열관류율·결로 계산기란
열관류율 계산기는 벽체나 창호를 구성하는 재료층의 두께와 열전도율을 입력해 U값(열관류율)을 계산하고, 실내외 조건에 따른 결로 발생 여부를 확인하는 도구입니다.
계산 기준
U = 1 / (Rsi + Σ(d/λ) + Rse)
d는 재료 두께(m), λ는 열전도율(W/m·K)입니다. 단위는 W/㎡·K이며, 값이 작을수록 단열 성능이 좋습니다.
변수 정의
| 변수 | 의미 | 단위 |
|---|---|---|
| U | 열관류율 | W/㎡·K |
| d | 재료 두께 | m |
| λ(람다) | 열전도율 | W/m·K |
| Rsi, Rse | 실내·실외 표면 열저항 | ㎡·K/W |
계산 가정
벽체가 여러 재료층이 평평하게 밀착된 상태(층간 공기층 없음)라고 가정합니다. 실제 시공에서 단열재 사이에 미세한 틈이 생기면 그 부분만 열교(熱橋)가 발생해 국부적으로 U값이 계산치보다 나빠질 수 있습니다.
실제 설계 사례
콘크리트(200mm, λ=1.6) + 단열재(100mm, λ=0.035)로 구성된 벽체
- 콘크리트 열저항: 0.2÷1.6 = 0.125
- 단열재 열저항: 0.1÷0.035 ≈ 2.857
- Rsi+Rse ≈ 0.17 가정 시, U = 1÷(0.125+2.857+0.17) ≈ 0.31 W/㎡·K
결로는 왜 생기나요
공기가 머금을 수 있는 수증기 양은 온도에 따라 정해져 있습니다. 따뜻한 공기가 차가운 표면에 닿아 식으면 더 이상 머금지 못한 수증기가 물방울로 맺힙니다.
즉 결로는 습기 문제가 아니라 온도 문제입니다. 벽체 표면온도가 실내공기 이슬점보다 낮으면 결로가 생깁니다.
알아두면 좋은 이야기
- 곰팡이는 결로보다 먼저 옵니다. 상대습도 80% 정도만 되어도 곰팡이가 자라기 시작합니다.
- 단열재를 두 배로 두껍게 해도 성능이 두 배가 되지는 않습니다. 어느 지점을 넘으면 개선폭이 급격히 줄어듭니다.
- 아무리 벽을 잘 단열해도 열교(thermal bridge)가 있으면 그 지점에서 집중적으로 결로가 생깁니다.
- 창은 벽보다 U값이 나쁩니다. 벽이 0.2~0.3이라면 고성능 창호도 1.0~1.5 수준입니다.
- 결로를 막는 가장 저렴한 방법은 환기입니다. 잘 지은 집일수록 기밀성이 높아 환기가 중요합니다.
자주 묻는 질문
Q. U값이 낮은 게 좋은 건가요?
네. U값은 열이 얼마나 잘 통과하는지를 나타내므로, 값이 작을수록 단열 성능이 좋습니다.
Q. 단열을 잘했는데 왜 결로가 생기나요?
열교 지점이 있거나, 기밀성이 높아져 실내 습도가 과도하게 올라간 경우입니다.
Q. R값과 U값은 어떻게 다른가요?
R값은 열저항, U값은 그 역수인 열관류율입니다. R값은 클수록, U값은 작을수록 단열이 좋습니다.