유리솜

유리솜 또는 글라스울(glass wool)은 유리섬유를 결합제를 사용하여 모섬유와 유사한 질감으로 배열하여 만든 단열재이다. 이 과정은 유리 사이에 많은 작은 공기 주머니를 가두고, 이 작은 공기 주머니는 높은 단열 특성을 제공한다. 유리솜은 다양한 열적 및 기계적 특성을 가진 롤 또는 슬래브 형태로 생산된다. 또한 단열할 표면에 분사하거나 현장에서 적용할 수 있는 재료로도 생산될 수 있다. 유리솜을 생산하는 현대적인 방법은 오웬스-일리노이 유리 회사(털리도)에서 일하던 게임스 슬레이터에 의해 발명되었다. 그는 1933년에 유리솜을 만드는 새로운 공정에 대한 특허를 처음 신청했다.US Patent Number 2133235: Method & Apparatus for Making Glass Wool First Slayter glass wool patent, 1933.

 기능 원리 
기체는 액체 및 고체에 비해 열전도 특성이 좋지 않으므로 재료 내에 갇혀 재료를 통해 흐르는 열의 대부분이 기체를 통해 흐르도록 강제할 수 있다면 좋은 단열재가 된다. 기체(예: 공기)의 효과를 더욱 높이려면 자연 대류에 의해 효과적으로 열을 전달할 수 없는 작은 셀로 분리할 수 있다. 자연 대류는 부력과 온도 차이에 의해 발생하는 더 큰 기체 흐름을 포함하며, 이를 유도할 밀도 차이가 거의 없는 작은 기체 셀에서는 잘 작동하지 않으며, 작은 셀의 높은 표면적 대 부피 비율은 점성 항력을 사용하여 내부의 대량 기체 흐름을 저해한다.

인공 단열재에서 작은 기체 셀의 형성을 달성하기 위해 유리 및 고분자 재료를 사용하여 공기를 폼과 같은 구조에 가둘 수 있다. 유리솜에 사용된 것과 동일한 원리는 암면, 스티로폼, 잠수복 네오프렌 폼 직물, 그리고 고어텍스 및 폴라 플리스와 같은 직물과 같은 다른 인공 단열재에도 사용된다. 공기 가두기 특성은 자연에서도 오리털과 천연 양모와 같은 단열 털에 사용되는 단열 원리이기도 하다.

 제조 공정 
천연 모래와 재활용 유리를 혼합하고 로 가열하여 유리를 생산한다. 유리섬유는 일반적으로 솜사탕을 만드는 것과 유사한 방법으로 생산된다. 녹은 유리는 '스피너'라고 불리는 빠르게 회전하는 금속 컵을 통해 강제로 통과된다. 원심력이 유리를 스피너의 작은 구멍을 통해 당겨낸다. 새로 생성된 섬유는 공기와 접촉하여 냉각된다.
섬유를 "접착"하는 결합제의 존재로 응집력과 기계적 강도가 얻어진다. 각 섬유 교차점에 결합제 방울이 놓인다. 그런 다음 섬유 매트는 약 로 가열되어 중합되어 나뭇진을 만들고, 강도와 안정성을 부여하기 위해 캘린더링된다. 마지막으로, 유리솜 매트는 잘라져 롤 또는 패널로 포장되고, 팔레트에 적재되어 사용을 위해 보관된다.

 용도 
유리솜은 얽히고 설킨 유연한 유리섬유로 구성된 단열재로, 공기를 "포장"하여 압축 및 결합제 함량에 따라 달라질 수 있는 낮은 밀도를 초래한다(위에서 언급했듯이, 이러한 공기 셀이 실제 단열재이다). 유리솜은 느슨하게 채우는 재료로 다락방에 불어 넣거나, 활성 결합제와 함께 구조물, 시트 및 패널의 밑면에 분사하여 중공벽 단열, 천장 타일, 커튼월 및 덕트와 같은 평평한 표면을 단열하는 데 사용할 수 있다. 또한 배관 단열 및 방음에도 사용된다.

 유리섬유 배트 및 블랭킷 
섬네일|천장 단열재로 유리솜 배트를 설치하는 모습
배트는 미리 잘라져 있으며, 블랭킷은 연속 롤로 제공된다. 재료를 압축하면 효율성이 감소한다. 전기 상자 및 기타 장애물을 수용하기 위해 재료를 자르면 공기가 벽 캐비티를 자유롭게 통과할 수 있다. 열교를 방지하는 효율성을 높이기 위해 미완성 다락방 바닥에 서로 수직으로 두 층의 배트를 설치할 수 있다. 블랭킷은 장선과 스터드뿐만 아니라 그 사이의 공간도 덮을 수 있다. 배트는 장선 아래 바닥에 매달기가 어렵고 불쾌할 수 있다. 스트랩, 또는 천이나 철망을 장선에 스테이플로 고정하여 지지할 수 있다.

배트 사이의 틈(바이패스)은 공기 침투 또는 결로(둘 다 단열재의 효율성을 감소시킴)의 원인이 될 수 있으므로 설치 시 엄격한 주의가 필요하다. 마찬가지로, 배트가 최적으로 작동하도록 하려면 신중한 기후화 및 방습막 설치가 필요하다. 공기 침투는 재료 위에 셀룰로스 느슨한 충전재를 한 층 추가하여 줄일 수도 있다.

 건강 문제 

유리섬유는 눈, 피부, 호흡기를 자극할 수 있다. 잠재적인 증상으로는 눈, 피부, 코, 목의 자극, 호흡 곤란, 인후통, 쉰 목소리, 기침 등이 있다.Labor, United States Department of (2005), Occupational Safety & Health Administration, Chemical Sampling Information, CAS Registry Number: 65997-17-3 (Fibrous Glass). 가전 제품 단열에 사용되는 유리섬유는 석면근로자들과 비슷한 증상을 유발하는 것으로 보인다. 과학적 증거에 따르면 권장되는 작업 관행을 따라 일시적인 기계적 자극을 줄이면 유리섬유는 제조, 설치 및 사용에 안전하다.North American Insulation Manufacturers Association ("NAIMA"), Insulation Facts #62 "Health and Safety Facts for Fiber Glass", Pub. No. N040, May 2012. 불행히도 이러한 작업 관행이 항상 지켜지는 것은 아니며, 유리섬유는 나중에 사람이 거주하게 될 지하실에 노출된 채로 남겨지는 경우가 많다. 미국 폐 협회에 따르면 유리섬유 단열재는 사람이 거주하는 공간에 노출된 채로 남겨두어서는 안 된다.

2011년 6월, 미국 국립 독성학 프로그램(NTP)은 발암물질 보고서에서 주택 및 건물 단열재 및 비단열 제품에 사용되는 모든 생체 용해성 유리솜을 삭제했다. 마찬가지로 캘리포니아 환경 보건 유해 평가국("OEHHA")은 2011년 11월에 Proposition 65 목록을 "유리솜 섬유(흡입 가능 및 생체 잔류성)"만 포함하도록 수정하여 발표했다.46-Z California Regulatory Notice Register, P.1878 (November 18, 2011). 미국 NTP와 캘리포니아 OEHHA의 조치는 생체 용해성 유리섬유 주택 및 건물 단열재에 대한 암 경고 라벨이 연방 또는 캘리포니아 법에 따라 더 이상 필요하지 않다는 것을 의미한다. 일반적으로 열 및 방음 단열재에 사용되는 모든 유리솜은 2001년 10월 국제 암 연구 기관(IARC)에 의해 인체 발암성 분류 불가(그룹 3)로 재분류되었다.IARC Press Release, 24 October 2001 (http://www.iarc.fr/en/media-centre/pr/2001/pr137.html )

유리섬유 자체는 곰팡이에 강하다. 유리섬유에서 곰팡이가 발견된다면, 이는 결합제가 곰팡이의 원인일 가능성이 더 높다. 결합제는 종종 유기물이며 유리솜보다 흡습성이 더 높기 때문이다. 시험 결과, 유리솜은 곰팡이 성장에 매우 강한 것으로 나타났다. 매우 높은 상대 습도(96% 이상) 또는 포화된 유리솜과 같은 예외적인 상황에서만 곰팡이 성장이 발생했지만, 포화된 유리솜은 적당한 성장을 보였다.

 같이 보기 

 유리섬유
 유리 섬유
 암면

 각주 

분류:건축 단열재