보온단열재의 설치방법에 따른 보온성 효과 분석

Abstract

보온단열재의 열물리적 특성에 따라 보온성이 어떻게 달라지는가를 분석하여 그 개발방향과 올바른 사용 방법을 알아보고자 실험장치를 제작하고 실험 분석하 였다. 그 내용을 요약정리하면 다음과 같다. 실험은 실제의 사용 농업시설을 고려하여 목재로 모 듈을 만들어 바깥 박스에는 비닐을 씌우고 안쪽 박스 에는 보온재를 씌운 다음 모듈내부에서 가열되는 과정 에서의 각 모듈의 보온성을 측정 분석하고, 보온재의 열물리적 특성을 측정하고 비교함으로서 보온재의 종 류와 물리적 특성에 따른 보온효과를 분석하였다. 실험재료의 열물리적 특성은 KATRI(한국의류시험연 구원)와 한국건자재시험연구원에서 측정가능한 항목 중 보온과 관련되는 항목을 중심으로 하여 두께, 공기투과 도, 겉보기밀도, 차광율, 자외선차단율, 반사율(380~ 1200nm), 열전도율, 수분흡수율, 원적외선방사율 및 원 적외선방사에너지를 측정하였다. 모듈내의 건구온도는 전열봉을 켜기 시작한 실험초기에 외기온도에서부터 상 승하기 시작하여 약 30분이 지나면서부터는 비교적 정상상태에 도달하여 유지되고 있었으며 모듈별로 다른 온도차를 유지하고 있었다. 보온재별 모듈내외의 온도 차는 모듈별로 최저 8.4oC에서 최대 17.5oC까지의 온 도차이를 나타내고 있었다. 가장 보온성이 좋은 모듈는 모듈 8번으로서 다른 모듈들보다 현격하게 좋은 보온 성을 나타내었으며, 모듈 8번은 양쪽 표면을 미니마트 로 하고 내부에 백색폴리에칠렌포옴 1mm 두께 세겹 을 넣은 것이었다. 보온재의 표면 색깔이 앞뒤가 다를 때에는 흑색이 바깥방향을 향하도록 하고 백색이 안쪽 을 향하도록 하면 그 반대의 경우보다 보온성이 상당 히 커지는 것을 알 수 있었고, 양쪽면이 흑색인 경우 가 양쪽면이 백색인 경우보다 더 보온성이 좋은 것으 로 나타났다. 실험모듈 전체에서 흑색의 경우 백색에 비해 반사율이 훨씬 적은 값을 나타내었다. 알루미늄반 자재의 경우 반짝이는 유광면이 바깥쪽을 향하도록 설 치하는 것이 보온성이 좋은 것으로 나타났다. 같은 재 료라 하더라도 내부의 재료가 어느 방향을 보도록 하 는가에 따라서도 보온성이 달라지는 것으로 나타났다. 바깥쪽에 부직포를 두고 안쪽에 화학솜과 얇은 흑색부 직포(40g) 한겹을 넣어 만든 재료의 경우 안쪽의 얇은 부직포가 바깥쪽에 놓이도록 설치하는 것이 안쪽에 놓 이도록 설치하는 것보다 보온성이 좋은 것으로 나타났 다. 그리고, 양쪽에 미니마트를 두고 안쪽에 화학솜과 백색 피폰(폴리에틸렌포옴 두께 1mm) 한겹을 넣어 만 든 재료의 경우 백색 피폰이 바깥쪽에 놓이도록 설치 하는 것이 그 반대의 경우보다 매우 큰 차이로 보온 성이 나아지는 것을 알 수 있었다. 보온재를 구성하는 겹수의 효과를 알아보기 위한 실험에서 재료는 같은 재료를 사용하면서 안쪽에 피폰(폴리에틸렌포옴 1mm) 을 두겹 넣은 경우와 세 겹 넣은 경우에서 한겹을 더 넣은 모듈이 매우 보온성이 좋은 것을 알 수 있었다.