이산화탄소 폴리올 및 현대 단열재의 현황과 문제점 분석

1. 요약

• 이 리포트는 GS칼텍스의 이산화탄소 폴리올 개발과 그라스울 패널, EPS 패널 등 현대 단열재의 특성 및 문제점을 분석합니다. 이산화탄소 폴리올은 이산화탄소 감축을 위해 CCU 기술을 활용한 제품으로, 기존 폴리우레탄보다 성능이 우수합니다. 또한, 그라스울 패널은 높은 내화성과 단열성, 그리고 EPS 패널은 법적 논쟁과 관련한 다양한 문제가 논의되고 있습니다. 이 리포트는 현대 단열재 산업의 현재 동향과 향후 방향성을 제시하며, 해당 산업의 법적, 환경적 요인을 고려한 분석을 제공합니다.

2. 이산화탄소 폴리올 개발

• 2-1. 이산화탄소 감축과 탄소 포집 및 활용(CCU) 기술

• 2024년 7월 26일 11시 17분, YTN 사이언스 보도에 따르면 이산화탄소 감축을 위해 탄소를 포집해 활용하는 CCU 기술이 최근 주목받고 있습니다. 이 기술은 이산화탄소를 포집하고 이를 다양한 용도로 활용하는 방식을 의미합니다. 특히 지구온난화의 주범인 이산화탄소를 감축하는 데 중요한 역할을 하고 있습니다.

• 2-2. GS칼텍스의 이산화탄소 폴리올 개발 과정

• GS칼텍스는 이산화탄소를 이용한 새로운 폴리올을 개발했습니다. 이를 위해 이산화탄소와 잘 결합할 수 있도록 반응성이 뛰어난 촉매를 개발하고, 기존보다 더 높은 압력에서 이뤄지는 연속 중합공정 기술을 도입했습니다. 이 과정을 통해 개발된 이산화탄소 폴리올은 기존 폴리우레탄보다 30% 정도 단단하며, 물을 견디는 내수성도 좋았습니다. 또한 빛을 견디는 내광성이 뛰어나 변색 문제가 적은 것이 특징입니다.

• 2-3. 제품의 성능 및 특장점

• GS칼텍스가 개발한 이산화탄소 폴리올은 기존 폴리우레탄보다 성능이 우수합니다. 제품의 내수성이 뛰어나며, 시간이 지나도 빛을 견디는 내광성이 우수해 기존 폴리우레탄의 변색 문제를 극복할 수 있습니다. 또한, 제품 개발 과정에서 반응성이 뛰어난 촉매를 사용하고 연속 중합공정을 통해 높은 안정성을 확보한 것이 주요 특장점입니다.

• 2-4. 상업 생산 계획

• 현재까지 이산화탄소 폴리올의 상업 생산에 성공한 기업은 독일 기업이 유일하며, 생산량은 5,000톤에 불과합니다. GS칼텍스는 CCU 기술을 활용한 이산화탄소 폴리올의 수요가 앞으로 늘어날 것으로 예상하고, 3~4년 안에 상업 생산에 나설 계획입니다. 2021년부터 개발을 시작한 GS칼텍스는 관련 특허를 출원하고 있으며, 지속적으로 제품화 기술을 완성도 있게 높여가고 있습니다.

3. 그라스울 패널의 특성 및 용도

• 3-1. 그라스울 패널의 구성 재료와 제조 과정

• 그라스울 패널은 규사, 장석, 석회석 등을 용융하여 원심분리 공법을 통해 섬유화한 후 집면 및 경화하여 제품화합니다. 이 과정에서 불에 타지 않는 유리 섬유를 주요 재료로 사용하여 내화성을 높입니다. 이는 금속판 사이에 글라스울을 단열심재로 배치하고 접착제로 결합하는 방식으로 제작됩니다.

• 3-2. 그라스울 패널의 주요 특성: 불연성, 내화성, 단열성과 흡음성

• 그라스울 패널은 순수한 무기질 소재인 유리 섬유를 사용하여 불연성을 갖추고 있습니다. 이로 인해 화재 시에도 불에 타지 않아 내화성이 뛰어나며, 인체에 무해합니다. 또한, 단열성과 흡음성이 우수해 건축물 내벽 및 외벽, 선박, 가전제품 등에 다양하게 사용됩니다. 그라스울 패널은 높은 내구성과 방수, 방습성도 갖추고 있습니다.

• 3-3. 다양한 산업 응용 사례

• 그라스울 패널은 건축물의 내벽 및 외벽, 선박, 가전제품 등 다양한 용도로 활용됩니다. 지붕 솔라루프, 준불연 지붕 샌드위치 판넬 등 특수 목적의 패널로도 사용되며, 난연 재료 시험에서 합격한 안전성도 갖추고 있어 안전한 건축 자재로 주목받고 있습니다.

4. EPS 패널 관련 소송전

• 4-1. EPS 패널 업계와 한국건설기술연구원 간의 소송 경과

• EPS 패널 업계는 한국건설기술연구원을 상대로 복합자재 표준모델 인정 취소 본소송을 제기하였습니다. 이 소송은 현재 진행중에 있으며, 향후 법원의 판결 결과에 많은 관심이 모아지고 있습니다.

• 4-2. 복합자재 표준모델 인정 취소 소송의 쟁점

• 복합자재 표준모델 인정 취소 소송의 주요 쟁점은 EPS 패널이 관련 규정을 충족하지 못한다는 점과 이에 따라 안전성 및 품질에 대한 논란입니다. 이러한 논란은 단열재 업계에서의 표준화된 모델의 중요성을 다시 한 번 강조하는 계기가 되고 있습니다.

5. 내화건축자재의 안전성 및 규정 변화

• 5-1. 한국내화건축자재협회 개요

• 한국내화건축자재협회는 2008년 3월에 산업통상자원부 산하 비영리단체로 설립되었습니다. 협회는 내화건축자재를 제조, 유통, 시공하는 기업들로 구성되어 있으며, 건축물 화재안전제도 개선 및 보완을 위한 정책연구 및 제안 활동 등을 추진하고 있습니다.

• 5-2. 산업 통상자원부의 역할

• 한국내화건축자재협회는 산업통상자원부의 감독 하에 건축물의 화재안전을 확보하기 위한 다양한 사업을 진행하고 있습니다. 이를 통해 국민의 생명과 재산 보호에 기여하고자 노력하고 있습니다.

• 5-3. 내화건축자재 규정 및 시험방법

• 샌드위치패널의 화재안전규정과 관련하여, 우리나라는 전 세계에서 샌드위치패널을 가장 많이 사용하고 있으며, 이에 따라 해당 제품에 대한 엄격한 화재안전규정이 적용되고 있습니다. 품질인정 제도 시행에 따라 제조사는 반드시 인정제품을 제조, 유통, 시공해야 합니다. 열방출률시험 (콘칼로리미터법)을 통해 제품성능을 확인하고 있습니다.

• 5-4. 단열재업계의 변화

• 단열재업계는 단열 관련 법제강화와 화재안전규정 변화로 큰 변화를 겪고 있습니다. 특히, 단열성과 화재안전성을 동시에 확보하는 것이 중요해지고 있으며, EPS단열재의 경우 불에 타지 않는 재료의 투입량이 증가하게 되었습니다.

• 5-5. 무기단열재의 대안

• 글라스울과 같은 무기단열재는 준불연 이상의 화재성능과 높은 단열성능을 동시에 충족해 왔습니다. 따라서, 무기단열재의 사용 확대가 단열재 시장의 근본적 대안으로 부상하고 있습니다.

• 5-6. KS규격 개정

• 단열재의 경시변화 적용을 위해 KS규격이 개정되었습니다. 초기열전도율이 아닌 장기적인 변화를 고려하여 단열성능을 평가합니다. 이는 우리나라의 기후특성을 반영한 것으로, 건축 시 경시변화를 반영한 열전도율 적용이 요구됩니다.

• 5-7. 단열재업계의 ESG경영

• 단열재업계는 ESG경영에 대해 많은 관심을 가지고 있으나, 중소기업의 경우 이에 대한 대응에 어려움을 겪고 있습니다. 무기단열재 업계는 재활용품을 원재료로 사용하며, 철거현장에서 발생하는 폐기물 재활용을 고민하고 있습니다.

6. 현대 단열재의 특성과 성능 강화

• 6-1. 단열재의 다양한 종류와 특성

• 모든 단열재는 각기 다른 장단점을 가지고 있습니다. 예를 들어, 냉동·냉장창고에는 스프레이폼 형태의 단열재가 사용됩니다. 화재 안전성이 중요한 장소에는 난연 성능이 우수한 단열재가 필요합니다. 또한 외벽, 지붕 등의 경우에는 흡수율이 낮고 압축강도가 높은 단열재가 적합합니다.

• 6-2. 화재 안전성이 중요한 장소에서의 단열재 사용

• 화재 안전성이 중요한 장소에서는 난연 성능이 중요한 고려 요소입니다. 예를 들어, 방화조치를 해야 하는 건물은 불연 또는 준불연 단열재를 사용해야 합니다. 외부 단열재 사용 시에도 '건축물의 피난 및 방화구조 기준'에 따라 난연 등급을 획득한 단열재를 사용해야 합니다.

• 6-3. 최적의 단열재 선택 기준

• 단열재 선택 시 건축물의 특정 부위와 요구 성능을 고려해야 합니다. 예를 들어, EPS는 가격이 저렴하지만 단열 성능이 낮고, XPS는 강도가 높아 바닥, 평지붕 등에 적합합니다. PF는 단열 성능과 난연 성능이 우수하지만 흡수율이 높아 물에 직간접적으로 닿지 않도록 주의해야 합니다.

• 6-4. 최근 규제 강화와 PF 단열재 사용 증가

• 최근 단열재 시장에서는 PF 단열재의 사용이 증가하고 있습니다. PF는 단열성과 난연성이 우수하며, 최근 규제 강화와 함께 다양한 친환경 인증을 획득하여 더욱 주목받고 있습니다. PF 시장은 2014년 625톤에서 2019년 약 31,500톤으로 크게 성장하였습니다.

• 6-5. 환경성 문제와 유해물질 검토 필요성

• 단열재의 환경성 문제와 유해물질 방출이 중요한 이슈로 떠오르고 있습니다. PF 단열재는 폼알데하이드 방출 문제로 비판을 받았으며 환경부와 국토교통부는 오염물질 방출 특성에 대해 연구를 진행 중입니다. 또한 발포제 사용으로 인해 온실가스가 다량 배출되는 문제도 제기되었습니다.

7. 결론

• 이 리포트는 GS칼텍스의 이산화탄소 폴리올 개발을 통해 CCU 기술의 가능성을 확인할 수 있으며, 이는 단열재 산업에 새로운 기준을 제시합니다. 그라스울 패널의 내화성과 단열성은 건축물 안전성 강화에 기여할 수 있으며, EPS 패널의 법적 문제는 단열재 업계의 표준화 필요성을 보여줍니다. 동시에, 단열재업계가 직면한 환경성 문제와 규제 강화를 통해 지속 가능한 발전 방향을 제시할 수 있습니다. 향후 무기단열재의 확대와 PF 단열재의 사용 증가가 예상되며, 단열재의 친환경성과 안전성이 더욱 강조될 것입니다. GS칼텍스의 이러한 혁신은 다른 기업들에게도 중요한 참고 사례가 될 것입니다.

8. 용어집

• 8-1. 이산화탄소 폴리올 [제품]

• 이산화탄소를 포집하여 제작한 폴리올로, 탄소 저감과 관련된 CCU 기술을 통해 개발되었습니다. 이 제품은 기존 폴리우레탄보다 방수성과 변색에 강합니다.

• 8-2. 그라스울 패널 [제품]

• 불연성과 내화성을 갖춘 순수 무기질 재료로, 건축물의 내벽, 외벽에 주로 사용됩니다. 완벽한 불연성, 방수 및 방습 효과가 뛰어납니다.

• 8-3. EPS 패널 [제품]

• 주로 단열재로 사용되며, 최근 법적 논쟁의 중심에 있습니다. EPS 패널의 성능 저하 우려로 인한 법적 소송이 진행 중입니다.

• 8-4. CCU 기술 [기술]

• 이산화탄소 포집 및 활용 기술로, 탄소 저감을 목표로 합니다. GS칼텍스가 이를 활용하여 새로운 제품을 개발하였습니다.

9. 출처 문서

• 변색 적고 물에 강한 '이산화탄소 폴리올' 개발…CCU 기술 활용https://science.ytn.co.kr/program/view.php?mcd=0082&key=202407261117292661
• 그라스울 판넬 판넬이란 락울 샌드위치https://beftok.info/beftok/2024/07/19/30802.html
• EPS 패널 업계, 긴 소송전의 결말은?https://www.steeldaily.co.kr/news/articleView.html?idxno=185004
• [인터뷰] 안형진 한국내화건축자재협회 사무국장http://www.kharn.kr/news/article.html?no=24395
• 단열재 단열·난연 성능강화 ‘눈먼 질주’http://www.kharn.kr/news/article.html?no=14239