최근 미국을 비롯한 세계각국의 건설업계에서는 에너지 절감형 건축에 관심을 집중하고 있다. 특히 미국에서는 에너지 절감형 건축물을 뛰어 넘어 에너지 자립형 건축물을 실현코자 엄청난 재원을 투자하고 있는데, 건설사들은 집안의 열이나 냉이나 열이(냉난방) 빠져나가는 벽과 창은 물론 천정과 바닥에 대해 고심하고 있다.

한국에너지 기술연구원의 연구에 의하면 국내현존 APT에서 가장 많은 에너지가 허비(Waste of energy)되는 곳은 창문이다. 전체 냉,난방 에너지 가운데 35%가 창문을 통해 빠져 나가는 것으로 조사됐다고 밝힌 바 있다. 또한 전체 냉,난방 에너지의 18%는 벽을 통해 외부로 빠져나가는 것으로 연구되었으나, 허비되는 에너지가 미미하다고 판단한 천정과 바닥에서도 상당한 에너지 손실이 있는 것으로 한국에너지 기술연구원 측은 설명했다.

대다수 일반인들은 냉,난방에너지의 절반을 훨씬 넘는 에너지가 밤낮없이 새고있는 사실을 인식하지 못한다. 하지만 에너지와 관련된 기관에서는 에너지를 절약하지 않으면 '블랙아웃'이 온다는 경고로 일관하고 있다. 실제로 막무가내 절약만을 강요한다. 밤낮없이 엄청난 양으로 새고있는 에너지를 효과적으로 막을수있는 근본대책을 마련하지 못한 채 겁만 준다.

아무튼 국내,외 건설사들은 밤낮없이 새고있는 많은 양의 에너지를 효과적으로 막을수 있는 대책이 없다. 혁신적인 친환경, 고성능, 고효율 보온재가 현재까지는 없었기 때문이다. 최근까지 발포폴리스티렌, 폴리우레탄, 그라스울, 미네랄울, 퍼라이트 등의 보온재를 사용하고 있으나, 열이나 냉이 쉽게 빠져 나가는 단점과 일부 보온재는 인체에 해로운 미세부유물이 지속적으로 발생한다. 더욱이 화재 시 유독가스 발생 등으로 많은 인명 피해까지 내고 있다.

이런 가운데 최근 새는 에너지를 효과적으로 막을수 있는 친환경, 고성능, 고효율 보온신소재를 세계 최초로 개발한 업체가 있어 국내,외 관련업계에 큰 화제가 되고 있다. 울산광역시 울주군 서생면에 소재한 (주)에너씨스는 세계 최초로 최상의 유일한 친환경, 고성능, 고효율 첨단 보온신소재(특허등록 제10-1079871호 , 국제특허 PCT:k2001/00 6306 : 다용도 기능성 솜 및 이의 제조방법 )를 개발했다.

(주)에너씨스가 개발한 보온재는 천연면(목화솜)이 천연적으로 가지고 있는 보온성 본질적 속성을 창출하고, 그 본질적 가치를 기능성 조성물로 더욱 발전시킨 것이다. ◆ (주)에너씨스의 보온재 특징

■ 환경 친화적 기술
온실가스[(이산화탄소(CO₂), 메탄(CH₄), 이산화질소(N₂O), 육플루오린화황(SF?), 수소화불화탄소(HFCs), 과불화탄소(PFCs))]를 소멸시키는 녹색산업(1차 산업)으로 생산한 천연 면(목화)솜을 씨앗만 제거하고 기능성 조성물로 기능을 보강하여 천연 상태로 사용하므로 산업 폐기물이 거의 발생하지 않는다. 뿐만 아니라 에너지 효율성과 자원 재활용성이 높아 순환자원화가 가능하므로 환경보존에 큰 도움이 되는 환경 친화적 녹색기술이다.

■ 탁월한 보온(냉)성을 갖는 기술
지구상에는 수많은 보온(냉)재가 있다. 그 가운데 미 항공우주국(NASA)이 개발한 꿈의 신소재라는 「에어로젤(Aerogel)」은 머리카락의 1만분의 1굵기인 이산화규소 입자(나노 입자)들을 실타래처럼 얽히도록 하여 인공적으로 기포(중공,中空)를 만들어 열을 전달하는 공기분자를 내부에 묶어둬 열이 빠져 나가는 것을 50% 가까이 차단한다는 보온(냉)재이다.

주택을 비롯한 건축물에 사용하는 것은 시공상의 한계가 있을 뿐만 아니라 가격 또한 만만하지 않다. 그러나 (주)에너씨스가 개발한 보온(냉)재는 천연 면(목화)솜이 자연 상태에서 잠열성(열을 자체적으로 보유하려는 성질)이 우수한 섬유로 수 천 수만의 중공(中空: 열(냉)의 통과가 어려운 움직이지 않는 공기주머니)이 천연의 꼬임을 하고 있기 때문에 내부에 열(냉)을 가두어 열(냉)이 외부로 나가는 것을 92%이상 차단하는 탁월한 보온(냉)성을 갖는 점에 착안한 기술이다.

즉, 수많은 보온(냉)재는 99% 피나는 노력의 산물이지만 노력을 압도하는 1%의 보온(냉)성 본질적인 속성을 창출하고 그 본질적 가치를 발전시킨 이 기술은 에너지 절약과 온실가스[(이산화탄소(CO₂), 메탄(CH₄), 이산화질소(N₂O), 육플루오린화황(SF?), 수소화불화탄소(HFCs), 과불화탄소(PFCs))]저감이라는 시대적 화두와 맞물린 기술로 다른 어떠한 보온(냉)재도 감히 추종할 수 없는 차별화된 첨단 보온(냉)신소재이다.

■ 강력한 흡음성, 방음성, 차음성을 갖는 기술
최근 층간 소음의 이유로 이웃 간 갈등이 살인사건으로 번지는 등 사회적 문제로 떠오르면서 국토교통부가 APT 바닥 시공기준을 대폭 강화하기로 했다. 즉, 2014년 5월부터는 APT등 공동주택을 지을 때 설계방식에 따라 바닥 두께를 현재보다 30mm 더 두꺼운 210mm로 맞추고 바닥 충격음 기준(경량 충격음 58dB이하)을 충족해야 한다고 규정하고 있으나 층간 소음을 유발하는 변수가 워낙 많고 소음에 반응하는 개인차가 심하여 지금까지의 기술로 해결하기엔 한계가 있다고 전문가들은 지적하고 있다. 뿐만 아니라 바닥 두께를 늘리면 콘크리트 양이 크게 늘어 공사비 부담도 커지게 됨은 당연한 이치다.

그러나 (주)에너씨스가 개발한 다용도 기능성 솜(발명특허 제 10-0707336호 국제특허 PCT:k2001/00 6306)은 천연 면(목화)솜이 자연 상태에서 선천적으로 가지고 있는 수천수만의 중공(中空)이 천연의 꼬임을 한것에 기능성 조성물로 이를 더 보강한 것이다. 이와 함께 수천수만의 중공(中空)이 갖는 균형(counterweight)에 의하여 물질의 구조적, 상태적 안정성(Stability of object)이 확보되고, 피로감 없는 편안한 조직이 되어 강력한 흡음성과 차음성을 가지게 됨으로 주택을 비롯한 건축물의 내장용 보온(냉)재로 천정, 벽, 바닥에 사용할 경우 에너지절감은 물론 층간 소음문제를 쉽게 해결할 수가 있다.

■ 우수한 내진동성을 갖는 기술
탁월한 인장강도 2231(kgf/5cm)와 이해되지 않는 파열강도 4903(kgf/㎤)를 갖는 힘(Force)은 막강한 압력(Pressure)을 견지하고 강력한 응력(Stress)을 가지게 되므로 지속가능(durable)한 동력(Power)을 생산하여 기계적 진동(Oscillation)을 가볍게 흡수하는 기술이 된다.

■ 극난연성을 갖는 기술
천연 면(목화)솜이 가지고 있는 극미세섬유사에 기능성 조성물에 함유된 특수 내열 물질이 점착되어 화재 시 발화가 되지 않을(1600℃에서 발화가 안 됨)뿐만 아니라 탄화 시 유독가스나 악성매연을 분출하지 않으며 탄화 후에도 불씨가 없어 형태가 원 상태로 유지되는 특징이 있는 기술이다.

■ 다용도 기능성을 갖는 기술
각종 배관(100℃)의 T, L, Z의 관통 부위 Column사이 등에 뛰어난 기밀성과 충진성으로 보온(냉), 흡음, 차음, 기계적 진동 방지 등이 가능하다. 또한 습도조절 기능을 갖는 Air control기능이 탁월하다. 뿐만 아니라 기존에 어떠한 것이 설치되었더라도 즉각 대체(Substitute)가 가능하고 두 개의 조립 부분을 한 개의 일체형으로 결합(Combine), 수정(Modify), 확대(Magnify)는 물론, 제거 혹은 축소(Eliminate or minify)가 매우 편리하며 재배열(Rearrange)이나 어떠한 부위라도 채택(Adapt)이 가능한 다용도 기능성을 가지고 있기 때문에 건축 분야 뿐만 아니라 가전, 자동차, 음향기기, 선박, 비행기, 농업, 문화공연, 방산(진동 장치, 방탄 등), 의료, 극냉(절대 0℃인 -273℃)을 요하는 시설의 보냉, 방사선 차폐, 방사능 관리기술 등에 채택하면 지금까지 사용한 어떠한 소재보다 저렴하고 가볍고 탁월한 효과를 낼 수 있는 기술이다.

■ 탁월한 보냉성을 갖는 기술
절대 0℃인 -273℃에서 조직이 경화 또는 괴사가 발생하지 않는 극저온 보냉재이다. 따라서 극저온 상태유지가 필수인 LNG, CNG 운반선이나 저온 창고 등에 보냉재로 사용할 경우 탁월한 보냉 효과로 인한 경제적인 이익과 안정성은 다른 어떠한 보냉재와도 비교가 불가능할 정도로 탁월하다. 특히 LNG나 CNG의 내압용기의 외부온도 상승에 따른 내부압력 상승을 막을 수 있는 탁월한 성능을 갖는 보냉재이다.

■ 섬유 제직이 가능한 첨단 신소재 기술
지금까지 여러 종류의 방염섬유가 개발되었고 실용화 되고 있으나, 무엇인가 조금은 아니라는 생각을 많이 하고 있는 분야가 속 시원하게 해결될 수 있는 획기적인 기술이다.

(발명특허 제 10-0707336호,국제특허 PCT:k2001/00 6306, 발명의 명칭: 다용도 기능성 솜 및 이의 제조방법) 이 기술로 생산된 다용도 기능성 솜으로 실을 뽑아 제직을 함으로서 현재까지 숙제로 있는 각종 방염섬유의 문제를 해결할 수 있을 뿐만 아니라, 고급호텔의 커텐 등 각종 커텐이 완벽한 방염은 물론 흡음, 차음과 보온(냉)문제까지 동시에 해결되는 커텐 직물이 탄생할 수도 있는 원천 소재기술이다. 또한 방염 시트 등(자동차, 선박, 침대, 소파)다양한 시트 직물로 제직이 가능한 원천 소재이다.

■ 조립식 PANEL을 친환경 난연화 할 수 있는 기술
‘샌드위치 PANEL'로 지어진 건축물에 화재가 발생하면 확산 속도가 워낙 빨라 진화작업이 어렵다. 선진국에서는 이러한 건축자재의 사용을 아예 금지하고 있다. 그러나 우리나라에서는 건축의 간편성 때문에 공장 건축물은 물론 주거용 건축물까지 다양하게 사용되고 있다.

특히 스티로폼(EPS)나 우레탄폼(PU)의 경우 가연성 PANEL심재로서 수많은 인명피해와 재산상의 피해가 발생하고 있으며, 유리면(Glass Wool), 암면(Mineral Wool)등 PANEL심재는 EU가 발암가능의심 물질로 분류하여 건자재로 사용하는 것을 자재하도록 권고하고 있는 실정이다.

이러한 PANEL류에 심재(발명특허 제 10-0707336호 국제특허 PCT:k2001/00 6306, 발명의 명칭: 다용도 기능성

극미세섬유사에 기능성 조성물에 함유된 특수 내열 물질이 점착되어 화재 시 발화가 되지 않을(1600℃에서 발화가 안 됨)뿐만 아니라 탄화 시 유독

■ 에너지 시스템의 혁명을 유도하는 기반 기술
주택을 비롯한 각종 건축물에서 방사전열로 허비되는 에너지(Waste of energy)를 효과적으로 막을 수 있으므로 30인치 정도의 태양광 모듈 판넬로 각자가 사용하는 에너지는 각자가 자가발전으로 생산하여 상호공급자와 소비자로 교차하고 국가 전력망과도 쌍방향 소통이 되므로 국가 전력망을 연료전지 발전소 등으로 소규모 블록화 하므로서(분산형전원) 현재의 원자력 및 화력발전 에너지를 신재생 에너지로 전환함에 있어 ‘경로이존적’ 대응을 원만하게 할 수 있으므로 장래에는 에너지 혁명이 되는 기저 기술이다.

■ 주택 등 각종 건축물에 있어서 신공법을 탄생시킬 수 있는 기술
현재까지의 각종 건축물은 보온(냉)재와 소음 차단재, 방염재 등의 각각 다른 내부용 건축자재를 사용함으로서 건축물의 하중 등의 제반 문제로 건축비가 과다하게 산출되었다. 「다용도 기능성 솜」을 원료로 한 보온(냉)재는 보온(냉), 소음, 흡음, 방염, 진동 등이 한꺼번에 해결될 수 있으므로 소위 모듈(Modular)공법이 활성화 되는 등 각종 건축물에 있어서 획기적인 신공법이 많이 탄생될 수 있는 바탕기술이다. ■ 에너지 자립형 건물의 핵심소재 기술
보도에 의하면 미국「플로리다주」 ‘탬파베이’에서는 제로에너지하우스:zero net energy house, PROJECT를 진행 중이라고 한다.

현재 미국에서 시도되고 있는‘제로에너지하우스:zero net energy house’는 건물의 에너지 허비(Waste of energy)량을 줄이고 자체적으로 신재생 에너지를 생산하여 에너지 수지의 합을 ‘0’으로 만드는 것을 의미하는 개념이다.

여기서 문제가 되는 것은 방사전열로 허비되는 에너지(Waste of energy)를 효과적으로 막을 수 있는 친환경·고성능·고효율 보온(냉)가 반드시 있어야만 되는 과제를 안고 있다.

(주)에너씨스가 개발한 친환경, 고성능, 고효율 첨단 보온(냉)신소재로 바닥, 벽, 천정에 보온(냉)재로 사용할 경우 방사전열로 허비되는 에너지(Waste of energy)를 효과적으로 막을 수 있기 때문에 태양광 발전만으로도 에너지 자립형 건축물(HERS: Home Energy System)이 가능하다.

허비되는 에너지(Waste of energy)를 효과적으로 막을 경우(우리나라의 경우)태양광 모듈 30인치 패널 1개(260w급)로 냉·난방, 급탕, 조명, 가전, 환기까지 가능하며 리튬이온전지(Lithium ion Battery)에 저장할 경우 ESS의 용량에 따라 우천과 상관없이 신재생에너지의 사용이 가능할 것으로 생각된다.

또한 자가발전으로 얻어진 에너지는 상호수요자와 공급자로 교차되며 국가 에너지 망과 쌍방향 소통이 가능하므로 국가 에너지 생산시스템의 변화(중소형 연료전지 발전소: 중앙제어시스템으로 최소한의 인력만 필요)로 자연재해, 전쟁 등 어떠한 위기가 와도 분산형전원으로 국가 전력(에너지)망이 건전하게 유지될 수 있다. 따라서 친환경, 고성능, 고효율 첨단보온(냉)신소재는 에너지제로 하우스(zero net energy house)의 핵심소재이면서 에너지안보의 핵심 소재이다.