단열재: 고효율 에너지 건축을 위한 폴리아미드 스트립

단열재는 전도성이 높은 구조물 내에서 높은 열저항을 제공하도록 특별히 설계된 물질로, 열다리 현상(thermal bridging)을 줄이는 것을 주요 목적으로 한다. 이 재료의 선택은 낮은 열전도율과 더불어 충분한 기계적 강도, 장기 내구성 및 가공성 사이의 균형이라는 중요한 요소에 기반한다. 다양한 경질 폼 및 일부 열경화성 수지가 사용되기도 하지만, 특히 알루미늄 창호 및 구조용 단열재 분야의 고성능 응용에서는 유리섬유 강화 폴리아미드 66(PA66)이 산업 표준으로 자리 잡고 있다. 일반적으로 유리섬유 함량이 25%에서 30% 범위인 이 복합재료는 약 0.3W/m·K의 열전도율을 가지며, 알루미늄보다 훨씬 낮은 수준을 제공하면서도 높은 인장강도, 압축강도 및 전단강도를 갖춘 최적의 물성을 제공한다. 이러한 기계적 견고성은 필수적인데, 이는 재료가 수십 년간 지속적인 하중을 받는 환경에서도 크립(creep, 냉간변형)에 저항하면서 내부와 외부 금속 부재 사이의 구조적 하중을 전달해야 하기 때문이다. 또한 효과적인 단열재는 가공 온도를 견딜 수 있도록 250°C 이상의 융점과 실제 사용 조건에서 치수 안정성을 유지할 수 있는 높은 열변형온도(HDT)를 가져야 하며, 우수한 열안정성을 보여야 한다. 노출 시 자외선(UV), 습기, 콘크리트의 알칼리 또는 세척제와 같은 화학물질에 대한 저항성 또한 필수적이다. 이 재료는 알루미늄 창문의 스트립 프로파일 제작을 위한 압출 공정이나 '주입 후 절단(pour and debridge)' 방식과 같은 주조 공정 등 제조 공정과의 호환성도 확보해야 한다. 궁극적으로 단열재의 선택은 전체 조립체의 에너지 효율성, 결로 저항성, 구조적 안전성 및 수명에 직접적인 영향을 미치며, 현대의 지속 가능한 건축 설계에서 핵심 요소이자 건설 분야 재료 과학의 중요한 연구 대상이 되고 있다.