열관류저항(Total Thermal Resistance, R-value)이란?

 

오늘은 건축설비, 단열 설계, 에너지 성능 평가에서 꼭 등장하는 개념,
열관류저항(Total Thermal Resistance, R-value)에 대해 정리해보겠습니다.

 

이 개념은 ‘열전도저항’과 밀접한 관련이 있지만,
건축 외피 전체를 관통하는 열 흐름 전체를 기준으로 보기 때문에
단일 재료가 아닌 ‘전체 구성층’을 고려하는 데 쓰입니다.

 

 

 

 

 

열관류저항이란?

 

열관류저항은
건축 부위(외벽, 지붕, 바닥 등)를 관통하는 전체 열 흐름에 대한 저항의 합을 의미합니다.

 

즉, 외벽을 구성하는 내부 표면 + 각 재료층 + 외부 표면까지 모두 고려한
‘전체 단면 기준의 열저항 총합’입니다.

 

공식은 다음과 같습니다.

R_total = R_si + ∑(L_i / k_i) + R_so

 

여기서 각 기호가 의미하는 바는 다음과 같습니다.

• R_total : 열관류저항 (㎡·K/W)
• R_si : 내부 표면 열저항
• L_i / k_i : 각 재료층의 열전도저항
• R_so : 외부 표면 열저항

※ R_si와 R_so는 각각 고정된 값 (예 : 내부 0.12, 외부 0.03 ㎡·K/W 등)이 표준으로 주어집니다.

 

 

 

이를 좀 더 쉽게 이해할 수 있도록 비유해보자면

열관류저항은 마치 여러 겹의 이불을 덮은 상태에서 바깥 공기의 추위를 막는 전체 저항력이라고 볼 수 있습니다.

 

이불 한 장 한 장의 두께와 재질이 다르듯,
각 건축 재료마다 열을 막는 능력도 다르고,
표면에서는 공기의 경계면 저항까지 추가로 발생합니다.

 

즉, 한 장 한 장의 저항을 모두 더한 값이 열관류저항입니다.

 

 

 

 

 

 

열관류저항과 열관류율(U값)의 관계

열관류율(U-value)은 열관류저항의 역수입니다.

U = 1 / R_total

 

U값이 작을수록 단열이 잘 되는 것이며,
R_total이 클수록 열전달이 어려운 구조라는 의미입니다.

 

※ 단열성능을 평가할 때는 ‘U값을 낮추자’는 말 대신
 ‘R값을 높이자’고 말하기도 합니다.

 

 

 

 

 

열관류저항 실무 적용 예시

실무에서의 적용 예시는 다음과 같습니다.

• 건축물 단열 설계 시 : 외벽·지붕·바닥·창호별 열관류저항을 합산하여 에너지 기준 충족 여부 판단
• 단열재 선정 : 요구 R값을 만족하는 열전도율 및 두께 조합 설계
• 에너지성능등급 평가 : 부위별 R값이 전체 건물의 연간 열손실량에 반영
• ZEB 인증 : 부위별 열관류저항을 근거로 난방부하 시뮬레이션 수행
• 냉난방 부하 계산 : 열투과 손실 항목에서 R값 사용

 

 

 

 

 

마무리

정리해보자면 열관류저항은
건축 외피 전체(내부 표면~외부 표면까지)를 통과하는 열 흐름에 대한
총합적인 저항값이며, 단열성능을 정량적으로 평가할 수 있는 가장 기본이 되는 지표입니다.

 

이 개념을 정확히 이해하고 활용할 수 있어야
외피 열손실 계산, 단열재 선정, 열관류율 기준 충족 여부를
논리적으로 설명할 수 있습니다.

 

 

 

 

 

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