선형열관류율이란?

 

선형열관류율

오늘은 2023년 건축기계설비기술사 시험에 출제된
선형열관류율(Linear Thermal Transmittance)의 개념과, 비슷한 용어들과의 차이점에 대해 정리해보겠습니다.

 

이 개념은 단열 성능 평가, 에너지 절약 설계, 결로 예방 등에서 주택·건축물의 열손실을 정확하게 계산할 때 반드시 고려해야 할 지표입니다.

 

 

 

 

 

 

선형열관류율(Linear Thermal Transmittance)이란?

선형열관류율(ψ, Psi-value)이란
두 부위 이상이 만나는 선(line) 형태의 열교 부위에서
길이 1m당 단위 시간에 손실되는 열량(W/m·K)을 말합니다.

 

예시를 들어보자면 다음과 같습니다.

• 외벽과 슬라브가 만나는 모서리
• 창틀과 벽체의 접합부
• 외벽과 기초 사이의 연결부 등

즉, 면이 아닌 선 형태의 열교에서 발생하는 추가 열손실을 수치화한 값입니다.

 

 

 

 

 

선형열관류율 공식적 정의

 

선형열관류율 공식적 정의는 다음과 같습니다.

Ψ = (Q - ∑(U × A)) / L
여기서
Q : 총 열손실량(W)
U : 부위별 열관류율(W/㎡·K)
A : 면적(㎡)
L : 선형 열교 길이(m)

이 공식은 전체 열손실에서 면 단위 열손실을 뺀 나머지를 선형 길이로 나누는 방식으로 계산합니다.

 

 

 

선형열관류율 유사 개념과의 차이점

선형열관류율은 다른 "열xxx"과 헷갈리기 쉽습니다. 그래서 관련 개념들을 아래와 같이 표로 정리해보았습니다. 짱이죠?

 

용어	정의	단위	적용부위
열관류율 (U-value)	벽, 창, 지붕 등 면에서의 열손실량	W/㎡·K	평면 부위
선형열관류율 (Ψ-value)	선형 접합부에서의 열손실량	W/m·K	모서리, 접합부
점형열관류율 (χ-value)	점(보통 구조 앵커, 기둥 관통 등)에서의 열손실	W/ea·K	구조적 연결점
열저항 (R-value)	열이 통과하기 어려운 정도	㎡·K/W	단열재 성능 평가
열관류저항 (Thermal Resistance)	열전도율에 대한 저항	K/W	부위 전체 저항

선형열관류율은 이 중에서도 면에서 해결할 수 없는 열교(thermal bridge) 문제를 정밀하게 보정하는 요소입니다.

 

 

 

 

선형열관류율의 중요성

 

선형열관류율을 왜 알고 있어야 할까요? 그 중요성은 다음과 같습니다.

 

[1] 고단열 설계에서는 면 단위 열손실(U값)은 이미 낮게 설계되어 있어 선, 점 형태의 열교 부위가 전체 열손실의 상당 비중을 차지하게 됩니다.

 

[2] 특히 창호 주변, 모서리, 기초부, 벽체 접합부 등의 열교를 정확히 반영하지 않으면 실제 에너지 소비량이 크게 증가합니다.

 

[3] 따라서 선형열관류율을 고려하지 않은 에너지 해석은 실제보다 낮은 난방부하로 과소평가될 수 있고, 결로 위험성도 간과되기 쉽습니다.

 

 

 

 

 

 

 

선형열관류율 관련 법규 및 설계 기준

• 「건축물 에너지절약설계기준」에서는
  에너지 성능 평가 시 선형열관류율을 포함한 열교 보정을 의무화하고 있습니다.
• 특히 패시브하우스, 제로에너지건축물(ZEB)에서는
  Ψ값의 사용이 설계 초기부터 필수적입니다.
• ISO 10211, EN ISO 14683 등 국제 표준에서도
  선형열관류율의 수치해석 방법과 적용 기준을 제시하고 있습니다.

 

 

 

결론

 

선형열관류율(Ψ-value)이란
건물의 접합부, 모서리 등 선형 열교에서 발생하는 단위 길이당 열손실을 의미하는 지표로,

면 단위 열관류율(U값)만으로는 설명할 수 없는 세부 열손실을 정밀하게 반영하기 위해 사용합니다.

항목	의미
정의	접합선, 모서리 등에서의 추가 열손실
단위	W/m·K
활용	고단열 설계, 결로 평가, 에너지 해석
차이점	U값은 면, Ψ값은 선, χ값은 점을 평가
관련 기준	에너지절약설계기준, 패시브 설계, ISO 10211

ZEB, 패시브하우스, G-SEED 인증 등에서 설계 완성도를 높이기 위해서는 선형열관류율에 대한 이해와 수치 반영이 필수적이라 할 수 있습니다.

 

 

 

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