친환경 에너지절감형 피놀릭덕트시스템(Phenolic Ductwork System)

[피놀릭]

서론

해안에 인접한 도시 및 건축물들은 수분과 염분에 항상 노출되어 있기에 해당 지역에 적합한 내식성 자재로

시설하여 설비수명을 연장하고, 안전한 품질로의 적절한 자재선정을 통해 쾌적한 환경을 확보하고 유지관리에서

원가를 절감하는 부분으로 첫 번째 목적을 두어야 한다.

또한, 경제성장과 더불어 해안을 따라 새로운 도시의 탄생과 더불어 초고층빌딩, 초대형복합건물 등 다양한 건

축물들이 속속 들어서면서 거주자의 생활환경에 대한 요구조건도 매우 다양화 되고 있는바, 주거 공간 및 건물공

간내의 쾌적성을 강조하는 경향이 점차 뚜렷해지고 있다. 이에 현대 건축물의 덕트시스템은 단지 냉난방 기류만

을 이송하는 통로의 개념에서 벗어나 환경적인 측면과 동시에 염해방지에 강한 재료의 선택, 미려한 인테리어 기

능, 덕트설비 보온재료에 따른 화재발생으로 인한 인명피해를 최대한 줄일 수 있는 안전성능 이라는 큰 개념으로

바뀌고 있으며 초고층화되어지는 건축물의 추세에 따라 모든 자재 및 장비시스템의 불연화와 경량화로의 접근이

이루어지고 있다. 특히 기존의 덕트공사에서는 아연도강판+추가보온공사(유리솜,가교발포폴리에틸렌,고무발포등)

의 공정이 일반화되어져 왔으나, 염해방지를 위한 아연도강판의 한계성 및 무거운 중량 그리고 반드시 필요로 하

는 추가 보온공사에 사용되어지는 소재들에 따라 나타날 수 있는 분진 및 화재발생시 치명적인 유독가스의 위험

성에 따라 새로운 냉난방 덕트공사에 관심이 모아지고 있다.

덕트의 일반적인 소재로는 함석덕트, 스테인리스덕트 그리고 이 장에서 다룰 보온기능을 동시에 만족시킬 수

있는 내부식성능을 겸비한 피놀릭덕트(Phenolic Ductwork) 패널 소재로까지 발전을 하고 있다. 이에 본 원고에서

는 기존의 일반화된 금속 덕트공사를 대체하고 있는 신개념 선진국형 덕트공법인 피놀릭폼패널(Phenolic Foam

Panel)이라는 비금속 덕트 소재로써 패널 자체로 덕트기능+보온기능을 동시에 만족 시킬 수 있는 효율적이면서

염해방지를 고려한 덕트시스템(Ductwork System)을 소개하고자 한다.

1.1 현안 인식

(1) 일반적으로 기계설비 시설들이 대부분 공동구, 천정내, 지하기계실 등에 설치됨으로 전체 공정에서 기계설

비의 중요성에 대한 이해력이 결여

(2) 부식, 파손에 따른 복구시 구조물 훼손 및 장시간 소요

(3) 해안 ․매립지역일수록 타 지역에 비해 염분으로 인한 부식 증가 우려

(4) 짧은 내구연한에 따른 미관 및 기능성 상실

(5) 공동구, 천정내, 지하기계실 등 밀폐된 공간에서의 화재발생시 가장 중요한 안전성 확보를 위한 난연성능시

험기준의 올바른 해당 법령(건축법, 소방법) 이해와 해석 부족

(6) 초기 투자비 절약 차원에서 상대적으로 값싼 자재사용 선호

1.2 대안 제시

(1) 환경 친화적인 저탄소 녹색(CFC & HCFC FREE) 비금속 덕트 패널

(2) 내식성 자재 사용에 따른 내구성과 오염방지 및 깨끗한 공기질 개선

(3) 우수한 열전도율(0.025W/m․K이하)로 에너지 절감

(4) 화재에 강한 준불연재료등급의 최첨단 방화성 건축재료

(5) 기존 금속덕트 공법 대비 1/5 수준의 경량성

(6) 덕트기능+보온기능(One Stop Service)을 동시에 제공하는 경제적 시공

(7) 수려한 미관 및 기능성 확보로 선진국형 품질 제고

Ⅱ. 덕트의 설비계획

2.1 덕트의 개요

기체를 수송 할수 있는 관이라 할 수 있다. 공기가 흐르는 경우에는 풍도라고도 한다. 단면이 직사각형이나 원

형으로 된 것이 많이 사용되지만, 때로는 타원형으로 된 것도 있다. 일반적으로 금속덕트를 범용적으로 사용해

왔기 때문에 이러한 금속덕트 속을 흐르는 공기의 온도가 그 주위의 온도와 차이가 있기 때문에 일어나는 열손

실과 결로발생을 방지하기 위하여 반드시 별도의 보온재 등을 추가로 설치하여야 한다. 하지만, 최근에 쓰여 지

고 있는 비금속 덕트시스템 에서는 추가되는 보온공정이 없이 재료 자체로 덕트와 보온기능을 동시에 만족 시

키고 있다.

이와 같이 덕트는 공기조화의 현상을 만족시켜 생활의 쾌적한 환경을 유지하여 주는데 큰 역할을 하고 있다.

2.2 덕트의 발전과정

아궁이에서 온돌판과 굴뚝에 이르기 까지도 한 개의 열풍내연 덕트의 시작 → 아연도강판(함석) → 스테인리스

강판 → 비금속덕트패널(유리솜덕트, PVC덕트, 우레탄덕트) → 피놀릭덕트패널에 이르기까지 시대의 흐름과 환경

변화에 따른 다양한 소재로의 발전과정을 보여 준다.

2.3 덕트의 재료

(1) 아연도 강판

가장 범용적으로 사용되어 지고 있는 소재로 평판(Sheet) 또는 코일(Coil)로 구분된다. 부식 우려가 없는 일반

공조, 환기덕트, 케이싱, 챔버류, 급배기루버 등에 사용되며 별도의 추가 보온공사를 반드시 필요로 하기에 보온

공사에 따른 추가 비용이 발생한다.

(2) 스테인리스(SUS) 강판

광택이 필요한 노출덕트, 습도가 높은 욕실, 샤워실, 수영장 등의 배기덕트와 주방의 후드(Hood), 부식성 연기

가 통과하는 덕트 및 후드 그리고 급배기루버 등에 사용되어져 오고 있으나 가격이 비싸고 가공성이 쉽지 않다.

또한, 스테인리스(Stainless-녹슬기어려운)의 용어 해석은 소재가 100% 부식반응이 없는 것이 아니라 시간과 환

경에 따른 화학반응과 더불어 표면손상 등에 따라 부식진행이 급속도로 진행되어 질 수 있다. 공조의 경우에는

별도의 추가비용으로 보온공사를 반드시 하여야 한다.

(3) 유리섬유(Fiber Glass) 덕트

단열재로 쓰이는 유리섬유 보다는 고밀도 장섬유의 것으로 흡음성능이 우수하고 별도의 보온공사 없이 재료

자체로 덕트를 완성할 수 있는 비금속 덕트 재료이다. 내부는 유리섬유의 비산을 방지하기 위하여 티슈(Glass

Tissue)를 부착하고 아크릴 코팅처리를 하고, 외부에는 알루미늄박판을 붙인 패널 형태로 이루어져 있다. 단, 유

사한 비금속 덕트 재질(우레탄덕트, 피놀릭덕트)에 비해 열전도율이 높고, Open-Cell 구조인 재질의 특성상 투

습․흡습에 노출될 수 있으며, 공사과정에서는 외부 환경변화(비, 눈 등)에 매우 주의를 필요로 한다.

(4) 염화비닐(PVC) 덕트

축전지실의 배기덕트나 급배기루버 ․화학약품 등을 사용하는 개소의 배기덕트, 후드 등에 사용한다. 가연성

이므로 일반 공조용에는 사용할 수 없다.

(5) 우레탄(PU 또는 PIR) 덕트

우수한 열전도율을 지닌 고체형태의 우레탄폼을 심재로 하여 양쪽 표면을 내식성이 뛰어난 알루미늄 박판으

로 코팅 처리한 샌드위치 패널 덕트로 국내에서는 알루미늄복합덕트 또는 알루미늄피복덕트로 호칭되어 지고 있

으며, 비금속 덕트분야에서 기존의 아연도 및 스테인리스강판 덕트를 꾸준히 대체하여 쓰여져 오고 있다. 특성으

로는 염분에 강하고 위생적이며, 별도의 보온공사 공정이 불필요한 경제적 시공성 및 경량성을 겸비한 기능성 덕

트이다. 단, 심재로 쓰여지는 우레탄폼의 균일한 발포율과 두께의 품질관리가 매우 중요한 부분이며 특히, 화재안

정성 측면에서 연소시에 화염의 확산은 없으나 재료에서 뿜어져 나오는 우레탄폼 특유의 독가스의 노출은 해결

해야 할 가장 큰 과제이다.

(6) 피놀릭(PHENOLIC) 덕트

기존의 비금속 덕트(유리섬유덕트,우레탄덕트)와 유사하나 형태, 기능, 시공 측면에서는 상기 (5)항의 우레탄

덕트와 매우 흡사하다. 다만, 피놀릭 소재는 우레탄과는 전혀 다른 원재료의 구성을 가지고 있으며 우레탄에서

나타나는 가장 큰 단점인 화재발생시에 노출되어 지는 치명적인 독가스의 유출이 전혀 없는 국내외적으로 인정

된 방화성재료인 준불연재료등급의 최첨단 저탄소 친환경재료의 덕트 패널로써 새로운 신개념의 최신 소재로 우

수한 열전도율, 내부식성, 내약품성, 위생성, 경량성, 차음성능을 두루 갖추고 있다.