| 성능 | 개념 | 시험/등급 개략 |
|---|
| 기밀성 | 창호 틈새를 통한 공기 누설 차단 성능 | 압력차를 가해 통기량 측정, 등급이 높을수록(통기량이 적을수록) 우수 |
| 수밀성 | 강풍·폭우 시 빗물의 실내 침투 차단 성능 | 일정 압력차 조건에서 살수시험, 누수 발생 압력차가 클수록 우수 |
| 단열성 | 창호를 통한 열류 이동(열관류) 차단 성능 | 열관류율(U값, W/m²K)로 표시, 값이 낮을수록 단열성능 우수 |
| 차음성 | 외부 소음의 실내 유입 차단 성능 | 음압레벨차(dB)로 표시, 등급값이 클수록 차음성능 우수 |
| Low-E 코팅 | 유리 표면에 저방사(low-emissivity) 금속산화막 코팅 — 장파장 적외선(복사열)은 반사·차단하고 가시광선은 투과 | 동절기 실내 복사열 유출 억제, 하절기 일사 유입 저감(외부 태양열 반사) |
| 결로방지 간봉 | 복층유리 테두리 간격재 — 일반 알루미늄 간봉은 열전도율이 높아 모서리부 열교·결로 유발 | Warm-edge Spacer(저열전도성 소재)로 모서리 표면온도 상승, 결로 억제 |
📝 예상문제 & 모범답안
용어예상창호의 4대 성능(기밀성·수밀성·단열성·차음성)에 대하여 설명하시오. (10점)
1. 정의
① 기밀성: 창호 틈새를 통한 공기 누설 차단 성능 ② 수밀성: 강풍·폭우 시 빗물 침투 차단 성능 ③ 단열성: 열관류율(U값)로 표시되는 열이동 차단 성능 ④ 차음성: 음압레벨차로 표시되는 소음 차단 성능.
2. 시험 개략
각 성능은 KS 시험규격에 따라 압력차·살수·항온챔버·음압레벨 등의 시험을 거쳐 등급을 부여하며, 값이 클수록(또는 U값은 작을수록) 성능이 우수한 것으로 평가한다.
3. 유의사항
4대 성능은 상호 트레이드오프 관계에 있을 수 있어(예: 기밀성 강화가 통풍성 저하), 건물 용도와 입지조건(도로 인접·해안가 등)을 고려해 요구 등급을 종합적으로 선정해야 한다.
용어예상Low-E(저방사) 복층유리의 원리에 대하여 설명하시오. (10점)
1. 원리
유리 표면에 은(Ag) 등 저방사율 금속산화막을 코팅해 장파장 적외선(복사열)은 반사시키고 가시광선은 투과시키는 유리이다.
2. 효과
동절기 실내 난방 복사열의 실외 유출을 억제하고, 하절기 태양 복사열의 실내 유입을 저감하여 냉난방 에너지를 절감한다.
3. 유의사항
Low-E 코팅면은 중공층 내측에 위치시켜야 코팅막 손상·부식을 방지할 수 있으며, 계절·용도(남향·북향 등)에 따라 코팅면 위치를 다르게 설계해 성능을 최적화해야 한다.
용어예상창호 U값(열관류율)의 개념에 대하여 설명하시오. (10점)
1. 정의
벽체·창호를 사이에 둔 두 공간의 온도차 1℃일 때, 단위면적(㎡)을 통해 이동하는 열량(W)을 나타내는 지표(W/m²K)이다.
2. 의미
값이 낮을수록 단열성능이 우수하며, 복층유리 매수·중공층 두께·Low-E 코팅·간봉 재질·프레임 재질 등이 종합적으로 U값에 영향을 미친다.
3. 유의사항
유리면 U값이 아무리 낮아도 간봉(edge) 부위·프레임 부위의 국부 열교를 함께 개선하지 않으면 창호 전체 U값(부위별 면적가중 평균)은 크게 개선되지 않으므로, 부위별 U값을 종합적으로 검토해야 한다.
용어예상복층유리 결로방지 간봉(Warm-edge Spacer)에 대하여 설명하시오. (10점)
1. 배경
일반 알루미늄 간봉은 열전도율이 높아 유리 모서리부가 열교로 작용, 중앙부보다 표면온도가 낮아 결로가 먼저 발생한다.
2. 대책
Warm-edge Spacer(저열전도 복합소재)를 적용해 모서리부 표면온도를 상승시켜 결로 발생을 억제한다.
3. 유의사항
Warm-edge Spacer를 적용해도 프레임 자체가 열교에 취약(알루미늄 단일 프레임 등)하면 결로가 재발할 수 있으므로, 간봉과 프레임의 열교차단 성능을 함께 검토해야 한다.
서술형예상창호의 4대 성능과 KS 등급체계를 설명하고, 단열성능 향상 및 결로방지 기술에 대하여 설명하시오. (25점)
Ⅰ. 개요
창호는 건물 외피 중 성능이 가장 취약한 부위로, 기밀·수밀·단열·차음 4대 성능이 종합적으로 요구되며 최근 에너지절약 요구 강화로 단열·결로방지 기술의 중요성이 커지고 있다.
Ⅱ. 창호를 통한 열·수분 이동 원리
창호는 유리면·간봉(edge)·프레임의 세 부위로 구성되며, 각 부위의 열관류율이 다르므로 전체 성능은 세 부위의 면적가중 평균으로 결정된다. 표면온도가 노점온도 이하로 떨어지는 부위(주로 간봉 모서리)에서 결로가 먼저 발생하므로, 유리 성능뿐 아니라 간봉·프레임의 국부 열교 관리가 함께 필요하다.
Ⅲ. 4대 성능 및 KS 등급체계
① 기밀성: 통기량 측정, 등급이 높을수록 누설량 적음 ② 수밀성: 압력차 조건 살수시험, 누수 발생 압력차가 클수록 우수 ③ 단열성: 열관류율(U값)로 평가, 항온항습 챔버시험 ④ 차음성: 음압레벨차(dB)로 평가. 각 성능은 KS 관련 시험규격에 따라 등급을 구분해 표시한다.
Ⅳ. 단열성능 향상 및 결로방지 기술
① 복층유리: 유리 사이 건조공기·아르곤 등 중공층으로 열이동을 저감한다.
② Low-E 코팅: 장파장 복사열은 반사, 가시광선은 투과시켜 냉난방 부하를 낮춘다.
③ 결로방지 간봉(Warm-edge Spacer): 저열전도 소재로 모서리 열교를 저감시킨다.
④ 프레임 열교차단재: 알루미늄 프레임 내부에 단열재(폴리아미드 등)를 삽입해 프레임 자체 U값을 개선한다.
⑤ 기밀·수밀 시공: 백업재+실링재, 물끊기(Weep hole)로 틈새 열손실·누수를 방지한다.
복층유리의 전체 U값은 유리면의 열관류율뿐 아니라 간봉(edge) 부위의 국부 열교 영향을 함께 고려해야 하며, 동일한 유리 사양이라도 간봉 재질에 따라 모서리 표면온도와 결로 발생 여부가 달라진다.
동일 사양의 복층유리를 적용했음에도 알루미늄 간봉을 사용한 창호에서 겨울철 유리 모서리 결로가 반복 발생해, 이후 설계 변경으로 Warm-edge Spacer를 적용해 개선한 사례가 보고된다.
Ⅴ. 맺음말
창호 성능은 유리·간봉·프레임·시공 상세가 종합적으로 작용하므로, 단열유리 적용만으로는 부족하며 열교 부위(간봉·프레임)까지 포함한 통합적 설계·시공 관리가 필요하다.
서술형예상창호의 기밀성·수밀성 확보를 위한 시공상세와 누수·결로 하자방지대책에 대하여 설명하시오. (25점)
Ⅰ. 개요
창호 하자의 상당수는 유리·프레임 자체의 성능 부족보다 창틀과 구조체 사이의 접합부 시공불량에서 비롯된다. 기밀성·수밀성은 창호 성능시험성적서만으로는 확보되지 않으며, 현장의 접합부 상세시공이 실제 성능을 좌우한다.
Ⅱ. 접합부 하자 발생 원리
창틀과 구조체(콘크리트·조적벽) 사이에는 시공오차로 인한 틈이 존재하는데, 이 틈을 통해 공기가 누설되거나 빗물이 침투한다. 특히 창틀 하부는 빗물이 고이기 쉬운 부위로, 배수 경로가 확보되지 않으면 실내 누수로 직결된다.
Ⅲ. 하자 원인
① 백업재·실링 미시공: 창틀-구조체 사이 틈을 충전하지 않거나 실링재 접착불량으로 틈새 공기·빗물이 침투한다.
② 물끊기(Weep hole) 미확보: 창틀 하부 배수구가 없거나 막혀 빗물이 실내측으로 역류한다.
③ 창호 설치 정밀도 부족: 수직·수평 정밀도 불량으로 개폐부 틈이 벌어져 기밀성이 저하된다.
④ 이질재 접합부 결로: 창틀 주변 열교로 인한 결로수가 마감재를 오염시킨다.
Ⅳ. 방지대책
① 백업재+실링재 시공: 창틀과 구조체 사이 틈에 백업재를 압입한 후 실링재로 충전해 2면 접착을 확보한다.
② 물끊기 확보: 창호 하부에 물끊기(Weep hole)를 설치하고 배수경로가 막히지 않도록 정기 점검한다.
③ 설치 정밀도 관리: 수직·수평 기준으로 창틀을 고정하고, 고정철물 간격·개소를 규정대로 확보한다.
④ 창호 주변 단열보강: 창틀 주위에 단열재를 연속 시공해 열교를 차단하고 결로를 방지한다.
⑤ 시험성적서 확인: 반입 전 KS 기준 성능시험성적서(기밀·수밀·단열·차음)를 확인하고 현장 시공 후 발수시험 등으로 검증한다.
⑥ 유지관리: 실링재는 경년 열화되므로 주기적 점검·재시공 계획을 수립한다.
창호의 실제 성능은 제품 자체의 KS 등급뿐 아니라 현장 접합부(백업재·실링·물끊기) 시공품질에 의해 최종 결정되므로, 시험성적서상 등급과 실제 현장 성능이 괴리될 수 있음에 유의해야 한다.
고층 아파트에서 창틀 하부 물끊기가 모르타르로 막혀 폭우 시 실내로 빗물이 역류한 사례가 다수 발생해, 준공 전 물끊기 개통상태 확인이 검측항목으로 추가된 사례가 있다.
Ⅴ. 맺음말
창호 성능은 자재 선정과 함께 접합부 상세시공이 병행되어야 완성되므로, 백업재·실링·물끊기 등 현장 시공 디테일에 대한 검측체계를 강화해야 한다.