결로 발생과 방지

핵심 정리

결로는 공기 속 수증기가 온도가 낮은 면에 닿아 물방울로 맺히는 현상이다. 물방울이 맺히기 시작하는 온도를 노점온도라 하며, 이는 이슬점과 같은 뜻으로 쓰인다. 결로가 쌓이면 곰팡이가 생기고 건축 재료가 손상되므로, 결로는 설계 단계에서 미리 막아야 하는 문제로 다뤄진다.

결로가 생기는 조건은 표면의 온도와 실내의 수증기 양이라는 두 측면에서 살필 수 있다. 공기가 노점온도 이하인 벽면에 닿으면 결로가 발생한다. 실내의 수증기가 많아지는 원인은 환기 부족이나 습기 처리 설비의 미비 같은 실내 환경에서 찾는다.

결로 방지의 기본 원리는 벽체 내부 온도 유지에 있다. 벽체 내부 온도를 노점온도 이상으로 유지하려면 열관류율을 작게 하여 열관류저항을 높여야 한다. 난방도 같은 원리로 효과를 낸다. 건물 내부 표면온도를 노점온도 이상으로 올리면 결로 방지에 유리하다. 단열은 구조체의 열손실을 막고 보온하는 방법으로 결로 방지 계획에서 고려된다.

단열재를 어디에 두느냐도 결로 방지 효과를 가른다. 일반적으로 결로 방지에는 외단열이 내단열보다 효과적이다. 다만 결로는 실내외 온도차, 실내 습기, 환기 부족, 구조재 특성, 시공불량 등 여러 원인으로 발생한다. 그러므로 단열 하나로 모든 결로를 해결한다고 보아서는 안 된다.

결로는 발생하는 자리에 따라 재료 표면에서 생기는 표면 결로와 재료 내부에서 생기는 내부 결로로 나뉜다. 두 결로의 대책은 같지 않으므로 발생 위치를 먼저 구분해야 한다.

자세히

열관류율과 단열 성능

열관류는 고체 벽을 거쳐 유체에서 유체로 열이 전해지는 현상을 가리킨다. 벽의 양쪽에 공기 같은 유체가 있고 그 사이 고체를 열이 지나가는 상황이 바로 열관류이므로, 고체 내부에서의 열 이동을 뜻하는 열전도와는 같은 말로 쓰면 안 된다. 열관류율은 이 열이 벽을 얼마나 쉽게 통과하는지를 나타내는 값이다. 열관류율 값이 작을수록 열이 잘 통과하지 않아 벽의 단열성이 높다. 열관류율과 열관류저항은 서로 반대 방향으로 움직인다. 열관류율이 작아지면 열관류저항은 커지고, 그만큼 벽체 내부 온도가 노점온도 아래로 떨어지는 것을 늦출 수 있다.

재료 쪽에서 보면 단열 성능은 재료의 열전도율로 정해진다. 단열 성능은 열전도율이 낮은 재료일수록 높아진다. 단열재는 열의 이동을 차단할 목적으로 사용되는 재료이다. 따라서 단열재를 고를 때는 열전도율이 낮은 재료인지부터 본다. 열관류저항을 확보하는 설계와 단열재의 열전도율을 낮추는 선택은 결국 같은 목표인 벽체 내부 온도 유지로 이어진다.

외단열과 내단열

외단열과 내단열은 단열재를 구조체의 어느 쪽에 두느냐로 구분된다. 외단열은 단열재를 구조체의 외기측에 설치하는 단열방법이다. 외단열은 벽체 내 온도를 상대적으로 높게 유지하여 내단열보다 결로 발생 가능성을 줄인다. 단열공법을 고를 때도 외단열이 효과적이다. 내부결로가 문제가 되는 경우에도 외측 단열공법으로 시공하는 것이 적절하다.

내단열은 실내측에 단열재를 시공하는 방식이다. 실내측에 단열재를 시공한 벽은 결로를 막기 위해 실내측에 방습층을 설치하는 것이 효과적이다. 내단열은 외단열과 달리 벽체 내 온도를 높게 유지하는 효과가 상대적으로 작다. 두 방식을 나란히 놓으면 아래와 같다.

환기와 실내 습기

결로는 환기가 잘되지 않아 실내 수증기량이 늘고 습기 처리 시설이 불완전할 때 발생한다. 환기 횟수를 늘리면 실내 습기를 줄여 결로를 방지할 수 있다. 잦은 환기와 양호한 단열은 결로 방지에 유리하다. 환기는 실내 습기를 밖으로 내보내는 수단이고, 단열은 벽체 온도를 지키는 수단이라는 점에서 역할이 다르다.

공기 유입이 없고 수증기량이 일정하면 온도가 오를 때 상대습도는 내려간다. 그러므로 난방으로 실내 온도를 올리면 상대습도는 낮아지는 쪽으로 움직인다. 이 점은 습도를 온도와 따로 생각하지 말아야 한다는 뜻으로 이해하면 된다.

난방과 표면온도

난방은 결로 방지의 수단이지만 방식에 따라 효과가 달라진다. 단시간 높은 온도로 난방하기보다 장시간 낮은 온도로 난방하는 것이 결로 방지에 유리하다. 두 방식의 차이는 표면이 노점온도 이상을 얼마나 오래 유지하느냐에 있다고 보면 이해하기 쉽다.