에어로젤 단열재로 짓는 우리집 with NASA
우주에서 온 2mm 단열재, 화재로부터 우리 집을 지킨다면?
매물을 보러 다니다 보면 유독 관리비와 화재안전을 걱정하시는 분들이 많습니다. NASA에서 시작된 ‘에어로젤’ 단열재가 이 두 고민을 동시에 풀어줄 기술로 상용화되고 있어 소개해 드립니다.
사진 출처: NASA/spinoff.nasa.gov (AIIR Products Inc.)
1. 우주선 발사대의 단열재가 왜 지금 주목받을까요
극저온 연료를 안전하게 저장하려던 우주 기술이 화재를 막는 단열재로 다시 태어났습니다.
이번에 소개해 드릴 기술은 ‘에어로젤(aerogel)’을 활용한 초박형 방염 단열재입니다. 에어로젤 자체는 100년 가까이 전에 발명된 물질이지만, 초창기에는 부서지기 쉬운 게 단점이었습니다. 이 문제를 해결한 곳이 바로 NASA 케네디 우주센터입니다. 발사대에 저장되는 극저온 연료를 안전하게 감싸기 위해 유연하면서도 단열 성능이 뛰어난 소재가 필요했고, NASA는 Aspen Systems라는 기업과 함께 중소기업혁신연구(SBIR) 계약을 맺어 이 문제를 풀었습니다. 그 결과물이 바로 잘 부서지지 않는 유연한 실리카 에어로젤이었고, 이 회사는 훗날 Aspen Aerogels라는 독립 기업으로 분사하게 됩니다.
에어로젤은 젤 상태의 물질에서 액체 성분만 초임계 건조 방식으로 제거해 만드는데, 완성된 소재는 부피의 95% 이상이 공기로 채워진 다공성 구조를 갖습니다. 구멍 하나하나의 크기가 사람 머리카락 굵기의 1만분의 1 수준이라, 공기를 가둔 채로도 단단한 형태를 유지할 수 있는 셈입니다. 이런 구조 덕분에 매우 가볍고 단열 성능이 뛰어나며, 불에도 강한 특성을 갖게 됐습니다.
2. 옷에서 시작해 자동차 배터리, 건물 냉난방까지
아웃도어 의류 브랜드에서 출발한 기술이 전기차와 주택 냉난방 설비로 영역을 넓히고 있습니다.
이 소재를 상업화한 곳은 미국 오리건주 포틀랜드의 Solarcore라는 회사입니다. 대표인 Michael Markesbery는 대학생 시절 Astronaut Scholarship Foundation의 장학금을 받으며 에어로젤 연구를 접했고, 이를 바탕으로 Oros라는 고성능 방한 의류 브랜드를 먼저 만들었습니다. 이후 “의류에서 검증된 단열 노하우를 산업 전반으로 넓혀보자”는 목표로 Solarcore를 분사시켰고, 2024년 방염 기능을 더한 Sc_Foam_FR을 선보였습니다.
두께가 2밀리미터에 불과할 정도로 얇으면서도 불에 잘 타지 않고, 연소 시 유독가스를 거의 배출하지 않도록 설계된 것이 특징입니다. 전기차 배터리 팩 내부의 셀 사이사이에 이 소재를 끼워 넣으면, 셀 하나에서 문제가 생겨도 옆 셀로 불이 옮겨붙는 ‘열폭주’ 현상을 늦출 수 있어 탑승자가 대피할 시간을 벌어줍니다. 그리고 이 기술이 향하고 있는 또 다른 시장이 바로 주택과 숙박시설용 냉난방 설비입니다. 기숙사나 호텔에 들어가는 컴팩트한 냉난방 유닛 제조사인 AIIR은 이 단열재를 채택해 기계 소음을 줄이고 건축 안전기준을 더 쉽게 충족시키고 있습니다.
사진 출처: NASA/spinoff.nasa.gov (Solarcore Inc.)
3. 부동산 중개사가 보는 이 기술의 미래
단열재 하나로 관리비, 화재보험, 방음이라는 세 가지 셀링포인트가 함께 따라올 수 있습니다.
현장에서 매물을 안내하다 보면 “겨울에 난방비가 얼마나 나오나요”, “층간소음은 어떤가요”라는 질문을 정말 자주 받습니다. 그런데 앞으로는 여기에 “화재에 얼마나 안전한가요”라는 질문까지 더해질 가능성이 큽니다. 최근 리튬이온 배터리를 활용한 가정용 에너지저장장치(ESS)나 전기차 충전 인프라가 아파트 단지 안으로 빠르게 들어오고 있기 때문입니다. 이런 흐름 속에서 에어로젤 방염 단열재처럼 얇으면서도 불을 지연시키는 소재는 신축 아파트의 기계실, 지하 주차장 배터리 보관 공간, ESS실 등에 표준 사양으로 자리 잡을 가능성이 충분해 보입니다.
또한 이 소재가 원래 냉난방 유닛의 소음과 부피를 줄이기 위해 쓰이고 있다는 점도 눈여겨볼 만합니다. 요즘 신축 오피스텔이나 소형 아파트는 실내 면적을 한 뼘이라도 더 확보하려고 기계실 배치에 공을 많이 들이는데, 초박형 단열재로 컴팩트한 냉난방 유닛을 쓸 수 있다면 그만큼 전용면적이나 수납공간을 넓히는 설계가 가능해집니다. 리모델링을 준비하시는 분들께도 참고가 될 만한데, 다락방이나 베란다 확장 공사처럼 공간이 협소한 곳에 단열 성능을 높이면서도 두께를 최소화해야 하는 상황에서 이런 신소재가 대안이 될 수 있습니다.
물론 아직은 자동차나 항공기, 상업용 냉난방 설비 위주로 먼저 보급되는 단계라 국내 주택 시장에 바로 적용되기까지는 시간이 걸릴 것입니다. 하지만 에너지 효율 등급이 아파트 시세에 실질적인 영향을 주기 시작한 지금, 관리비를 줄여주고 화재 위험까지 낮춰주는 소재라면 결국 건축 자재 시장에서도 존재감을 키워갈 것으로 보입니다. 매물을 소개할 때 “이 아파트는 어떤 단열재를 썼는지”까지 설명할 수 있는 날이 머지않아 올 수도 있겠다는 생각이 듭니다.
사진 출처: NASA/spinoff.nasa.gov (Remote Vans LLC)
개인적으로는 이런 우주 기술 스핀오프 사례를 볼 때마다 결국 부동산도 소재와 기술의 흐름을 함께 따라가야 하는 산업이라는 생각이 듭니다. 앞으로도 이런 신기술이 주거 환경을 어떻게 바꿔 나가는지 꾸준히 살펴보고 전해드리겠습니다.
