건축물에서 열이 새는 ‘구멍’은 창호다. 건축물에서 빠져나가는 냉난방에너지의 약 40% 이상은 창호를 통하는 것으로 분석된다. 이에 따라 LG하우시스(대표 오장수)는 자체 연구소에서 유리연구프로젝트팀(유리연구PJT)을 운영하며 창호유리의 성능개선과 차세대 유리개발을 추진하고 있다. 유리연구PJT를 이끄는 전윤기 책임을 만나 창호유리기술과 미래전망을 들었다.
■ 주력 연구개발 내용은
유리연구PJT는 로이(Low-e: 저방사율*)유리개발을 주요업무로 한다. 로이유리는 1970년대 유럽에서 개발돼 1980년대 대면적 유리로 상업화됐고 국내에서도 대부분 관련기술이 개발돼 있다.
LG하우시스는 녹색건축, 패시브하우스 등이 대두되면서 단열성능을 강화한 수퍼플러스를 개발했다. 로이유리의 핵심은 은 코팅이다. 은 층을 두껍게 하는 것이 기본인데 이에 따라 발생하는 부작용을 개선하는 것이 과제였다.
은 층이 두꺼워지면 투과율이 떨어지고 색이 비선호 계열로 바뀌며 반사율이 올라가는 등 전반적인 유리성능이 저하된다. 수퍼플러스는 이를 최소화한 제품으로 방사율이 2%에 불과해 일반 로이유리의 10%에 비해 월등하고 세계적인 수준이다.
■ 로이유리 추가 개발여지는
사실 로이유리는 방사율이 ‘제로’가 될 수는 없다. 이에 따라 세계적으로도 로이유리 단독으로 단열성능의 혁신적인 발전을 기대하기는 어렵다. 다만 복층·삼복층유리에 로이코팅을 복수적용하는 방안을 생각할 수 있다.
로이유리는 원적외선 복사에너지를 차단하고 복층·삼복층유리는 전도·대류에너지를 차단한다. 로이유리 2장, 3장을 쓰면 추가적으로 단열성능이 우수해 진다.
다만 이 경우 가시광선투과율도 낮아지기 때문에 창으로서는 큰 약점이 된다. 향후 연구개발은 로이복층·삼복층유리에 단열성을 최대한 확보하면서 가시광선 투과율을 최대한 높이고 반사율은 최대한 낮은 쪽으로 이뤄져야 한다.
■ 차세대 유리기술은
변색유리 연구개발을 검토한 적이 있다. 전기를 가해 실내외 조도, 일사량 등에 따라 스스로 색을 바꿔 최적효율을 내는 유리다.
변색유리는 성능이 고정된 기존유리와 달리 태양광선을 여름에는 차단하고 겨울에는 받아들여 외부환경에 반응한다. 패시브요소인 창호가 액티브요소화되는 것이다.
해외에서는 변색유리가 개발돼 적용된 사례가 있지만 단기간에 범용으로 상용화되기는 어렵다. 변색유리 코팅소재가 건축자재에 적용되기에는 아직 가격이 높다. 국내 베란다 면적에 적용할 경우 유리가격만 약 1,000만원 수준이다. 에너지비용절감을 고려해도 현실성이 떨어진다.
가격 외에도 장기적인 신뢰성, 내구성이나 변색성능도 아직 발전돼야 할 부분이 많다. 다만 산업계와 학계에서 꾸준히 연구하고 있는 만큼 미래에는 실생활에 폭넓게 적용될 가능성도 없지는 않다고 본다.
*방사율(emissivity): 흡수율과 같은 개념으로 어느 물체에서 내뿜는 에너지의 량과 '완전방사체(흑체)의 방사 발산도 비를 말한다.
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