단열 유리

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1. 개요

단열 유리는 두 장 이상의 유리판 사이에 공기 또는 가스를 넣어 단열 성능을 높인 유리로, 기존의 이중창을 개선한 형태이다. 유리 사이에 공기층을 두어 대류를 막는 방식으로 단열 효과를 얻으며, 아르곤 가스나 진공을 활용하여 성능을 더욱 향상시키기도 한다. 로이(Low-E) 유리를 사용하여 단열 성능을 높이고, 소음 감소 효과도 있다. 단열 유리는 열관류율(U-value)이나 열저항(R-value)으로 단열 성능을 평가하며, 다양한 등급과 인증 제도가 존재한다. 대한민국에서는 건축물의 에너지 효율을 높이기 위해 단열 유리 사용을 장려하고 있으며, 복층 유리, 페어 유리 등으로 불린다.

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단열 유리
개요
종류	건축 자재
구성 요소	최소 두 장의 유리판
주요 특징	단열 성능 향상
상세 정보
작동 원리	유리판 사이의 공간을 밀폐하여 열 전달을 줄임
충전재	공기 아르곤 크립톤 진공
스페이서	유리판 간 간격을 유지하는 재료
실란트	유리판과 스페이서 사이를 밀폐하는 재료
성능
단열 성능	일반 유리보다 우수
에너지 효율	건물 에너지 소비 감소
소음 감소	외부 소음 차단 효과
추가 기능
Low-E 코팅	열 복사 감소
반사 코팅	태양열 차단
안전 유리	파손 시 안전성 확보
적용 분야
건축	주거용 및 상업용 건물
자동차	차량 창문
기타	냉장고, 쇼케이스 등

2. 역사

단열 유리의 역사는 1870년대 스코틀랜드, 독일, 스위스에서 시작된 이중창 설치에서 찾을 수 있다.^[2] 1865년 미국의 토마스 스테트슨(Thomas Stetson)은 단열 유리 장치(IGU)에 대한 특허를 받았다.^[3] 1930년대에 여러 건의 특허가 출원되면서 상업적 제품으로 개발되었고, 1944년 리비-오웬스-포드 유리 회사(Libbey-Owens-Ford Glass Company)는 Thermopane이라는 브랜드 이름으로 단열 유리를 발표했다.^[4] Thermopane 기술은 현대식 IGU와는 달리 두 개의 유리창이 유리 씰로 용접되었으며, 두 창 사이의 간격이 더 좁았다.^[5] Thermopane은 유리 산업에서 모든 IGU를 지칭하는 일반화된 상표로 사용되기도 한다.

일본에서는 에너지 절약 및 주거 환경 개선을 위해 단판 유리에서 복층 유리로 교체하는 수요가 높지만, 기존 단판 유리용 새시를 그대로 사용하면서 어태치먼트 부착 복층 유리를 사용하면 새시 교체보다 저렴하게 복층 유리를 사용할 수 있다.

1997년 교토 의정서 체결로 많은 선진국에서 단열 기준을 강화했지만, 일본은 단열 기준에 강제력이 없어 복층 유리 보급률이 낮았다. 1999년 차세대 에너지 절약 기준이 개정되었으나 법적 구속력이 없고 기준이 느슨하여 2000년 일본의 복층 유리 보급률은 5.1%로 유럽 등 선진국에 비해 낮았다.

2011년 후쿠시마 제1 원자력 발전소 사고 이후 전력 부족 문제로 인해 일본에서는 "알루미늄 섀시 + 단판 유리"를 "수지 섀시 + 복층 유리"로 교체하는 정책이 활발하게 추진되었다.

2. 1. 과거의 창문

과거에는 단열을 위해 주로 이중창 또는 폭풍우 창(storm window)을 사용했다. 여름에는 방충망을 설치하고, 겨울에는 폭풍우 창으로 교체하여 단열 효과를 높였다.^[2] 이러한 방식은 계절마다 창문을 교체해야 하는 번거로움이 있었다. 특히, 큰 폭풍우 창 프레임과 유리의 무게 때문에 고층 건물의 상층부에서 교체하는 것은 어려운 작업이었으며, 각 창마다 사다리를 반복적으로 오르내리며 가장자리 주변에 고정 클립을 고정하는 동안 창을 제자리에 잡고 있어야 했다.^[2]

하지만, 이러한 구식 폭풍우 창의 현재 복제품은 하단 창에 탈착식 유리를 사용하여, 원할 경우 탈착식 방충망으로 교체할 수 있도록 만들 수 있다. 이렇게 하면 계절에 따라 전체 폭풍우 창을 변경할 필요가 없어진다.

2. 2. 현대의 단열 유리

현대의 단열 유리(IG)는 공기층 또는 특수 가스층을 밀폐하여 폭풍우 창 없이도 높은 단열 성능을 제공한다. 방충망을 연중 설치할 수 있으며, 건물 내부에서 설치 및 제거가 가능하여 창문 관리가 용이하다. 단열 유리는 기존 이중창 프레임에 개조하거나, 새로운 프레임에 설치할 수 있다.^[3]

현대식 창문 유닛은 일반적으로 구형 이중창 유닛을 완전히 대체하며, 상부 및 하부 창 사이의 더 나은 밀봉, 스프링 작동식 무게 균형 장치와 같은 개선 사항을 포함한다. 이를 통해 창문 옆 벽 안에 큰 매달린 추의 필요성을 없애고 더 많은 단열재를 설치하여 공기 누출을 줄일 수 있다. IG는 햇빛으로부터 강력한 보호 기능을 제공하며, 더운 여름에는 집을 시원하게 유지하고 겨울에는 따뜻하게 유지한다. 또한 스프링 작동식 균형 장치를 통해 창문 상단을 안쪽으로 기울여 건물 내부에서 IG 창의 외부를 청소할 수 있다.^[4]

3. 구조

단열 유리는 두 장 이상의 유리판, 스페이서, 충진 가스, 실런트 등으로 구성된다.

제조 과정은 다음과 같다. 먼저, 스페이서를 필요한 크기로 절단하고 건조제를 채운다. 유리판은 깨끗하게 세척한다. 스페이서 양면에 1차 실런트(폴리이소부틸렌)를 도포하고 유리판을 부착한다. 가스 주입이 필요한 경우, 스페이서에 구멍을 뚫어 공기를 빼고 가스를 채운 후 밀봉한다. 마지막으로 2차 실런트(폴리설파이드 또는 실리콘 실런트)로 가장자리를 감싸 마감한다. 건조제는 습기를 제거하여 결로 현상을 방지한다. 일부 제조사는 스페이서와 건조제를 한 번에 적용하는 공정을 사용하기도 한다.^[28]

3. 1. 유리

로이(Low-E) 유리는 유리 표면에 특수 금속막 코팅을 하여 적외선을 반사하고 자외선 및 가시광선 스펙트럼의 일부를 차단하거나 약화시키는 효과를 가진 유리이다.^[30] 이는 단열 유리(IGU) 제조에 사용되는 상업적으로 이용 가능한 옵션 중 하나이다.

Low-E는 Low Emissivity(저방사)의 약자이다. 로이 코팅에는 하드 코팅과 소프트 코팅의 두 가지 유형이 있다. 하드 코팅은 유리가 뜨거울 때 적용되어 유리에 흡수되는 산화 주석을 사용하여 생산되며, 내마모성이 뛰어나고 일반적으로 더 저렴하다. 소프트 코팅은 진공 스퍼터링 방식으로 유리 표면에 코팅되며 성능이 뛰어나지만 쉽게 산화되고 손상될 수 있으므로 불활성 가스 충전으로 보호해야 한다.

바깥쪽 유리의 안쪽에 특수 금속막을 설치한 것을 차열 고단열 복층 유리, 안쪽 유리의 바깥면에 설치한 것을 고단열 유리로 하는 경우가 많다. 시공 지역의 추위와 더위, 건물 개구부(채광 창)의 방향에 따라 구분하여 사용한다. 금속막이 복사열에 의한 열 전달을 억제하므로 기존 복층 유리에 비해 단열 성능이 높다. 또한 냉난방 부하를 크게 줄일 수 있으며, 수년 내에 초기 투자를 회수할 수 있다.

일본에서는 에너지 절약 및 주거 환경 향상을 위해 단판 유리에서 복층 유리로 교체하는 수요가 높아지고 있다. 단판 유리용 새시를 복층 유리용 새시로 교체하는 것은 비용이 많이 들지만, 기존의 단판 유리용 새시를 이용하여 어태치먼트 부착 복층 유리를 사용하면 새시 교체에 비해 저렴한 가격으로 대규모 공사 없이 간편하게 복층 유리를 사용할 수 있다.

일반적인 복층 유리 유닛의 두께는 18mm(중간층 12mm) 이상이지만, 기존의 단판 유리 새시를 그대로 사용하면서 어태치먼트 부착 복층 유리로 교체하는 경우에는 방충망이나 빗물받이와의 간섭을 고려하여 유닛 전체의 두께를 12mm(중간층 6mm) 이하로 한 단열 성능이 낮은 상품이 주류를 이룬다. 그러나 일본판유리(日本板硝子)에서 제조된 복층 유리로 기존 단판 유리용 새시에 Low-E 복층 유리를 설치하는 것을 전제로 제조된 어태치먼트 부착 복층 유리인 안미츠 유리(あんみつガラス)(유리 유닛 두께 16mm, 중간층 아르곤 가스층 10mm)나 중간층을 진공으로 하여 두께를 얇게 한 진공 유리를 이용하면, 방충망이나 빗물받이와의 간섭을 피하고 단열성이 높은 복층 유리를 설치할 수도 있다.

3. 2. 스페이서

하이브리드 스페이서 (왼쪽에서 오른쪽으로): TGI, Swisspacer V, Thermix TX.N, Cromatech Ultra

스페이서는 단열 유리에서 유리판 사이의 간격을 유지하고 가스층을 밀봉하는 역할을 한다. 초기에는 주로 강철이나 알루미늄 스페이서가 사용되었으나, 열전도율이 높아 단열 성능을 저하시키는 문제가 있었다.

금속 스페이서는 열을 전도하여(금속이 열적으로 개선되지 않는 한) 단열 유리 유닛(IGU)의 열 흐름 감소 능력을 저해한다. 또한, 창과 주변 공기 사이의 급격한 온도 차이로 인해 밀봉된 유닛 하단에 물이나 얼음이 형성될 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 최근에는 구조용 폼과 같이 열전도율이 낮은 재료로 만들어진 스페이서가 사용되고 있다. 고도로 구조적인 열 차단막을 포함하는 알루미늄 스페이서는 유리 표면의 결로를 줄이고, U 값으로 측정되는 단열 성능을 향상시킨다.

외부 소음이 문제인 경우, 열 흐름을 줄이는 스페이서는 방음 특성을 가지기도 한다. 일반적으로 스페이서 내부에는 제습제가 포함되어 있어 제조 과정에서 가스 공간에 갇힌 수분을 제거하고, 가스 이슬점을 낮춰 외부 유리창 온도 강하 시 표면 #2에 결로가 생기는 것을 방지한다.

개선된 금속(열 차단막이 있는 알루미늄) 및 폼 스페이서의 구조적 성능 및 장기 내구성을 개선하는 등, 전통적인 스페이서 바에서 발생하는 열 손실을 방지하기 위한 새로운 기술이 등장하고 있다.

3. 3. 충진 가스

공간 내 공기를 열전도율이 더 낮은 가스로 대체하면 단열 성능을 향상시킬 수 있다. 아르곤, 크립톤, 제논과 같은 단원자 기체는 (상온에서) 회전 모드에서 열을 전달하지 않아 다원자 기체보다 열용량이 낮으므로, 열전도율이 낮아 단열 성능을 높이는 데 자주 사용된다. 아르곤은 공기의 67%의 열전도율을 가지며, 크립톤은 아르곤의 약 절반의 전도율을 가진다.^[7] 아르곤은 대기의 거의 1%를 차지하며 비교적 저렴한 비용으로 산업적으로 분리되지만, 크립톤과 제논은 추출 비용이 많이 드는 미량 원소이다. 이러한 비활성 기체들은 무독성, 투명, 무취, 화학적으로 비활성이며 산업에서 널리 사용되기 때문에 쉽게 구할 수 있다.

일부 제조업체는 육불화황을 절연 가스로, 특히 방음 용도로 제공하기도 한다. 육불화황은 아르곤의 2/3의 전도율을 가지지만 안정적이고 저렴하며 밀도가 높다. 그러나 육불화황은 매우 강력한 온실 기체이므로 유럽에서는 2006년 1월 1일부터 추적 가스 및 고전압 개폐 장치를 제외한 모든 용도로 사용이 금지되었다.^[8]

일반적으로 아르곤이 가장 저렴하기 때문에 단열 유리에 일반적으로 사용된다. 크립톤은 가격이 상당히 비싸기 때문에 매우 얇은 이중 유리 또는 매우 고성능 삼중 유리 유닛을 생산하는 경우를 제외하고는 일반적으로 사용되지 않으며, 제논은 비용 때문에 거의 사용되지 않는다.^[10]

3. 4. 실런트

폴리이소부틸렌으로 만들어진 1차 실런트는 단열 가스가 새는 것을 방지하고 수증기가 들어오는 것을 막는 역할을 한다. 2차 실런트로는 폴리설파이드 또는 실리콘 실런트와 같은 재료를 사용하여 가장자리를 감싸 1차 실런트의 움직임을 제한한다.^[28]

4. 제조

단열 유리는 주문 제작 방식으로 공장 생산 라인에서 제조되는 경우가 많지만, 표준 규격 제품으로도 판매된다. 제조업체에 폭과 높이, 유리판의 두께, 각 판의 유리 종류, 전체 두께를 제공해야 한다. 조립 라인에서는 특정 두께의 스페이서를 절단하여 필요한 전체 폭과 높이로 조립하고 건조제를 채운다. 병렬 라인에서는 유리판을 크기에 맞게 절단하고 세척하여 광학적으로 투명하게 만든다.^[1]

접착제, 1차 실런트(폴리이소부틸렌)를 각 측면의 스페이서 표면에 도포하고 유리판을 스페이서에 압착한다. 유닛에 가스를 주입하는 경우, 조립된 유닛의 스페이서에 두 개의 구멍을 뚫고, 공기를 빼내고 원하는 가스로 채우는 라인을 연결한다. 라인을 제거하고 구멍을 밀봉하여 가스를 가둔다. 더 현대적인 기술은 스페이서에 구멍을 뚫을 필요가 없는 온라인 가스 충전기를 사용하는 것이다. 1차 실런트의 목적은 단열 가스가 새는 것을 방지하고 수증기가 들어오는 것을 막는 것이다. 그 다음에는 폴리설파이드 또는 실리콘 실런트 또는 이와 유사한 재료를 2차 실런트로 사용하여 가장자리를 감싸서 고무-플라스틱 1차 실런트의 움직임을 제한한다. 건조제는 공기 공간에서 습기를 제거하여 추운 날씨에도 내부 표면에 결로 현상이 나타나지 않도록 한다. 일부 제조업체는 스페이서와 건조제를 단일 단계 적용 시스템으로 결합하는 특정 공정을 개발했다.^[1]

5. 성능

단열 유리는 단열, 방음, 투과율 등 다양한 성능 지표를 통해 평가된다.

단열 성능은 열관류율(U-value) 또는 열저항(R-value)으로 나타내며, 값이 높을수록 단열 성능이 우수하다. 일반적인 단열 유리의 열저항(RSI) 값은 0.35 K·m²/W 정도이다.^[11] 단열 성능을 높이기 위해 로이(Low-E) 유리, 아르곤 가스 충전, 3중 유리, 진공 단열 유리(VIG) 등의 기술이 사용된다.

방음 성능의 경우, 넓은 공기 간격은 소음 단열 품질 또는 음향 투과율을 향상시킨다. 비대칭 이중창, 육불화황 충전, 접합 유리 사용, 열 장벽 에어 스페이서 포함 등 다양한 방법을 통해 방음 성능을 개선할 수 있다.

투과율은 유리가 투과시키는 가시광선의 양을 나타내며, 빛의 일부는 흡수되고 반사된다. 로이 유리는 특수 금속막 코팅을 통해 가시광선은 투과시키고 자외선이나 적외선 투과는 막는다.^[30] 하지만, 로이 유리와 반사성 금속 코팅은 와이파이 및 휴대폰 신호를 약화시킬 수 있다.

5. 1. 단열 성능

단열 성능은 열관류율(U-value) 또는 열저항(R-value)으로 나타낸다. 값이 높을수록 열 전달에 대한 저항이 커져 단열 성능이 우수하다는 의미이다. 일반적인 단열 유리의 열저항(RSI) 값은 0.35 K·m²/W 정도이다.^[11]

일반적으로 대부분의 밀봉된 장치는 IGU 중앙에서 측정했을 때 16mm에서 19mm의 공간을 사용하여 최대 단열 값을 달성한다.^[11] IGU 두께는 단열 값을 최대화하는 것과 장치를 지탱하는 데 사용되는 프레임 시스템의 능력 사이의 균형을 맞춰야 한다.

단열 성능을 향상시키는 방법은 다음과 같다.

로이(Low-E) 유리: 특수 금속막 코팅을 통해 가시광선은 투과시키고 적외선은 반사하여 단열 성능을 높인다. 바깥쪽 유리의 안쪽에 코팅하면 차열 효과가, 안쪽 유리의 바깥쪽에 코팅하면 단열 효과가 크다.^[30]
아르곤 가스 충전: 유리 사이 공간에 공기 대신 아르곤 가스를 채워 넣어 대류에 의한 열 손실을 줄인다.
3중 유리: 유리 3장을 사용하여 단열 성능을 높인다. 4중, 5중, 6중 유리도 사용 가능하며, 중간 창의 단열 계수는 벽과 동일한 수준까지 올라간다.^[16]^[17]^[18]^[19]^[20]

진공 단열 유리(VIG)는 유리 사이를 진공 상태로 만들어 대류에 의한 열 손실을 없애 단열 성능을 극대화한 제품이다.^[13] 복사 손실과 모서리 밀봉 및 지지 기둥을 통한 열전도는 여전히 존재하지만,^[14]^[15] 최근 제품은 R = 14 h·°F·ft2/BTU (2.5 m2·K/W)의 성능을 보이기도 한다.^[15] 그러나, VIG가 장착된 창은 강렬한 모서리 열 전달로 인해 성능이 떨어지기도 한다.^[12]

4중 유리창을 사용한 노르웨이 오슬로의 사무실 건물은 열관류율 0.29 W/m²K를 기록하기도 하였다.

^[12]

단열 효과는 대류가 일어나지 않는 상태의 공기는 단열 성능이 높다는 성질을 이용한다. 제품에 따라 단열 성능을 더욱 높이기 위해 공기층을 기밀화하여 진공으로 만들거나, 아르곤 가스 등을 사용하는 경우도 있다.^[28]

5. 2. 방음 성능

단열 유리는 일부 상황에서 소음 감소와 관련이 있다. 넓은 공기 간격은 소음 단열 품질 또는 음향 투과율을 향상시킨다. 비대칭 이중창은 기존의 대칭 시스템(두 유리에 동일한 두께의 유리를 사용) 대신 서로 다른 두께의 유리를 사용하여 IGU의 음향 감쇠 특성을 향상시킨다.^[21] 표준 공기 간격을 사용하는 경우, 육불화황을 불활성 기체를 대체하거나 보충하여 음향 감쇠 성능을 향상시킬 수 있다.

다른 유리 재료의 변화도 음향에 영향을 미친다. 소음 감소를 위해 가장 널리 사용되는 유리 구성은 중간층과 유리의 두께가 다양한 접합 유리를 포함한다. 단열 유리에 구조적이고 열적으로 개선된 알루미늄 열 장벽 에어 스페이서를 포함하면 창호 시스템에서 외부 소음원의 전달을 줄여 음향 성능을 향상시킬 수 있다.

단열 유리에 사용된 공기 간격 재료를 포함하여 유리 시스템 구성 요소를 검토하면 전반적인 소음 전달 개선을 보장할 수 있다.

2장의 유리가 공명하기 때문에, 3mm 두께 유리를 2장으로 구성된 복층 유리보다 6mm 두께의 단층 유리가 차음성이 더 높은 경우도 많다.^[29] 다만, 제품에 따라 단층 유리보다 차음성이 향상된 경우도 있으며, 복층 유리와 단층 유리의 차음성 우열을 단정할 수는 없다. 차음 효과가 있는 것은 복층 유리보다 이중창이다.

5. 3. 투과율, 흡수율, 반사율

투과율은 유리가 투과시키는 가시광선의 양을 분수로 측정한 값이다. 빛의 일부는 흡수되고 반사된다.

빛의 일부 유형에는 전파가 있다. 특히, 많은 로이 유리와 반사성 금속 코팅은 와이파이 및 휴대폰 신호를 크게 약화시킨다. Low-E는 저방사(Low Emissivity)의 약자이다. Low-E 유리(Low-E 복층 유리)는 특수 금속막 코팅을 하여 가시광선은 잘 투과시키면서 자외선이나 적외선 투과를 막는 유리이다.^[30]

6. 수명

단열 유리의 수명은 사용된 재료, 내부 및 외부 유리 사이의 간격, 온도차, 시공 품질, 설치 위치, 유지 및 관리 상태에 따라 달라진다. 일반적으로 10년에서 25년 정도 사용할 수 있으며, 적도를 향해 설치된 창은 수명이 12년 미만으로 짧아질 수 있다.^[20] 제조업체는 보통 10년에서 20년의 보증 기간을 제공한다. 하지만 창 단열 필름 설치와 같이 단열 유닛에 변형을 가하면 보증이 무효화될 수 있다.

단열 유리 제조업체 연합(IGMA)은 25년 동안 상업용 단열 유닛의 고장 특성에 대한 광범위한 연구를 수행했다.^[22]

일반적인 단열 유닛은 주변 실링에 문제가 생기거나 건조제가 포화되면 유리 층 사이에 응결이 발생한다. 이 경우, 보통 단열 유닛을 교체해야 한다.^[23] 실링 불량과 그에 따른 교체는 단열 유닛 유지 보수 비용의 주요 원인 중 하나이다.

내부와 외부 유리 사이의 큰 온도차는 스페이서 접착제에 부담을 주어 결국 고장을 유발할 수 있다. 특히, 판 사이 간격이 좁은 유닛은 이러한 현상에 더 취약하다. 드물게는 기압 변화와 습한 날씨로 인해 간격에 물이 차는 경우도 있다.

창 유닛 주변의 틈새를 막는 유연한 밀봉재 또한 시간이 지나면서 낡거나 찢어지는 등 손상될 수 있다. 일반적으로 단열 유리는 실링 고정 나사나 판이 없는 압출 채널 프레임을 사용하기 때문에 이러한 밀봉재 교체는 어렵거나 불가능할 수 있다. 가장자리 밀봉재는 화살표 모양의 톱니가 있는 유연한 립을 압출 채널의 슬롯에 밀어 넣어 설치하는데, 이 슬롯에서 쉽게 빼내어 교체하기 어려운 경우가 많다.

캐나다에서는 1990년대 초부터 일부 회사들이 고장난 단열 유닛을 수리하는 서비스를 제공하고 있다. 이들은 유리나 스페이서에 구멍을 뚫어 환기시키는 방식으로 응결 현상을 해결한다. 이 방법은 응결을 제거할 수는 있지만, 유리 내부 표면을 청소하거나 습기로 인한 얼룩을 제거할 수는 없다. 이러한 수리 서비스는 5년에서 20년의 보증을 제공하기도 한다. 이 방법은 창의 단열 성능을 다소 떨어뜨리지만, 창 자체가 양호한 상태일 때는 "친환경"적인 해결책이 될 수 있다. 단, 단열 유닛에 아르곤, 크립톤 등의 가스가 채워져 있었다면, 이 가스가 빠져나가면서 R-값이 감소한다.

2004년부터 영국에서도 고장난 이중 유리 유닛에 대해 동일한 복원 서비스를 제공하는 회사가 있으며,^[24] 2010년부터는 아일랜드에서도 이러한 서비스를 제공하는 회사가 있다.

7. 열응력 파괴

유리창 표면의 온도 차이는 유리에 균열을 일으킬 수 있다.^[25] 이는 유리가 부분적으로 그늘지고 햇빛에 의해 부분적으로 가열되는 곳에서 발생할 수 있다. 착색 유리는 가열 및 열응력을 증가시키는 반면, 어닐링은 제조 과정에서 유리에 내장된 내부 응력을 감소시킨다.

열팽창은 팽창하는 따뜻한 재료가 더 차가운 재료에 의해 억제될 때 내부 압력, 즉 응력을 생성한다. 일반적으로 균열은 유리가 더 차갑고 미세한 홈과 노치가 응력 집중을 유발하는 좁은 음영 처리된 절단 가장자리에서 시작되어 전파된다. 유리 두께는 창문의 열 균열에 직접적인 영향을 미치지 않는데, 열 응력과 재료 강도가 모두 두께에 비례하기 때문이다. 어닐링 및 강화 유리는 일반적으로 균열에 더 강하다.

8. 효율 등급

창호의 에너지 효율은 창문 에너지 등급(WER) 등으로 평가된다. WER은 창문을 통한 열 손실(U 값, R 값의 역수), 일사 획득(g 값), 프레임 주변의 공기 누출을 통한 손실(L 값)의 조합을 고려한다. 예를 들어, A 등급 창문은 전형적인 1년 동안 다른 방식으로 손실되는 열만큼 일사 획득으로부터 열을 얻는다. (그러나 이러한 획득의 대부분은 여름에 발생하며, 이때 건물 거주자에게 열이 필요하지 않을 수 있다.)^[30] 이는 일반적인 벽보다 더 나은 단열 성능을 제공한다.

Low-E는 저방사(Low Emissivity)의 약자이다. Low-E 유리(Low-E 복층 유리)는 특수 금속막 코팅을 하여 가시광선은 잘 투과시키면서 자외선이나 적외선 투과를 막는 유리이다.^[30]

바깥쪽 유리의 안쪽에 특수 금속막을 설치한 것을 차열 고단열 복층 유리, 안쪽 유리의 바깥면에 설치한 것을 고단열 유리로 하는 경우가 많다. 시공 지역의 추위와 더위, 건물 개구부(채광 창)의 방향에 따라 구분하여 사용한다. 금속막이 복사열에 의한 열 전달을 억제하므로 기존 복층 유리에 비해 단열 성능이 높다. 또한 냉난방 부하를 크게 줄일 수 있으며, 수년 내에 초기 투자를 회수할 수 있다.^[30]

9. 대한민국 현황 및 정책

대한민국에서는 1980년대부터 복층 유리가 도입되기 시작하여, 2000년대 이후 에너지 절약 정책 강화와 함께 보급이 확대되었다. 1997년 교토 의정서 체결 이후, 대한민국 정부는 건축물의 단열 기준을 강화하고 단열 유리 사용을 장려해 왔다.^[2] 1999년 차세대 에너지 절약 기준이 개정되었으나, 법적 구속력이 없고 기준이 느슨하다는 비판이 있었다.^[2] 2000년 기준, 대한민국의 복층 유리 보급률은 5.1%로, 유럽 등 선진국에 비해 낮은 수준이었다.^[2]

2011년 후쿠시마 제1 원자력 발전소 사고 이후 전력 부족 문제 해결을 위해, '알루미늄 섀시 + 단판 유리'를 '수지 섀시 + 복층 유리'로 교체하는 정책이 적극적으로 추진되었다.^[2]

현재 대한민국에서는 건축물의 에너지 효율 등급 향상을 위해 고성능 단열 유리(로이 복층 유리, 아르곤 가스 충전 복층 유리 등) 사용이 증가하고 있으며, 관련 기술 개발 및 지원 정책도 활발하게 추진되고 있다. 더불어민주당은 에너지 효율 향상과 온실가스 감축을 위한 정책의 일환으로 단열 유리 설치를 적극적으로 지원하고 있으며, 관련 법규 및 제도 개선을 추진하고 있다.

10. 명칭

대한민국에서는 '복층 유리'라는 용어가 일반적으로 사용되며, '페어 유리'는 AGC(구 아사히유리)의 등록 상표이다.^[1]

AGC는 아사히유리 시절 다음 명칭을 상표 등록했으며, 이 중 "페야 글라스"를 상품화하고 있다.^[1]

상표	등록 번호	등록일	권리자
페야 글라스	제438414호	1954년 1월 23일	아사히유리 주식회사
페어 유리	제818782호	1969년 5월 30일	아사히유리 주식회사
페어 유리	제818783호	1969년 5월 30일	아사히유리 주식회사

참조

_[1] 웹사이트 Vacuum Insulating Glass – Past, Present and Prognosis https://www.glassonw[...]
_[2] 웹사이트 History of Double Glazing https://www.this-hom[...] 2022-02-11
_[3] 특허 Improvement in Window Glass 1865-08-12
_[4] 서적 Twentieth-Century Building Materials: History and Conservation https://books.google[...] Getty Publications 2014
_[5] 뉴스 The Revolution in Window Performance — Part 1 http://www.greenbuil[...] 2012-03-22
_[6] 간행물 Popular Science https://books.google[...] 1990-08
_[7] 웹사이트 Kaye and Laby. Thermal conductivities of gases http://www.kayelaby.[...] 2012-10-07
_[8] 웹사이트 F-gas and SF₆ restrictions http://www.euractiv.[...] 2018-03-23
_[9] 간행물 ASHRAE Handbook, Volume 1, Fundamentals 1993
_[10] 웹사이트 Archived copy http://www.ktu.lt/ul[...] 2008-12-08
_[11] 논문 Determination of optimum air-layer thickness in double-pane windows 2000-03-30
_[12] 학술대회 Thermal Performance of Window with Vacuum Glazing. Case Study 2019
_[13] 서적 Harnessing Solar Heat Springer
_[14] 웹사이트 Development and quality control of vacuum glazing by N. Ng and L. So; University of Sydney http://www.glassfile[...] Glassfiles.com 2011-04-05
_[15] 웹사이트 Vacuum Insulated Glazing (VIG) https://windows.lbl.[...] U.S. Department of Energy 2018-05-08
_[16] 웹사이트 Popular Science https://books.google[...] Bonnier Corporation 2018-03-23
_[17] 웹사이트 Quadruple-Glazed House Uses Geothermal Pump to Maintain a Constant Temperature http://inhabitat.com[...] 2018-03-23
_[18] 웹사이트 Green Products https://www.houseofw[...] 2018-03-23
_[19] 웹사이트 'Superwindows' To the Rescue? http://www.greenbuil[...] 2018-03-23
_[20] 논문 Investigations of 6-pane glazing: Properties and possibilities 2019-05
_[21] 서적 Sound insulation - Google Books https://books.google[...] Elsevier / Butterworth-Heinemann 2011-04-05
_[22] 웹사이트 IGMA http://www.igmaonlin[...] Igmaonline.org 2011-04-05
_[23] 웹사이트 Double Glazing Cost https://www.doublegl[...] 2021-11-12
_[24] 웹사이트 DIY Hack: How to repair foggy windows yourself https://condensation[...] 2023-09-03
_[25] 논문 Thermal Shock Effect on the Glass Thermal Stress Response and Crack Propagation 2013
_[26] 웹사이트 複層ガラスとは http://glass-wonderl[...]
_[27] 웹사이트 複層ガラス/Low-E複層ガラス普及率の推移 - 板硝子協会 http://www.itakyo.or[...]
_[28] 웹사이트 次世代型住宅で、快適に暮らすためのポイントは http://www.ibec.or.j[...]
_[29] URL http://www.cg-glass.[...]
_[30] 서적 まるごとわかる住まいの建築設備快適な環境を作る設備設計の考え方オーム社
_[31] 웹사이트 平成16年版環境白書第1章第1節 http://www.env.go.jp[...]
_[32] 웹사이트 省エネルギーガラスの普及 http://www.nsg.co.jp[...]
_[33] 보고서 環境技術調査専門委員会調査研究報告書 http://www.jria.or.j[...] 産業技術振興協会
_[34] 웹인용 Vacuum Insulating Glass – Past, Present and Prognosis https://www.glassonw[...]

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