단열모르타르

정의와 핵심

단열모르타르는 시멘트에 경량골재를 섞어 열전도율을 낮춘 단열 바름 재료다.

쉽게 말해 일반 시멘트 모르타르의 모래 자리에 가볍고 속이 빈 골재를 넣은 것이다.

핵심은 다공질 구조다. 내부 기공이 공기를 가두어 열이 고체 골격을 따라 전달되는 양을 줄인다.

구성과 역할

구성 요소는 결합재, 경량 골재, 혼화재·기포제, 섬유 보강재다.

결합재인 시멘트는 골재를 묶고 바탕에 부착시킨다.

경량 골재는 기공을 만들어 단열 성능을 확보한다. 입자 크기가 기공 분포를 좌우한다.

섬유 보강재는 수축 균열을 억제하며 마감이 얇을 때 중요하다.

경량 골재와 기공이 열전도율을 낮추는 주역이고, 결합재는 강도와 부착을 담당한다.

열전도율과 열저항

열전도율은 두께 1m, 양면 온도차 1K일 때 단위 면적을 단위 시간에 통과하는 열량이다.

열흐름은 열전도율, 면적, 온도차에 비례하고 두께에 반비례한다.

일반 단열재는 상온 열전도율이 0.1 kcal/mh℃ 이하이며, SI로는 약 0.116 W/mK다.

열저항은 R = d/λ다. 단열모르타르도 두께에 비례해 열저항이 커지므로 시공 두께를 함께 고려한다.

계산 예제

예로 두께 3cm, 열전도율 0.1 W/mK인 단열모르타르 한 겹의 열관류율을 구한다.

먼저 d/λ는 0.03을 0.1로 나눈 0.3 m²K/W다.

내측과 외측 열전달저항을 더하면 전체 열저항 R은 0.45 m²K/W가 된다.

따라서 U = 1/R ≈ 2.22 W/m²K다. 이 예제는 두께가 열저항에 비례한다는 원리를 보여준다.

헷갈리는 점

열전도율과 열관류율은 서로 다른 값이다.

열관류율은 재료, 두께, 표면 열전달을 합친 부위 전체의 값이다.

두께 편차가 생기면 설계 열관류율을 만족하지 못할 수 있다.

수분을 흡수하면 열전도율이 올라가므로 방수·방습과 발수 처리를 확인한다.

열교와 결로는 등장 배경과 한계를 설명할 때 연결해 쓴다.

시공 절차

시공은 바탕 처리부터 양생까지 한 방향으로 진행된다.

바탕은 들뜸과 먼지를 없애고 프라이머로 부착력을 높인다.

배합수는 정확히 계량해, 정해진 가사시간 안에 사용한다.

1차로 얇게 부착층을 바르고 기포와 빈틈을 채운다. 각 층이 마른 뒤 다음 층을 바른다.

2차 바름으로 규정 두께를 맞추되, 두께를 한 번에 올리지 않는다.

경화 중 급격한 건조를 막도록 양생한다.

정리와 시험 답안

논술형 답안은 개요, 재료와 성능, 시공 절차, 문제점과 대책 순으로 쓴다.

정리하면 단열모르타르는 경량 골재와 결합재로 열전도율을 낮춘 현장 바름형 단열재다.

채점 포인트는 정의, 재료 구성, 분할 바름, 균열 방지 대책이다.

단열 성능은 두께와 배합, 흡수 관리로 지켜진다.

마지막으로 한 번에 두껍게 바르면 어떻게 되는지 직접 풀어 보자.