유통되고 있다. 검증되지 않은 단열 간봉 사용에 따른 복층유리 품질 저하 및 추후 발생할 하자 방지를 위해 건설사나 발주처에서 단열간봉의 품질 및 BF data sheet를 확인하는 절차의 필요성이 요구된다.
다음 기사에서는 아르곤 가스 충진 관련 품질 기준과 한국판유리창호협회가 주관하는 가스주입 단열유리 단체표준인증에 관해 살펴보도록 하겠다.