커튼월 등 초고층 건물의 필수품, 단열바
KS규정 없고 아존단열바와 폴리아미드 시장 양분
전세계적으로 환경에 대한 관심이 증폭되면서 세계각국에서도 앞다투어 그린에너지 생산과 에너지세이빙에 막대한 자금을 쏟아붙고 있다. G20을 개최할 만큼 성장한 우리나라도 에너지소비효율등급표시제를 앞두고 있는 등 녹생성장의 기틀을 마련코자 부단히 노력 중이다. 이런 와중에 건축물에 단열이 이슈가 되면서 창호업계에서도 단열문제를 해결하기 애쓰고 있다.
건축물 단열에 관심이 증폭되면서 여러 가지 신공법들이 대거 개발되었다. 최근 들어 알루미늄창 보다는 PVC창이 아파트에 많이 시공되고 있는 점이 가장 대표적인 사례라고 할 수 있다. 그만큼 단열의 중요성이 많이 인식되고 있다는 말이다.
하지만 초고층 건물에서는 PVC보다는 알루미늄이 대세이다. 지진 등 자연재해가 많아 건물의 강도에 민감한 일본에서는 PVC창보다는 알루미늄창이 90% 이상 사용되고 있는 것을 보면 구조적 강도에서는 알루미늄창이 우선한다는 것을 알 수 있다. 또한 근래에 주상복합이나 커튼윌 건물 등 초고층 빌딩에는 알루미늄창이 많이 사용되고 있다. 이 뿐만아니라 일반 콘크리트 건물보다는 건물의 수려함이 뛰어나 커튼윌 공법으로 저층의 건물에도 많이 사용되고 있는 추세이다. 이러한 커튼윌은 대부분 알류미늄바로 제작되고 있다.
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단열바, 알루미늄의 열전도성 보완
앞서 언급했듯이 커튼윌 등 초고층 건물에는 알루미늄창이 대부분 사용되고 있지만 알루미늄창의 단점이 있다. 높은 열전도성으로 특히 내외 온도차가 큰 겨울에 외부의 찬 공기와 내부의 따뜻한 공기가 만나 생기는 결로현상이 그것이다. 또한 외부의 찬 공기가 내부로 들어와 난방비용을 높이는 것도 단점으로 작용한다.
이러한 알루미늄의 전도성을 낮추기 위해 개발된 것이 단열바다. 단열바의 원리는 알루미늄바와 바 사이에 열전도율이 낮은 물질을 삽입해 알루미늄의 열전도성을 떨어지게 하는 것이다. 유리섬유를 함유한 고체 상태의 POLYAMIDE를 알루미늄바에 삽입 및 압착(ROLLING)하여 생산하는 방식이 폴리아미드 시스템이고, 액체상태의 고강도 폴리우레탄을 알루미늄바에 충진하여 경화시킨 후 절단(SAW작업)하여 생산하는 방식이 아존 시스템이다. 이렇게 국내에는 아존단열바 시스템(이하 아존단열바)과 폴리아미드(또는 폴리아마이드) 시스템(이하 폴리아미드)이 있다.
시기적으로는 아존단열바가 국내에 먼저 도입되었고 이후 폴리아미드가 도입됐다. 아존단열바는 경원통상에서 공급했는데 업계 관계자는 “현대건설이 중동지역에 진출할 때 건축 시방서에 아존단열바가 명시가 되어 있어 공급되기 시작했다”고 도입 배경을 설명한다. 단열바는 창호 뿐만아니라 단열방화문 등에도 사용되고 있다.
아존단열바는 미국에서 시작됐으며 설계, 압출, 충진, 절단을 순서로 생산된다. 아존단열바는 주제와 경화제의 혼합을 통해서 만들어 진다. 경화제는 미국에서 전량 수입해 국내 업체에 공급한다.
주제는 충북 충주시 주덕읍에 위치한 중원지방산업단지 내의 아존단열바 공장에서 생산하고 있다. 주제는 15가지의 주원료가 섞여서 만들어진다. 충북 충주 공장에서 드럼 단위로 하루 생산량은 20톤이며, 국내에서는 한국아존의 등록업체인 12개사에만 공급되며, 일본과 중국을 비롯해 아시아 대부분에 공급하고 있다. 주제와 경화제가 50%대 50%로 혼합돼 아존단열바가 생산된다.
아존단열바를 생산하기 위해서는 주제와 경화제를 섞는 충진설비를 갖춰야만 한다. 이러한 충진설비는 한국아존 등록업체인 12개사 모두 보유하고 있다. 아존단열바는 12개 등록점 외에는 판매가 되지 않기 때문에 그 외의 것은 copy 제품이라고 보면 된다.
아존은 미국에 본사를 두고 있으며, 본사는 1977년 설립되어 지금까지 전세계에 꾸준히 아존단열바를 공급하고 있다. 본사에서는 아존단열바 외에 단열간봉도 국내에 보급하고 있다. 아존본사는 경원통상과 함께 지분을 나눠 투자해 1988년부터 20년 넘게 국내에 아존단열바를 생산 및 공급하고 있다. 이후 경원통상에서 한국아존으로 이름을 변경했다. 이러한 한국아존은 중국, 일본 등 아시아를 총괄하는 헤드쿼터 역할을 하고 있다.
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Azo-Brader는 국내 6개사 설비보유
최근에는 신기술을 도입해 제품의 질적 수준을 높였다. 구조적인 강도를 높이기 위해 화학적인 결합에 물리적인 변형을 통한 ‘Cavity 표면처리 공법’ 기술이 바로 그것이다. 이는 Azo-Brader라는 설비를 통해 아존 액상이 흘러들어가는 알루미늄바에 물리적인 변형을 가해 아존단열바와 알루미늄바의 접착면을 넓혀주는 것을 말한다.
알루미늄의 팽창계수와 아존단열바의 팽창계수는 거의 비슷하지만 성질이 달라 온도나 날씨에 따라 나타나는 미세한 변화를 막기 위해 접착면을 넓혀 혹시나 생길 수 있는 미끄럼을 방지한 것이라고 한국아존 관계자는 설명한다. Azo-Brader는 한국아존 등록점 12개사 중 6개사만 보유하고 있다.
아존단열바의 종류에는 일반적인 SU시리즈가 있고 No-tape 종류인 302, 303, 304 시리즈가 생산되고 있다. 노테입 종류는 기존의 충진 시 알루미늄바 양 끝에 테이프를 붙이지 않아 효율성이 뛰어난 제품이다. 이밖에 301, 301, 315 시리즈는 커튼윌 등 고층건물에 적합하도록 개발됐다.
폴리아미드는 유럽에 뿌리를 두고 있으며, 그 중에서도 독일이 가장 먼저 시작한 것으로 알려진다. 폴리아미드(Polyamide)는 나일론수지라고도 부르며, 엔지니어링 플라스틱의 일종으로 기계적 성질 특히 내충격성이 우수한 결정성 플라스틱이다.
나일론은 기본적으로 흡습성이 있으며, 흡수율은 아미드기의 농도와 밀접한 관계가 있다. 나이론은 흡습에 의해 충격 강도가 증가되는데 흡습상태의 나일론은 어떠한 플라스틱보다도 강한 인성을 보여준다. 내피로성(여러 번 반복응력에도 버티는 힘)이 뛰어나고 다른 플라스틱에 비해 우수한 내마모성을 지닌 것이 특징이다.
폴리아미드는 알루미늄과 팽창지수가 같아서 장점을 가진다. 알루미늄에 폴리아미드를 사용하면 팽창지수가 비슷해 균열이 없다는 게 장점이라고 업계 관계자는 설명한다. 폴리아미드는 한국바스프나 한국엔지니어링플라스틱(이하 KEP)에서 25kg으로 진공 포장된 레진을 받아 대한플라테크나 동신테크, 대성테크 등 압출설비를 갖춘 업체에서 생산되고 있다.
스티로폼을 상표 등록한 업체로 유명한 바스프는 플라스틱·염료(染料)·섬유·비료·석유제품 등을 생산하는 독일기업이다. 전 세계 38개국에 생산시설이 있고 170개국에서 영업 활동 중이다. 산하에 28개의 계열사가 있고 본사는 루드비히샤펜에 있다. 한국지사는 한국바스프이다. KEP는 한국바스프보다는 규모가 조금 적고 폴리아미드 레진을 공급한 지도 9년 남짓됐다.
폴리아미드를 생산하는 레진은 외국에서 원재료를 수입해 단열바의 성능에 맞게 국내 공장에서 다른 원료와 컴파운딩해 국내 업체로 공급되고 있다.
경기도 광주시 목동에 위치한 대한플라테크는 1991년 설립하여 폴리아미드를 국내 업체에게 공급하고 있다. 1,400평 규모에 21명이 근무하고 있는 대한플라테크는 80m 압출기가 5라인 가동 중이다. 연 매출액은 60억 정도. 동신테크나 대한플라테크 등 폴리아미드 생산업체들은 대부분이 가스켓을 함께 생산하고 있다.
경기도 평택시 현덕면에 위치한 동신테크에서는 폴리아미드 7개의 압출라인을 보유하고 있다. 이건창호, 삼우이엠씨, 현대알미늄, 남선알미늄, 일진유네스코 등 알루미늄 압출업체 및 커튼윌 업체들에게 폴리아미드를 공급하고 있다.
동신테크와 대한플라테크 외에도 국내에 5~6개사가 폴리아미드를 생산하고 있는 것으로 파악된다.
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아존단열바는 한국아존에서, 폴리아미드는 생산업체에 따라
아존단열바와 폴리아미드는 생산방식과 유통은 많은 차이를 보이고 있다. 아존단열바는 미국의 아존사에서 공급하는 경화제와 헤드쿼터인 한국아존의 충북 충주 공장에서 생산되는 ‘주제’를 국내의 12개사에서만 생산 및 유통을 하고 있다. 한국아존은 직접 제품을 유통하지는 않는 제품생산 및 관리업체라고 할 수 있다.
관리적인 면에서도 12개사를 직접 관리하기 때문에 업체마다의 기준은 동일하다고 업체 관계자는 설명한다.
폴리아미드는 한국바스프와 한국엔지니어링플라스틱 등 한 곳 이상에서 레진을 공급하고 있으며, 이러한 레진을 공급받아 자체설비로 폴리아미드 압출바를 생산하는 업체도 여러 곳으로 파악된다. 상황이 이렇다보니 폴리아미드의 경우 열전도율, 열관류률, 구조적 강도 등에 대한 테스트는 각 업체마다 개별적으로 이뤄지고 있는 실정이다. 한국아존은 ‘2010 글로버스컨퍼런스’ 미팅에 참가해 영국, 중국, 미국, 한국 등의 제품 생산방식, 문제점을 공유했다.
이러한 행사는 매년 진행된다는 게 한국아존측의 설명. 이에 반해 폴리아미드 생산업체들과의 기술적인 교류는 없는 것으로 파악됐다.
시장점유율, 50대 50
한국아존이나 폴리아미드를 생산하는 대한플라테크, 동신테크 등의 업체들은 아존단열바와 폴리아미드의 시장 점유율이 50대 50으로 파악하고 있다. 두 단열바를 선택하는 기준은 제품의 질적인 특성도 고려되지만 단가, 제품설비 보유현황, 가공형태 등에 따라 결정된다고 보는 것이 더 현실적이다.
단열바를 다루는 업체마다 주장하는 제품의 우수성 또한 정확한 기준은 존재하지 않는다. 다만 아존단열바든 폴리아미드든 정확한 생산공정에 맞게 생산된 제품에 한해서는 아직까지 큰 하자가 발견되지 않은 것으로 파악된다.
다만 copy 제품 등 정확한 생산공정을 지키지 않는 제품에 대해서는 사고 발생률이 높다는 것이 두 단열바 생산업계 관계자들은 입을 모은다. 두 단열바가 주장하는 제품의 성능은 조금 차이는 있지만 국내에서 시장 점유율이 반반이라는 점은 시장에서의 제품 성능은 비슷하다고 말할 수 있다. 단 한 업체가 관리하는 아존단열바가 더 체계적이라고는 볼 수 있다.
단열바는 앞서 말했듯 방화문에도 사용되어 지는데 한 방화문 생산업체는 “단열방화문 생산 시 화재 위험성이 존재해 아존단열바 대신 폴리아미드를 선택하는 경우도 있었다”고 말한다. 이는 단열바를 생산하는 업체에서의 테스트 기준과 방화문 업계에서의 테스트 기준이 다르기 때문이다.
동전의 앞뒤와 같은 단열바 시장, 누가 장악?
국내에서 커튼윌 등 초고층 건물들이 나날이 증가 추세이며 단열바의 소비도 함께 증가하고 있다. 이러한 시장 상황에 단열바에 대한 KS가 없다는 것은 문제점으로 지적되고 있다.
앞으로 단열바 시장은 아존단열바와 폴리아미드 체계로 당분간을 유지될 것을 보인다. 하지만 커튼윌이 에너지소비효율등급표시제에 만족스런 결과를 내지 못하면서 단열바 시장이 꼭 긍정적이지 만은 않다.
그렇다고 너무 비관적으로 볼 것도 아니다. 도시가 발전할수록 고층 건물의 수가 많아지는 것은 당연한 이치이기 때문이다. 그렇다면 알루미늄에 단열바는 분명 가야할 길이다.
이런 동전의 앞뒤와 같은 단열바 시장에서 신기술을 도입해 더욱 안정적인 단열바를 생산하느냐가 핵심이 아닐까 싶다. 거기에 각자의 스펙에 맞는 정품의 단열바 만이 시장에 존재하도록 하는 것도 하나의 과제다. 권재원 기자
