일본산업뉴스요약

선진 머티어리얼
진공단열유리, 스페이서 개수 반감
일본판유리, 기능성∙저비용 양립

일본의 유리 기업 일본판유리(Nippon Sheet Glass)가 개발한 단열 유리 ‘Super Spacia®’. 2장의 유리 사이에 있는 진공층에서 열 손실을 방지하는 구조로, 진공층을 유지하기 위한 스페이서의 배치를 연구였다. 2013년 발매한 기존 제품과 비교하면 절반 이하의 두께로 동등한 단열 성능을 실현하였다. 주택이나 오피스의 창유리에 사용하면 냉난방에서 소비하는 에너지를 줄일 수 있다.

Super Spacia는 두께 5mm의 2장의 유리 사이에 0.2mm의 진공층을 만들었다. 진공층에는 직경 0.4mm의 금속제 원추형 모양의 스페이서를 배치하였다. 이 스페이서는 유리가 대기압에 눌려 진공층 방향으로 찌그러지는 것을 방지하는 지주 역할을 담당한다. 진공 단열 유리는 일본판유리만의 독자 기술이다.

기존 제품과의 차이는 스페이서의 개수다. 스페이서의 배치 간격은 28mm로 1.4배 넓혀 배치 수를 줄였다. 진공층은 열 손실을 방지하는 역할을 하지만 진공층을 지원하는 스페이서는 열을 전달하는 ‘열교(Thermal Bridge)’가 되는 부작용이 있다. 따라서 스페이서를 줄이면 단열성을 한층 높일 수 있는 것이다. 새로운 스페이서의 배치는 기존 제품에서 배치 수를 줄이는 설계로 하여, 유리 위에 스페이서를 배치하는 기존의 제품 설비를 그대로 활용. 저비용도 같이 실현하였다.

Super Spacia는 쉬운 열 전달을 나타내며 수치가 낮을수록 단열성이 높다. 열관통률이 0.65다. 단순한 1장(두께 3mm)의 유리와 비교하여 약 10분의 1 수준이다. 초대 Spacia(1997년 발매)와 비교하면 50% 이상 개선되었다. 3장의 유리를 사용하는 Spacia21(2013년 발매)과 비교해도 동등하다.

Spacia21은 두께가 21.2mm로 두껍기 때문에 설치에는 전용 새시가 필요하지만 두께가 절반 이하인 Super Spacia는 “신축 주택이나 오피스만이 아니라 기존 건축물의 개축 수요도 시야에 넣고 있다”(영업부 아사카(朝香) 과장). 1㎡당 가격도 Spacia21보다 2만엔 싼 4만 8,000엔이다.

보급을 위한 과제 중 하나는 경제성이다. 일본판유리에 따르면, 현재의 1층 단독주택에서 유통되고 있는 Low-E 복층 유리와 비교하면 Super Spacia를 채용한 주택은 냉난방비를 1년에 1만 2,000엔 줄일 수 있다고 한다.

“주택의 에너지 효율에 있어서 창유리는 약점이었다”(아사카 과장). 여름에는 창유리가 유입되는 열의 70%를 차지한다는 시산도 있다. 1층 단독주택의 유리 면적은 20~25㎡로, ‘”주택의 모든 비용이나 유리 소재의 교체로 인한 에너지 효율의 개선을 감안하면 Super Spacia를 사용하는 이점은 충분히 있다”라고 자신있게 말한다.

또 다른 과제는 외관이다. Spacia는 구조 상, 유리 면에 Spacia의 검은 점이 보인다. Super Spacia는 스페이서 배치 수를 1㎡당 약 1,250개로 줄였지만 그래도 검은 점이 눈에 띈다. 일반 주택에서 채용하는데 있어서 큰 장벽이 될 것 같다.

경제산업성이 신축 물건을 대상으로 환경 부하를 극적으로 줄인 ‘ZEH(제로 에너지 하우스)’를 추진하고 있다. 고가격으로 인해 도입이 어려웠던 환경 대응 소재에 강렬한 순풍이 불고 있다. Spacia는 지금까지 스페이서의 소형화와 배치 수의 삭감을 추진해 왔다. “남은 과제는 스페이서의 소재 변경”이라고 아사카 과장은 말한다. 단열성 개선을 위한 연구 개발은 계속된다.

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