창유리의 결로발생

 결로와 실내 환경

건축물에 설치된 창 유리에 결로가 발생하면 결로 수로 인하여 벽이나 바닥 또는 커튼 등이 오염될 뿐만 아니라 곰팡이, 진드기 등의 번식을 초래할 수 있다.

결로 발생을 억제하기 위해서는 단열성이 높은 유리를 사용하는 것이 좋다.

결로가 발생하는 원리는 수증기를 포함한 공기가 냉각되면 상대습도가 점차 높아져 포화상태에 이르게 되는데 이 때의 온도를 이슬점(dew point)이라 하고 공기 중의 수증기의 일부가 응축되어 안개나 물방울로 변하게 된다.

이와 같은 원리로 공기 중에 이슬점 온도 이하의 물체가 있으면 물체 표면에 접하는 공기가 이슬점 온도 이하가 되어 수증기가 응축되기 때문에 결로가 발생한다.

겨울철 유리창 표면에 결로가 발생하는 것도 이러한 이유 때문이다.

예를 들어 실내 온도 20℃, 상대습도 60% 공기의 이슬점 온도(Td)는 12℃ 이다. 

   그림 1. 이슬점 온도 계산

 

따라서 온도 20℃, 상대습도 60%인 환경에서 실내측 유리표면 온도가 12℃보다 낮아지면 결로가 발생한다.

   그림2. 유리판의 온도

 그림3. 방위별 유리판의 온도 (계산조건 실외: 0℃, 실내: 20℃)

위 그림은 실내온도 20℃, 상대습도 60%일 때 단판유리와 복층 low-E 유리의 유리창 온도를 계산한 것이다.

단판유리의 경우 남향 및 북향 창인 경우 모두 유리창 온도가 이슬점 온도(Td) 12℃ 보다 낮은 5.51℃(북향)와 8.93℃(남향)로 결로가 발생하는 것으로 계산 되었지만, Low-E 복층유리의 경우 실내측 유리표면 온도가 16.2℃(북향), 34.0℃(남향)으로 이슬점 온도보다 높기 때문에 결로가 발생하지 않는 것으로 계산되었다.

겨울철 결로 발생을 줄이기 위해서는 실내의 상대습도를 낮추거나 실내 유리 표면온도를 올리는 것이 효과적이라 할 수 있다.

그림4. 건강에 바람직한 상대습도

하지만 상대습도가 낮으면 피부와 머리카락을 건조하게 할 뿐 아니라, 코와 목구멍 점막에서 수분이 증발하게 되므로, 호흡계 점막 건조는 겨울철 호흡기 질환 증가와 관련이 있다. 연구에 따르면 습도가 낮은 환경 거주자보다 중간 정도의 상대습도에서 생활하는 거주자가 호흡기 질환 비율이 낮은 것으로 보고되었다.

따라서 상대습도의 경우 위 그림(ASHRAE Humidifiers 참조)에서 보는 바와 같이 습도를 억제하면 미생물 번식이나 천식등의 질환에 악영향을 미치기 때문에 상대습도가 40~60% 정도로 유지하는 것이 바람직하고, 유리 표면 온도를 올리는 것은 단열성이 높은 유리를 사용하는 것이 효과적이다.

그러므로 적절한 단열유리를 설치할 경우 쾌적하고 건강한 실내 기온과 습도를 유지하면서 결로 발생을 억제할 수 있는 장점이 있다 하겠다.