왕겨 바이오복합재 단열재 개발

기후 변화가 실내 환경에 미치는 영향이 커지면서 열 저항성과 에너지 효율을 높이는 저탄소 건축 자재의 필요성이 증대되고 있습니다. 기존 단열재는 비재생 자원에 의존하며, 역동적인 열 부하와 지속가능성 목표에 대응하는 데 한계가 있습니다. 본 연구는 건축물 단열 및 기계적 성능 향상을 위해 폴리비닐알코올(PVOH)을 바인더로 활용한 왕겨(RH) 기반 바이오복합재 패널을 개발하고 최적화하는 것을 목표로 합니다. 왕겨-PVOH 바이오복합재는 0.8 g/cm³의 밀도로 조절하고 바인더 함량(0–15 wt%)을 달리하여 열압 성형 방식으로 제작되었습니다. 제조된 복합재는 흡습 거동, 기계적 강도 및 열전도율에 대해 체계적으로 평가되었습니다. PVOH를 10% 첨가했을 때, 바이오복합재는 낮은 수분 흡수율과 두께 팽윤율을 보였으며, 12.27 MPa의 굴곡 강도, 5.46 MPa의 인장 강도, 2.69 kJ/m²의 충격 강도를 달성했습니다. 열전도율은 0.245 W/m·K로 측정되어 단열 효율이 향상되었음을 나타냅니다. 이러한 성능 향상은 섬유-매트릭스 결합 개선, 기공 감소 및 미세 구조 균일성 증진에 기인합니다. 본 연구에서 개발된 10% PVOH 함량의 왕겨-PVOH 바이오복합재는 기후 적응형 저탄소 단열재로서 높은 잠재력을 보여주었습니다. 이 결과는 열 성능을 향상시키고 변화하는 기후 조건에서 실내 환경 품질을 개선하여 에너지 효율적인 건축 전략을 지원합니다.