한국건설기술연구원(원장직무대행 정문경)은 불에 잘 타지 않는 준불연 성능의 스티로폼 신기술을 세계 최초로 개발했다고 25일 밝혔다.
강재식 연구원팀이 스티로폼 단열재(심재) 자체에 난연제를 코팅하는 나노기반 신소재 원천기술을 확보, 대규모 양산 시험을 거쳐 상용화 제품 개발에 성공했다.
일반적인 유기계 단열재는 스티로폼(EPS), 압축 스티로폼으로 알려진 압출법 발포폴리스티렌(XPS), 우레탄폼(PIR), 페놀폼(PF) 등이 있다. 이들은 화재시 불길이 급속히 확산되고 다량의 유해가스가 방출된다.
이들 유기계 단열재 대부분은 화학공정에서 원자재가 생산되는 가연성 물질이어서 총 방출열량이 ㎡ 당 8메가줄(MJ)을 크게 초과해 난연 등급 외 부적합 판정을 받아왔다. 지금까지 국내는 물론 해외에도 유기계 단열재 심재만을 기준으로 준불연 내지 난연 성능을 충족하는 제품은 거의 없었다.
건설연이 개발한 준불연 스티로폼은 표면재 붙임 없이 단열재(심재)만을 대상으로 개발했다. 한국인정기구(KOLAS) 공인시험 결과, 700도 내외 복사열에서 가열시험 개시 후 10분 간 총 방출열량이 4~7MJ/㎡ 범위로 나타났다. 안정적인 준불연 성능을 확보한 것이다. 소방관이 화재 현장에 도착해 화재확산을 방지하고 화재진압을 시작하는데 필요한 골든타임을 확보했다. 연소가스에 의한 가스위해성 시험에서도 모두 안정적으로 성능을 보였고, 실제 건물규모에서 실대형 실험을 통해 화재 확산 방지성능을 만족하는 것으로 나타났다.
핵심기술은 스티로폼 원자재를 1차 발포시킨 비드 표면에 나노기술 기반의 신소재 난연제를 균등하게 코팅, 스티로폼 단열재를 형성하는 기술이다. 현재 현대화학공업에서 생산하고 있다.
그동안 건물에너지 절약을 위해 반드시 필요하나 화재에 취약하다는 이유로 외면 받았던 유기계 단열재 산업에 있어 신성장 동력이 될 것으로 기대된다. 특히 후속 연구에서는 스티로폼 단열재 외에 다양한 유기계 단열재의 난연성 확보도 지속적으로 기술개발이 진행될 예정이다.
이번 성과는 건설연이 나보텍과 함께 수행한 국가연구사업 '고기능성 능동형 건물외피시스템 개발 및 단열신소재 연구' 결과다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
