SIP 건축물의 적용사례는 점차 확대돼가고 있다. SIP 판넬은 북미와 마찬가지로 한국에서도 고효율 에너지 주택 분야에서 단연 두각을 나타내고 있으며, 저에너지하우스 건축의 대표적인 구조체로 각광을 받으며 패시브하우스로 그 영역을 확대해 나가고 있다. 이에 목조주택 설계사와 시공사들은 새로운 벽체시스템 SIP 판넬에 대해 관심이 높아지고 있는데, 이에 한국제로에너지건축협회로부터 SIP 판넬의 정의와 용도에 대해 특별기고문을 요청했다.
고용규 회장 한국제로에너지건축협회 회장
(주)삼진에너홈 대표이사
한국스틸하우스협회 초대회장
삼진스틸하우스 대표
<사진 1> SIP(Structural Insulated Pannels)의 구조 형상
최근 주목받고 있는 SIP판넬이란? 구조용단열패널 SIP(Structural Insulated Pannels)는 기본적으로 OSB라고 하는 구조용 합판 두 장을 각각 양면으로 하고 그 사이에 기존보다 훨씬 단열 능력이 뛰어난 단열재를 충진시키는데, 그 종류로는 EPS(Expanded polystyrene), XPS(Extruded polystyrene), 폴리우레탄이 주로 사용되고 있다. SIP 생산설비에 따라서 공용 합판 사이즈인 4'×8'(1,220㎜×7,320)까지도 생산된다.
건축현장의 다양한 기후적 성격에 따른 단열 저항값을 고려해 판넬 두께는 4와1/2~12와1/4인치(112㎜~307㎜)까지 다양하게 생산 가능하다.
SIP는 주로 어떤 용도로 사용되는가?
<사진 2> 제2세대 SIP로 시공중인 부산 금성동 SIP 주택
SIP(Structural Insulated Pannels) 구조용 단열패널은 단독주택이나 소규모의 상업용 건축물을 짓는데 있어서 외벽체나 지붕체 혹은 층간을 분리하는 목조건축 자재로 광범위하게 사용되고 있다. 우리나라의 경우 제1세대 SIP는 48인치(1,220㎜) 간격의 2×6 구조재가 들어 있으나, 제2세대 SIP는 24인치(610㎜) 간격으로 배치되어, 횡력과 전단력이 일반 2×6 목구조 건축물에 비해 강해지기에 2층 이상의 건축물을 건축하기에 용이하다.
SIP(Structural Insulated Pannels)는 단기적으로는 일반 목조주택에서 행해지는 골조공사, 외부합판 부착공사, 내부합판 부착공사 등 3가지 공정을 단 한번에 공장에서 사전 제작을 통해 수행하므로, 건축공사 기간을 획기적으로 줄이고 건축 재료를 절약하며 인건비를 절약할 수 있다.
장기적인 관점에서는 네오폴과 같은 슈퍼 단열재를 사용함으로써 동하절기 냉난방 부하를 줄여 저에너지하우스를 쉽게 구현할 수 있다. 일반적인 목조 프레임의 빈 공간은 공기흐름과 대류가 발생하지만 SIP(Structural Insulated Pannels)는 빈틈이 없는 고체 형태의 단열재로 충진되어, 대류와 공기흐름이 원천적으로 불가하기에 이를 통한 열손실은 전무하다.
이 점은 SIP가 갖는 강력한 장점으로 기밀성이 요구되는 고효율 에너지 건축물인 저에너지하우스나 패시브하우스의 건축에 있어서 매우 유리하게 작용하게 된다.
SIP는 현재 독일과 미국에서 잘 사용되는 판넬
<사진 4> 북미에서 시공중인 SIP주택
인류가 당면한 에너지의 위기라는 전 지구적인 문제의 해결을 위해서는 고효율에너지건축물이 필수적이다. SIP는 슈퍼단열재인 네오폴이나 폴리우레탄 등을 사용함으로써 건축물의 에너지사용을 최소화하고 CO2의 배출을 저감시킨다.
SIP의 이러한 장점으로 인해 미국과 캐나다의 ‘효율적 에너지 설계모임(LEED, Leadership in energy efficient Design)’과 ‘미국건축협회(NAHD-National Association of Homebuilders)’에서도 친환경 건축물 건축 프로그램에 SIP를 적용하고 있다. 특히 눈에 띄는 것은 북미 패시브하우스 건축물에서 SIP를 적용한 건축물들이 증가하고 있다는 점이다.
