화재와 외단열(드라이비트)

출처: 한국패시브협회

주거시설의 단열은 외단열이 올바른 방향이다. 여기에 대한 물리적 근거는 워낙 많은 정보가 넘쳐 나기 때문에 몇가지 핵심 사항 만을 추리면 다음과 같다.

1. 열교를 근본적으로 방지할 수 있어, 결로와 곰팡이로 부터 자유로울 확율이 높다.
2. 실내에서 콘크리트의 축열 효과를 극대화 할 수 있다.
3. 구조체의 수명을 늘릴 수 있다.
4. 도시 열섬 현상을 감소시킬 수 있다.

외단열 화재의 오해와 진실, 곰팡이 없는 집을 위한 필독서

추운 겨울철만 되면 창틀 주변에 맺히는 물방울과 벽지를 거무스름하게 뒤덮는 곰팡이 때문에 스트레스를 받는 분들이 많습니다. 아무리 환기를 시키고 난방을 높여도 해결되지 않는 이 문제는 사실 건물의 단열 방식에서 그 원인을 찾을 수 있습니다. 전문가들은 입을 모아 주거 시설의 올바른 단열 방향은 외단열이라고 말합니다. 하지만 지난 의정부 대봉그린아파트 화재 이후, 외단열은 화재에 취약하다는 인식이 퍼지면서 시장은 급격히 위축되었습니다. 과연 외단열은 정말 위험한 선택일까요? 아니면 우리가 단열재 뒤에 숨은 본질을 놓치고 있는 것일까요? 오늘 이 시간에는 외단열이 가진 독보적인 물리적 장점과 함께, 화재 사건 뒤에 가려진 부실 시공의 실체에 대해 1,500자 이상의 상세한 정보를 통해 심층적으로 분석해보겠습니다.

외단열이 주거 시설의 정답인 물리적 근거 네 가지

주거 시설에서 단열재를 구조체의 바깥쪽에 설치하는 외단열 방식은 물리적으로 매우 탁월한 선택입니다. 단순히 집을 따뜻하게 하는 것을 넘어 건물의 전반적인 컨디션을 최상으로 유지해주기 때문입니다.

 1). 결로와 곰팡이로부터의 완벽한 해방, 열교 차단

내단열 방식은 단열재가 끊기는 모서리나 슬래브 접합부에서 열이 빠져나가는 통로인 열교(Thermal Bridge) 현상이 발생하기 쉽습니다. 이 차가운 지점에 실내의 습한 공기가 만나면 결로가 생기고, 이는 곧 곰팡이 번식으로 이어집니다. 반면 외단열은 건물 전체를 단열재로 빈틈없이 감싸기 때문에 열교를 근본적으로 방지할 수 있습니다. 곰팡이 걱정 없는 쾌적한 실내 환경을 원한다면 외단열은 선택이 아닌 필수입니다.

 2). 여름엔 시원하고 겨울엔 따뜻한 축열 효과의 극대화

콘크리트 구조체는 열을 저장하는 능력인 축열 성능이 매우 뛰어납니다. 외단열을 하면 이 거대한 콘크리트 덩어리가 단열재 안쪽에서 실내 온도를 일정하게 유지해주는 배터리 역할을 하게 됩니다. 겨울에는 난방열을 머금어 온기를 오래 보존하고, 여름에는 냉기를 보존하여 에너지 효율을 극대화합니다. 이는 내단열에서는 결코 누릴 수 없는 외단열만의 물리적 특권입니다.

 3). 건물의 뼈대를 보호하여 구조체 수명 연장

건물 외벽은 사계절 내내 극심한 온도 변화와 비바람에 노출됩니다. 외단열은 단열재가 구조체를 외부 환경으로부터 보호하는 방패 역할을 합니다. 콘크리트가 직접적인 온도 차에 의한 수축과 팽창을 겪지 않게 되므로 균열이 줄어들고 건물의 전체적인 내구성과 수명이 비약적으로 늘어납니다. 자산을 오랫동안 튼튼하게 유지하고 싶은 건축주에게 가장 경제적인 투자입니다.

 4). 지구와 도시를 살리는 열섬 현상 감소 효과

여름철 도심의 온도가 주변보다 높은 열섬 현상의 원인 중 하나는 뜨거워진 건물 외벽의 복사열입니다. 외단열은 구조체가 태양열을 직접 흡수하는 것을 차단하여 대기로 방출되는 열을 줄여줍니다. 이는 개인의 냉방비 절감을 넘어 도시 전체의 기온을 낮추는 환경적 이점으로 이어집니다.

의정부 화재와 외단열에 대한 치명적인 오해

지난 의정부 아파트 화재 이후, 많은 언론과 일부 전문가들은 외단열재를 화재 확산의 주범으로 지목했습니다. 하지만 사건의 내면을 들여다보면 단법 자체가 문제가 아니라 잘못된 설계와 부실한 시공이 본질적인 원인이었음을 알 수 있습니다.

화재 확산의 진짜 원인은 공기층과 부실 시공

정석적인 외단열 시공은 단열재와 외벽 사이에 공기 층이 없도록 밀착 시공해야 합니다. 하지만 당시 사고 건물은 단열재를 접착제로만 띄엄띄엄 붙여 벽체와 단열재 사이에 거대한 굴뚝 역할을 하는 빈 공간이 형성되어 있었습니다. 불이 나자 이 공간을 통해 산소가 공급되고 불길이 순식간에 위로 솟구친 것입니다. 즉, 외단열이라는 공법이 불을 낸 것이 아니라, 시공 원칙을 무시한 현장이 화재를 키운 것입니다.

제도적 장치와 제대로 된 규정의 부재

당시 우리나라는 외단열 시스템에 대한 정교한 화재 안전 규정과 표준 시방서가 부족했습니다. 해외 선진국의 경우 외단열 시공 시 창호 주변에 불연재 띠를 두르거나 층간 화재 확산 방지 구역을 설정하는 등 엄격한 기준을 적용합니다. 의정부 화재는 단열재의 문제가 아니라, 한국 건축 시장의 안전 불감증과 미흡한 제도가 만들어낸 인재(人災)였다는 것이 전문가들의 냉정한 평가입니다.

올바른 외단열 시공을 위한 체크리스트

외단열의 장점을 누리면서 화재 안전성까지 확보하려면 다음과 같은 기준을 반드시 준수해야 합니다.

• 불연 및 준불연 단열재 사용: 스티로폼(EPS) 대신 암면이나 준불연 성능을 인정받은 단열재를 선택하면 화재 위험을 획기적으로 낮출 수 있습니다.
• 전면 접착 공법 준수: 단열재 배면에 접착제를 전면 도포하여 벽체와의 사이에 공기 층(굴뚝 효과)이 생기지 않도록 밀착 시공해야 합니다.
• 화재 확산 방지 구조 적용: 층간 혹은 창호 주위에 불연 단열재를 사용하여 불길이 수직으로 확산되는 경로를 차단해야 합니다.
• 숙련된 시공팀 선정: 외단열은 시공자의 숙련도에 따라 품질 차이가 큽니다. 제대로 된 시방서를 이해하고 지키는 전문 업체를 선정하는 것이 무엇보다 중요합니다.

최근 국토교통부와 한국건설기술연구원에서는 외벽 단열재의 화재 안전 기준을 대폭 강화하는 법안을 시행하고 있습니다. 2024년 이후 지어지는 중고층 건물은 준불연 이상의 단열재 사용이 의무화되었으며, 이는 외단열에 대한 시장의 신뢰를 다시 회복하는 계기가 되고 있습니다. 관련 정책 확인하기: 국토교통부 건축물 화재안전 성능보강 사업

자주 묻는 질문(FAQ)

질문 1. 외단열은 내단열보다 공사비가 훨씬 비싼가요?
답변: 초기 시공 비용은 외단열이 다소 높을 수 있습니다. 하지만 결로로 인한 하자 보수 비용, 냉난방 에너지 절감액, 건물의 수명 연장 가치를 고려할 때 장기적인 관점에서는 외단열이 훨씬 경제적이고 이득인 투자입니다.

질문 2. 이미 지어진 오래된 집에도 외단열 시공이 가능한가요?
답변: 네, 가능합니다. 외벽 리모델링 시 단열 보강 공사를 통해 외단열 시스템을 적용하면 노후 주택의 고질적인 문제인 곰팡이와 추위를 해결할 수 있으며, 건물의 외관까지 새집처럼 바꿀 수 있는 장점이 있습니다.

질문 3. 외단열을 하면 외벽 마감재 선택에 제한이 있나요?
답변: 그렇지 않습니다. 스타코, 벽돌 타일, 석재 패널 등 다양한 마감재를 외단열 시스템 위에 적용할 수 있습니다. 다만, 마감재의 하중을 견딜 수 있는 전용 앵커나 보강재를 사용하는 등의 전문적인 설계가 뒷받침되어야 합니다.

결론적으로 외단열은 주거 시설의 쾌적함과 수명을 결정짓는 가장 진화된 단열 방식입니다. 화재에 대한 막연한 공포 때문에 외단열이 가진 수많은 물리적 혜택을 포기하는 것은 빈대 잡으려다 초가삼간 태우는 격입니다. 올바른 자재 선택과 원칙을 지키는 시공이 전제된다면, 외단열은 여러분의 가족에게 가장 따뜻하고 안전한 안식처를 선사할 것입니다.

----------------------                           ---------------------------------                               ---------------------------------

수 많은 장점이 있는 외단열이 올 해 1월 의정부 대봉그린아파트 화재 이후에 시장이 움추려 들고 있다. 화재의 원인을 외단열로 지목한 한 전문가의 발언과 이를 확대 생산한 언론이 만들어낸 현상이다.
그러나, 이 화재의 내용을 들여다 보면, 외단열 그 자체가 원인이 아니라 외단열이 잘못 설계/시공된 것이 그 원인이라는 것을 알 수 있다. 즉, 우리나라는 외단열에 대한 제대로 된 규정과 시방이 없고, 이로 인해 부실 시공된 외단열이 화재를 진화시킬 시간을 벌어 주지 못한 것이다.
이 아파트의 외단열 시공은 우리나라 외단열시공의 민낯을 보여 준거에 다름없다

화재가 진압된 후의 언론 보도 사진을 보면 크게 두가지 측면에서 화재 확산을 원인을 찾을 수 있다.

첫 번째는 접착방식의 부실이다.
외단열미장마감은 “ribbon & dab” 방식의 접착 방식을 따라야 한다. 이는 아래 그림과 같이 단열재의 중앙부위와 테두리를 모두 접착하는 방식이다.

< 외단열미장마감에서의 단열재 접착 방법 >

대봉그린아파트 화재 후의 사진을 보면, 이 방식으로 접착되지 않았다는 것을 알 수 있다.
아래 사진에서와 같이 점형으로만 접착된 것을 알 수 있다. 이 테두리와 중앙을 모두 접착하는 것은 몇가지 이유가 있지만, 화재와 연관해서는 이른바 “배면 연돌 현상”을 막을 수 있기 때문이다.

< 대봉그린아파트 화재 후 사진, 출처: The Fact >

즉 단열재 접착이 점형으로만 되어져 있기 때문에 단열재의 배면은 맨 하부층부터 최상부층까지 공기층이 모두 이어져 있게 된다. 외단열미장마감의 하부에서 화재가 날 경우 공기의 온도가 매우 높게 올라가게 되고, 온도차로 인한 상승기류가 단열재의 배면으로 타고 올라가게 된다. 단열재의 외부면은 모르타르 미장이 되어져 있기 때문에 화재 확산이 느리나, 아무런 마감이 없는 단열재의 배면은 열기에 속수무책일 수 밖에 없다.
이를 개념도로 표현한 것이 아래그림이다.

< 단열재 배면의 연돌현상 >

이 상승 기류의 속도는 매우 빨라서 아파트의 최상부층까지 불길이 번지는데 얼마의 시간이 걸리지 않는다. 자기 소화성이 있는 유기질 단열재라 할지라도 단열재 배면을 따라서 빨대로 물을 빨아 올리 듯이 올라가는 불길을 견딜 수는 없다

아래 사진에서 표면의 단열마감재가 마치 얇은 천처럼 되어져, 뒷부분이 빈 모양으로 부풀어 올라 있는데. 이 부분이 배면 연돌 현상으로 뒷면의 단열재가 모두 녹아버린 경우이다. 

사진을 찍은 곳이 최상층 파라펫 부분이니.... 불길이 최상부 층까지 매우 빠르게 번져 나갈 수 밖에 없었다는 사실을 뒷받침한다.

두 번째는 미장방법의 부실이다.
외단열미잠마감은 단열재의 외부측에 메쉬와 모르타르를 이용해서 미장면을 형성하게 된다.
메쉬와 모르타르는 철근콘크리트구조에서 철근과 콘크리트의 관계와 같다. 즉, 메쉬가 철근의 역할을 하고, 모르타르가 콘크리트의 역할을 맡는다. 서로의 응력을 바탕으로 강한 마감면을 형성할 수 있는 것이다.
철근콘크리트구조에서 철근의 피복두께가 중요한 것은 철근의 내구성 때문이기도 하지만, 피복두께가 제대로 되어 있지 않으면 필요한 강도가 나오지 않기 때문이다. 외단열미장마감에서의 메쉬도 마찬가지로 모르타르 속에 합침되어 제대로된 피복두께를 유지해야 그 역할을 할 수 있다. 아래그림은

 메쉬가 모르타르 속에 함침된 모습이다. 이를 위해 모르타르 작업을 두 번에 나누어서 하게 되는데, 바탕몰탈을 먼저 바르고 4시간이내에 메쉬를 대고 두 번째 몰탈 작업을 하게 된다.

< 외단열미장마감공법에서의 올바른 메쉬 위치 >

그러나, 여기에 대한 국내 규정이 없다는 이유와 항상 저가 수주로 일관된 시장의 분위기로 인해 단열재위에 직접 메쉬를 대고 몰탈작업을 1회만 하는 방식으로 작업되고 있는 것이 현실이다.
이 것을 표현한 것이 아래그림이다.

< 우리나라에서 외단열미장마감의 메쉬 위치 >

이 방식은 저렴하기는 하나 외단열미장마감공법이 요구하는 외벽의 강성이 제대로 나올 리가 없다. 단열재에 메쉬가 직접 붙어 있기 때문에 몰탈이 단열재와 접착되지도 못할뿐더러 메쉬는 전혀 강성을 가질 수도 없다.

외벽의 마감 강도가 하락되는 것은 물론이고, 의정부 아파트와 같은 화재시 단열재가 녹아 내리면서 강도가 없는 몰탈이 같이 탈락하면서 내부에 지속적으로 산소를 공급하게 된다. 즉, 제대로 시공이 되었다면 아래그림과 같이 단열재가 녹아 내리더라도 외부의 몰탈이 일정시간 이상을 버텨 주면서 타들어가는 단열재가 산소를 공급받는데 한계가 있으나, 몰탈이 같이 탈락하게 되면 이를 저지할 방법이 없기 때문이다.

즉, 배면의 접착방법과 메쉬를 비롯한 마감의 품질이 화재 확산에 중요한 변수로 작용한다는 것이다.

< 외단열화재시의 연소양상 >

독일에서의 외단열미장마감의 화재 현장을 보면 이 두가지 규정이 얼마나 중요한 것인 지를 알 수 있다.
아래그림을 보면 화재 후에도 메쉬가 온전하게 남아 있는 것을 확인할 수 있다.
이 미장면 내부의 단열재가 자기소화성이 있다면 이처럼 화재가 급격히 빠른 속도로 번지는 것을 막을 수 있다.
즉, 소방차가 현장에 도착할 수 있는 충분한 시간을 벌어줄 수 있다는 것이다.

< 독일 외단열미장마감현장의 화재 사례 1, 출처:Fassaden- und Dämmtechnik , Caparol >

아래그림을 보면 “ribbon & dab” 방식으로 접착되어 있는 것을 볼 수 있다.

의정부 화재는 불행한 일이며, 앞으로 이와 유사한 일이 반복되지 않도록 해야 한다. 그러나, 이 화재로 인해 외단열 그 자체가 유해하다고 하는 것은 옳지 않다. 이는 세월호 사고 이후 해경을 해체하겠다는 이야기와 다르지 않다. 제대로 된 규정과 이를 준수할 수 있는 시장 시스템을 구축하는 것이 더 나은 미래를 만드는 유일한 방법이다. 아무쪼록 이 일로 인해 주거시설이 외단열로 가야 하는 당위성이 훼손되지 않았으면 하는 바램이다.