여름과 겨울

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전 세계적으로 피해갈 수 없는 지구 온난화의 영향으로 

아름다운 사계절을 자랑하던 우리나라도 

이제는 봄!  여~~~~~~름, 가을!  겨~~~~~~울이 되었다고 하죠. 



해를 거듭할 수록 에너지 사용량이 점점 늘어가면서, 

가장 많은 에너지를 소비하는 대상인 건물에서의 열차단 성능은 점점 중요해지고 있습니다.



기후 변화의 속도가 빨라질수록 에너지 설계기준의 변경 주기 또한 점점 짧아지고 있는데요. 

더운 여름에 열 흡수를 차단하고 추운 겨울을 열 손실을 막으려면, 계절별로 알맞는 열의 제어 방법이 있습니다.



지금부터 각 계절별로 열을 효과적으로 관리하는 방법을 알아보도록 하겠습니다.





1. 계절에 따른 열의 차단


최근들어 우리나라도 봄과 가을의 경계가 모호해지면서 여름과 겨울철의 기간이 더 길어졌지만

원래 우리나라는 계절에 따른 기온 차이가 기후를 자랑했지요.

 

이렇게 시시때때로 변하는 기후환경에 적응하기 위해 인류는 열 공학을 발전시켜왔고, 

특히 건축물의 실내온도 제어에 있어서는 그동안 재료의 단열성능이 가장 중요한 역할을 해왔습니다. 


단열 기술은 재료의 물리적 성질을 이용하여 열의 전도를 차단하는 것을 목적으로 하고 있습니다.






그러나 계절별로 건물에 영향을 미치는 열의 종류가 다르다는 것을 이해한다면, 

기후에 따른 열의 차단은 단순히 단열재만으로는 해결할 수 없다는 것을 알게 됩니다.




건물의 내외부 온도에 가장 영향을 미치는 기후요소는 

태양열대기의 온도 두가지로 나눌 수 있습니다. 

이 두가지의 열은 각각 성질이 다르기 때문에 각자 다른 방법으로 열을 차단해야 하지요.



태양열은 파장의 형태로 존재하며 표면에 닿아 열 반응을 일으키는 복사열이며, 

 대기(공기)의 온도는 물체에 직접 닿아 열의 전도에 의해 온도를 상승시키거나 하강시키는 대류열로서 

건물의 입장에서는 이런 열들이 흡수되거나 방출되어 온도변화를 일으키게 되는 원인이 됩니다. 



먼저 겨울철의 차디찬 대기온도는 현열이기 때문에 건물의 표면에 직접 닿아 열을 빼앗아 갑니다. 

그래서 열을 빼앗긴 건물의 구조체는 빼앗긴 열을 다시 보충하기 위해 실내 난방열을 흡수하게 되지요. 

때문에 겨울철에는 실내의 난방열이 외부로 손실되지 않도록 

내부단열재를 설치함으로써 열의 전도를 차단하는 것이 관건입니다.



 




반면 여름철에는 태양복사열에 의해 뜨겁게 달궈진 열이 건물 내부로 흡수되기 때문에 

태양열을 흡수하지 못하도록 건물 외부표면에서 부터 차단하지 못하도록 하는 것이 관건입니다.

 

열을 흡수하는 재료인 단열재로는 여름철에 뜨겁게 내리쬐는 태양열의 흡수를 차단하기에는 역부족이죠. 

그래서 여름철에는 외부표면에 차열기술이 적용된 제품을 설치하여 

애초에 열이 흡수되지 못하도록 원천적으로 차단시켜주는 것이 중요합니다.






따라서 우리나라와 같이 계절의 변화가 뚜렷한 기후에는 

단열재와 차열재를 복합적으로 적용해야만 효과적인 열의 관리가 가능합니다. 

특히 차열페인트는 태양복사열을 차단하는 가장 손쉬운 방법으로 알려져 있지요.






2. 겨울철 차열페인트가 건물에 미치는 영향


많은 분들께서 건물외부에 차열페인트를 칠하면 시원해지기는 하지만,

추운 겨울에 건물이 태양열을 흡수하지 못해서 실내가 더 추워지는 것이 아닌가 하고 물어보십니다. 



일단 결론부터 말씀드리면 겨울철 태양열에 의한 온도 변화는 거의 없다고 보시는 것이 무방합니다. 

왜냐하면 겨울철 태양복사열에 대한 영향이 매우 작기 때문입니다. 

겨울철 태양의 고도는 여름에 비해 매우 낮고, 일조시간도 매우 짧게 나타납니다.



게다가 겨울철에는 차갑고 낮은 대기온도에 의한 열손실이 기본적으로 너무 크기 때문에, 

적은 태양열 흡수로 인한 난방효율의 저하는 거의 영향이 없지요. 



오히려 여름철 태양복사열을 차단하지 않아서 증가하는 냉방부하로 인한 에너지 손실이 비교도 할 수 없을 만큼 크기 때문에

차열페인트의 적용은 필수적일 수밖에 없는 것이죠. 


그래서

겨울은 열을 보호해주는 단열재로,

여름은 열을 차단해주는 차열재로 

열을 제어해야 함을 다시 한번 이해할 수 있습니다.





지금까지 알아두면 쓸모있는 여름과 겨울철 열의 이해였습니다.