오늘은 2024년 건축기계설비기술사 시험에 출제된
단열간봉(Spacer) 유리 시스템의 구조와 원리, 그리고
왜 그 간봉 표면에 구멍을 뚫는지에 대한 기술적 이유를 정리해보겠습니다.
이 문제는 창호의 단열 성능, 결로 방지, 기밀성 향상과 관련된
건축·기계·에너지 분야 모두에 연관된 교차 개념입니다.
단열간봉이란?
단열간봉(thermal spacer)이란,
복층유리(Insulated Glass Unit, IGU)에서 유리와 유리 사이를 일정한 간격으로 유지하고, 그 사이 공간(건조공기층 or 아르곤가스층)의 기밀성과 단열성을 유지하는 부품을 말합니다.
보통 창호 단면을 보면 두 장의 유리 사이에 금속이나 복합소재로 된 ‘띠’가 들어가 있는데, 이것이 바로 단열간봉(스페이서)입니다.
단열간봉의 역할
- 유리 사이 간격 유지 : 복층유리는 통상 6~16mm의 간격을 두는데, 이 간격을 정확히 유지시켜주는 구조체 역할
- 기밀 유지 : 내부 기체(공기 또는 아르곤 등)의 누출 방지
- 결로 방지 : 유리 가장자리 열교를 줄여 표면온도 유지
- 흡습제 탑재 : 내부에 습기 흡수용 흡습제(제올라이트 등)를 넣음
- 단열 성능 향상 : 금속 대신 열전도율 낮은 복합소재 사용 시 효과 ↑
단열간봉 표면에 구멍을 뚫는 이유는?
복층유리 안에는 습기를 제거하기 위해 흡습제를 넣은 공간이 따로 존재합니다.
하지만, 흡습제가 효과를 발휘하려면
습한 공기가 흡습제까지 '통과'할 수 있어야 하죠.
바로 이때 필요한 것이
단열간봉 표면에 뚫린 ‘미세한 구멍(펀칭홀)’입니다.
🕳️ 구멍을 뚫는 이유
- 습기가 간봉 안쪽 흡습제로 통과되도록 하기 위해
- 복층유리 내 공기층의 습도 조절이 가능하도록 하기 위해
- 결로 방지와 기밀 유지가 동시에 되도록 설계한 구조
즉, 간봉 내부에 있는 흡습제는
단열간봉에 뚫린 구멍을 통해 공기층 내 수증기를 빨아들이고,
그 결과 복층유리 내부 공간은 항상 건조한 상태로 유지됩니다.
단열간봉 소재
기존에는 알루미늄 간봉이 대부분이었지만,
지금은 열교를 줄이기 위해
스테인리스, 실리콘/폴리머 복합간봉(Warm Edge Spacer) 등
열전도율이 낮은 고단열형 제품이 많이 쓰입니다.
이는 창호의 U-value(열관류율)를 0.1~0.3 W/m²·K 정도 낮추는 효과를 가져오기도 하며,
건축물 에너지 성능 인증(G-SEED, ZEB) 평가 항목에도 포함됩니다.
마무리
정리해보자면,
단열간봉이란, 복층유리의 유리 사이 간격을 유지하면서
기밀성과 단열성, 결로 방지 기능까지 수행하는 필수 구성요소입니다.
그리고 단열간봉에 구멍을 뚫는 이유는,
내부에 탑재된 흡습제가
복층유리 내부 공간의 습기를 흡수할 수 있도록
공기 흐름 경로를 만들어주기 위한 것입니다.
이 구조 덕분에
복층유리는 오랜 시간 동안 내부 결로 없이
투명성과 단열성을 유지할 수 있게 되는 것이죠.