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단열사업부 단열전문 기업 서연테크㈜

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  • 아존 단열 시스템

    아존 알루미늄 창호 단열공법은 건축용 창호재로 가장 많이 사용되고 있는 알루미늄의 가장 큰 단점인 높은 열전도성으로 인한 에너지 손실과 결로 현상을 해결해 주는 창호 단열 공법입니다. 아존의 특수 고강도 폴리우레탄은 알루미늄 창호와 커튼월의 구조적 성능을 만족하면서 단열성능을 발휘할 수 있도록 설계되었습니다.

    혹한의 알래스카에서 열사의 사우디아라비아까지 전 세계에 걸쳐 이미 30년 이상 사용되어 성능을 인정받은 공법입니다. 미국 엠파이어 스테이츠 빌딩을 비롯하여 국내에는 Tower Palace, Hyperion, I-Park 등의 초고층 건물에 사용되어 그 성능을 인정받았습니다.

    또한 아존사에서는 단열 작업을 위한 설비, 단열재뿐만 아니라 품질 관리와 서비스를 제공하고 있습니다.

    아존 단열창호의 장점

    • 에너지 절약
      (냉ㆍ난방비 절감)
    • 고효율 기자재 인증
      (고기밀성 단열창호)
    • 이중창 구조에서
      Azon 단열창 하나로
    • 결로방지
      (창틀/유리 결로방지)
    • 차음
      효과
    • 설치비, 공사비
      절감
    • 열관류율 절감 향상
      (낮은 열전도율)
    • 기밀성
      향상
    • 품질보증
      프로그램

    아존 단열 경제성 평가

    한국에너지기술연구소 실험 보고서(문서 번호 연관 600-1227)
    일반 알루미늄 창호의 문제점인 창틀을 통한 높은 열 손실을 Azon 공법을 적용하여 해결한 것으로 평가된다. 경제성도 투자회수기간이 2년 미만으로 극히 높은 것으로 평가되며, 냉방을 겸하는 건물일 경우 투자회수기간이 1년 정도로 줄어들 수 있기 때문에 냉난방 겸용 건물에 적용했을 경우 더욱 경쟁력이 높아질 것으로 평가된다.

    단열재 특성

    Universal No-Tape™ Series 아존의 No-tape(노테입) 시리즈인 302, 303, 304 제품은 아존의 특허 제품입니다. 위 제품은 2액형 단열재 폴리우레탄 계열의 단열재로서 알루미늄 창호에서 요구되는 구조적 강도 및 단열성능 등을 완벽하게 만족시켜 줄 수 있도록 특별히 제조되었습니다. 또한 단열 작업 시 알루미늄 프로파일의 양 끝단에 테이핑 작업이 불필요하기 때문에 작업 효율이 향상되고, 생산 원가 절감 효과를 볼 수 있습니다. 단열층(Cavity)설계에는 약간의 제약이 있지만 생산성 향상에는 큰 장점이 있습니다. 취급과 가공 작업이 최단 시간 내에 이루어져야 합니다. 아존사에서는 각종 알루미늄 창호용 전문 단열재(Chemical)을 전 세계에 공급하고 있습니다.

    아존 단열 공법 개요

    • 단열바 설계 및 압출
    • 알루미늄 표면처리
    • Azo-Brader™, Lancer™, MLP™ 작업(옵션사항)
    • 단열제 충진(Pour)
    • 절단작업(Debridge)
    • 가공조립 및 설치

    아존 단열 공법

    충진기(Azon Fillameter HML™)

    • 2액형 폴리우레탄 계열의 특수 단열 케미칼을 각각의 저장 탱크로부터 정확한 비율로 펌핑하여 혼합시켜주는 기능을 수행함과 동시에 알루미늄 바를 일정한 속도로 흔들림 없이 이송시켜 주면서 혼합된 단열재를 단열 바 내부로 주입하여 주는 기능을 수행합니다.

      또한 모든 세팅을 터치스크린 방식으로 조작할 수 있고 스크린을 통해 설비의 작동 상태를 스크린을 통해 확인할 수 있습니다.

    • 토네이도 믹서Ⅲ
      2액형인 아존 단열재를 초고속으로 회전하는 토네이도 믹서Ⅲ는 순간적으로 혼합하여 관 속에서 경화하는 현상이 없으며, 쉽게 분해ㆍ조립ㆍ세척이 가능하도록 고안되었습니다.

    절단기(Azon Bridgemill HMI™)

    • 마지막 공정인 절단 작업을 위한 설비입니다.
      알루미늄 프로파일의 단열층(Cavity)에 우레탄 충진 부위의 아래쪽을 절단함으로써 단열 성능을 나타내게 됩니다.

    • 스킵 디브리지(Skip Debridge) 공법이란?
      폴리우레탄을 충진 후 경화한 다음 알루미늄 부위를 전부 제거하는 것이 아니라 일부를 남겨두고 알루미늄 절단면 일부가 아래면에서 연결이 되도록 하는 것입니다. 전체 18~20인치의 절단면에서 얄 1~2인치 정도의 알루미늄이 연결되어 있는 것입니다. 이러한 공법으로 단열바의 구조적인 강도를 높여 화재나 지진 등 각종 재해에 견딜 수 있게 하는 공법에 사용됩니다.

    Azo-Brader™ (mechanical-lock)

    • 커튼월과 같이 높은 구조적 강도를 요구하는 알루미늄 압출바의 경우 아존 단열재 충진 공간(Cavaity)내부에 좌측의 그림과 같이 표면 처리를 함으로써 단열바의 구조적 강도를 높일 수 있게 하는 공법에 사용됩니다.

    • Mechanical-Lock 공법이란?
      Azon사의 Azo-Bader라는 기계를 사용하여 아존 포켓(Cavity) 안에 물리적으로 흠집을 내어 알루미늄과 폴리우레탄의 접착력을 향상 시키는 공법입니다. 아존사의 브레이더를 사용하여 Mechanical-Lock 공법을 적용시 창호의 장기내구성을 보장해 드립니다. (미국 특허:*U.S.Patent 5-577 951)

    Lancer™ (mechanical-lock)

    Azon Lancer™는 Azon Brader™와 마찬가지로 커튼월(Curtain wall)과 같이 높은 구조적 강도를 요구하는 알루미늄 바 Azon 단열층(Cavity)에 물리적/기계적 결합(Mechanical Lock)을 형성하는 공법용 설비이며, 기존의 Mechanical Lock System보다 우수한 성능을 발휘함과 동시에 충진 및 절단과 In-Line화가 가능하여 작업성능을 향상시킨 공법입니다.

    MLP는 기존의 LUG를 아존 Cavity 내부로 삽입하여 LUG를 보호할 수 있게 설계된 형태로, 기존의 Mechanical Lock System보다 높은 구조 강도를 어을 수 있으며, 더 넓은 단열층 설계가 가능하게 됨으로써 더 높은 열효율을 얻을 수 있습니다.

    Azon vs Polyamid

    현재 세계적으로 가장 보편적으로 사용되고 있는 Azon 단열 공법(Polyurethane pour and debridge, Fig 1)과 폴리아미드 스트립을 이용한 공법(Polymide strip, Fig 2)두 가지가 있습니다. 단열 성능, 경제 성능 및 구조적 성능의 차이가 있습니다.

    단열 성능

    아존의 폴리우레탄 단열재 및 폴리아미드는 모두 알루미늄 창호의 과도한 열전도를 차단해주는 단열공법에 사용되고 있습니다. 하지만 아존의 폴리우레탄 단열재가 폴리아미드에 비해 약 3배 우수한 열전도율을 가지고 있기 때문에 보다 뛰어난 열성능을 발휘할 수 있고 에너지를 절약할 수 있습니다.

    경제 성능

    아존 단열공법은 아존 단열재 충진 부위가 설계된 하나의 알루미늄 Profile을 이용하여 단열재를 충진하고 밑단의 알루미늄을 전단함으로써 내, 외부의 열전도를 차단시켜주는 방식이나 폴리아미드 스트립을 이용한 공법의 경우에는 각기 다른 내 외부 알루미늄 Profile 사이에 스트립을 삽입하여 열전도를 차단시켜주는 방식입니다. 따라서 폴리아미드 스트립을 이용한 공법의 경우에는 두 가지 Profile의 금형 제작, 압출 및 표면처리 공정까지 진행해야 함으로 아존 단열공법에 비해 높은 공정비용이 발생하게 됩니다. 또한 아존단열재의 단열 성능이 보다 우수하기 때문에 같은 열전도율을 가지는 창호를 제작하기 위해서는 폴리아미드 스트립을 이용한 공법의 창호 폭이 더 넓어져야 하며, 만일 같은 사이즈의 창호라 할지라도 단열 공정을 위한 설계상의 제약으로 인해 아존 단열창호가 폴리아미드 스트립을 이용한 공법에 비해 약 10%의 알루미늄 면적을 감소시킬 수 있게 됩니다.

    구조적 성능

    고층 빌딩과 커튼월 시스템의 경우 단열 성능 외에도 높은 구조적 강도(Structural)를 요구하게 됩니다. 높은 하중을 견디기 위해서는 높은 구조적 강도(Structural strength)등 구조적 성능이 필수적입니다. 아존의 폴리우레탄 단열재는 폴리아미드에 비해 약 4배 이상의 전단 강도를 가지도록 설계되었습니다. 이 외에도 폴리아미드에 비해 우수한 충격 강도(Impact strength), 인장 강도(Elongation) 등 모든 물성이 우수한 단열재입니다.

    재질비교
    비교사항 Azon 단열 공법 폴리아미드 스트립을 이용한 공법
    열전도율 (ASTM C 518) 0.12±0.01W/mK 0.84±0.07Btu(hr-ft) 0.30W/m-k 2.08Btu-in(hr-ft)
    전단강도 (AAMA TIR-A8) 100mm 12,000N 2500Lbf 3700N 820Lbf
    충격강도 (ASTM 256) 1.01J/cm 이상 1.5ft-lbs/in 이상 0.54J/cm 1.0ft-lbs/in
    탄성강도 (ASTM D 790) 131 n/㎟ 19,000psi 123 n/㎟ 7,800psi
    연신율 (ASTM D 638) 20% 이상 8%

    * 상기의 값은 압출 형재의 디자인, 단열부(Cavity)에 따라 상이 할 수 있음

  • 폴리아미드 단열공정

    폴리아미드 단열공정은 유럽에서 광범위하게 적용되는 단열재로서, 기존의 PVC와 고무 가스켓의 수축은 안정성을 떨어뜨리는 요인이 되는데, 폴리아미드 단열재는 이런 이유로 주거용 Weatherstrip에서 커튼월 가스켓까지 다양하게 쓰입니다.

    폴리아미드 단열창호 제작방법

    알루미늄 단열제품의 설계 및 압출

    알루미늄 제품 생산시 용도, 형태, 적용기준에 따라 I형, C형, O형 등의 형태 표준에 따라 적용한 후 설계 및 압출한다.

    열처리 (Heat Treatment)

    압출형재(Extruded Bars)는 KSD-6759에 준하며, 재질은 A6063-T5의 요구 경도에 준한다.

    표면처리

    압출형재(Extruded Bars)는 불소수지 도장(Painting), 피막(아노다이징), 전처리, 랩핑 등으로 처리한다.

    단열재 주입

    압출형재 단열층의 형태에 맞는 폴리아미드(I형, C형, O형)를 주입기(Insert)에 물려주고 주입기 앞 테이블에 압출형재를 올려 단열재가 단열층에 주입되게 한다. 주입 작업시 압출형재를 주입기 테이블에 올려 물려주고 일정하게 주입기를 가동 시키면서 폴리아미드를 주입기에 넣어주면 단열층 속으로 주입된다.

    롤인(Roll-In)

    단열재 주입 후 Rolling Machine의 이송테이블에 압출형재를 올려 놓고 제품 형태의 길이에 맞춰 Rolling 간격을 3단계로 조정 후 이송시켜 Rolling Machine에 주입 Rolling 하면 알루미늄과 단열재가 하나가 된다. 완성된 제품의 압력테스트 결과 200kgf/㎠ 이상으로 견고한 상태에 이른다.

    가공 및 조립설치

    완성된 폴리아미드 알루미늄 단열바를 시공건물 및 창문 형태에 따라 별도로 가공하여 알맞게 절단 조립 설치한다.