주택의 단열은 겨울철에만 필요한 것이 아니라 여름철에도 중요

단열하면 겨울철만 생각하는 경향이 있는데 사실은...

 

아마도 오랫동안 단열이란 것을 모르고 살아왔기 때문일 것이다. 또는 여름철엔 시원하고 겨울철엔 추운 한옥집에서 살아왔기 때문 일수도 있다. 아니면 여름은 더워도 버틸 만 한데 겨울철의 추위는 혹독했던 기억 때문 일수도 있다. 주택의 단열 얘기를 하면 겨울철만 생각하는 경향의 원인 말이다.

 

사람들은 단열 얘기를 하면 오로지 겨울철만 생각을 한다. 여름철엔 단열은 필요없다는 식의 태도이다. 하지만, 단열은 추울 때 뿐만 아니라 더울 때도 필요하다. 사람들이 단열에 대해서 겨울에 치우친 생각을 가지고 있는 이유 중 하나는 주택에 열이 어떻게 작용을 하는지를 잘 모르기 때문이라는 생각이 든다. 그래서, 그 부분을 먼저 설명을 좀 해 보자.

 

열의 이동원리를 살펴보자면...

 

지구에 존재하는 모든 에너지의 주된 근원은 태양이다. 태양이 비치면 기온이 올라가고 밤이 되면 기온이 내려간다. 여름철엔 낮이 길고 태양이 높이 뜨니 덥고, 겨울철엔 낮이 짧고 태양이 낮게 뜨니 춥다. 여기서 사람들이 잘 모르는 것 하나 추가하면 해가 없을 때 기온이 내려가는 것은 낮에 덥혀진 지구보다 우주 공간이 항상 더 차기 때문에 열을 빼앗기기 때문이다. 밤이면 추워지는 이유이다. 열은 뜨거운 쪽에서 차가운 쪽으로 흐른다는 열역학 제 2법칙이라고 부르는 것이다.

 

열은 3가지 방식으로 전달된다. 전도, 대류, 복사이다. 햇볕이 우주 공간을 넘어 지구에 비추는 것은 복사이다. 햇볕이 건물에 비추면 그 복사열에 의해 건물의 표면 온도가 올라간다. 건물의 표면 온도가 높아지면 벽체를 통해서 안쪽으로 열이 전달된다. 전도이다. 햇볕에 의해 높아진 대기의 공기도 바람에 따라 흐르면서 건물 표면 온도에 영향을 미친다. 대류이다. 하지만 복사열엔 미치지 못한다. 보통 여름철 낮엔 위와 같은 방식으로 건물에 열이 전달이 된다.

 

하지만, 밤이 되거나 겨울철이 되면 열의 방향이 반대로 바뀐다. 열은 뜨거운 곳에서 차가운 쪽으로 흐른다. 반대는 없다. 잊어 버리면 안 된다. 건물이 차가우면 외부에서 열이 들어오고, 더 따뜻하면 외부로 열을 빼앗긴다.

 

옛날에 더우면 더운대로 추우면 추운대로 살았지만 지금의 집은 그렇지 않다. 여름엔 에어컨을 켜고 겨울엔 보일러를 튼다. 실내 온도 환경이 바뀌었다. 그래서, 여름철엔 집안이 시원하고 겨울철엔 집안이 따뜻하다. 여름철엔 외부의 열이 집안으로 들어오려고 하고, 겨울철엔 집안의 열이 바깥으로 나가려고 한다. 들어오거나 나가려는 열을 그냥 내버려 두면 전기료와 기름값이 엄청나게 나온다. 그 열들을 못 들어오게 하고 못 나가게 해야만 하는 필요성이 생긴 것이다. 

 

열손실과 열획득

 

단열재의 역할과 중요성

그래서, 만들어진 것이 단열재이다. 단열재는 열 전달을 차단하는 것이 아니라 열을 천천히 조금씩 전달하도록 한다. 그래서 전체적인 열 전달량을 낮추는 것이다. 아래 그래프에서 선 부분이 온도이다. 콘크리트 부분에선 온도가 조금 낮아지지만 단열재 부분에선 온도가 급격하게 낮아지는 모습을 볼 수 있다. 그만큼 단열재는 열전달이 느리다는 얘기이다. 여기서 퀴즈 하나, 외부 온도가 변화가 전혀 없다면 내부 온도는 어떻게 될까? 냉난방 같은 다른 열원은 없는 것으로 가정한다면?  

 

 

그럼 나중에 가면 외부의 열이 꾸준히 계속 들어와서 실내외 온도가 같아진다. 열적 평형 상태가 이루어질때까지 열이 계속 이동하는 것이다. 주택에서 그런 일이 일어나지 않는 것은 외부 온도가 밤낮에 따라 계속 바뀌기 때문이고, 안쪽에서 다른 에너지를 활용해서 냉난방을 하면서 온도를 조절하기 때문이다. 우리가 단열재를 사용하는 이유는 외부 온도에 영향을 덜 받고 내부 온도를 조절하기 위해서이다. 단열재는 단지 추위를 막기위한 것이 아니다.