‘뽁뽁이 효과’는 이글루 단열 원리 [우리가 몰랐던 과학 이야기] (282)

 
온라인에서 어떻게 하면 난방비를 절약할 수 있는지 각종 아이디어와 문의가 날마다 올라오고 있지요. 

그래서 준비했답니다. 추운 겨울 전기요금 걱정은 낮추고 실내 온도는 높일 수 있는 방법을 알려드릴게요.

◆‘뽁뽁이’의 따뜻한 변신!

 
비용 부담 탓에 알뜰 난방에 대한 관심이 높아지고 있는데요. 이러한 추세에 큰 인기를 끌고 있는 제품이 있답니다. 그건 바로 ‘뽁뽁이’에요.

인터넷 쇼핑몰에서 최근 에어캡 단열 시트 매출이 전년 동기 대비 껑충 뛰었다는데요. 갑자기 수요가 높아진 뽁뽁이에는 도대체 어떤 비밀이 숨겨져 있을까요?

PE(폴리에틸렌) 소재의 포장재인 에어캡. 우리가 이른바 뽁뽁이라고 부르는 포장 완충재에요.

이 뽁뽁이만 있으면 실내 온도를 평소보다 2~4도 올릴 수 있다고 알려져 큰 인기를 끌고 있어요.

인터넷 커뮤니티와 블로그에서는 뽁뽁이로 단열하는 방법에 대한 다양한 노하우가 올라오는데요. 방법을 간단히 알아보도록 해요.

◆뽁뽁이 붙이는 법

 
1. 유리창을 깨끗하게 닦아줍니다. 먼지, 유분, 수분, 세제 등을 충분히 닦아주어야 하는데요. 이때 유리 세정제를 이용하면 에어캡이 잘 안 붙을 수 있습니다.

2. 가위와 칼을 활용하여 유리창 사이즈에 맞게 에어캡을 잘라주세요. 먼저 유리에 부착한 뒤 칼과 자를 이용하여 잘라도 된답니다.

3. 분무기로 유리면에 물이 흐를 정도로 분사한 뒤 재단한 에어캡을 부착합니다. 창문에 에어캡을 붙일 때 올록볼록한 면을 유리에 붙이는 것이 더욱 보온 효율을 높인답니다. 비닐과 유리 사이에 공기층을 두껍게 만들어야 단열이 더 잘되기 때문이죠. 그리고 공기층이 넓을수록, 공기 주머니가 클수록 단열 효과는 더욱 커집니다.

4. 마른 수건으로 유리창 중앙에서 대각선 방향으로 밀어가면서 에어캡을 잘 부착합니다. 이때 힘을 너무 주면 공기 주머니가 터질 우려가 있습니다.

정말 간단하게 따뜻한 겨울을 위한 알뜰 단열이 완성되었습니다. 이렇게 뽁뽁이를 창문에 붙이는 것만으로도 난방비를 최대 30%까지 절약할 수 있다고 하는데요. 어떻게 이런 일이 가능할까요?

◆뽁뽁이 효과, 이글루의 단열 원리와 같다

 
에어캡을 보면 비닐 속에 올록볼록한 공기 주머니가 보입니다. 우리가 심심풀이로 이 공기 주머니를 톡톡 터트리곤 하는데요. 에어캡 단열의 비밀은 바로 이 공기 주머니에 있답니다.

에어캡의 공기층이 열전도율을 낮춰 유리창을 통해 들어오는 냉기를 차단하는 것이죠. 유리보다 공기가 열전도율이 낮기 때문에 외부 차가운 기운이 유리창을 통해 전달되는 것을 에어캡의 공기층이 감소시켜 준답니다.

이것은 극지방만의 독특한 집 구조인 이글루에서도 찾아볼 수 있는 원리랍니다. 영하 40도가 웃도는 추위를 견뎌내기에 안성맞춤인 이글루는 눈과 물로 지어졌지만 놀랍게도 실내 온도는 평균 25도를 유지한다고 하는데요. 지름 5m의 이글루는 한사람이 2시간이면 지을 수 있을 정도로 간단한 건축물입니다. 

 
이글루(바로 위 사진)를 지을 때 눈을 압축하여 직육면체 형태로 만든 벽돌을 돔 형태로 쌓은 뒤 입구를 막습니다. 이후 불을 피워 실내 온도를 높여줍니다. 실내 기온이 상승하면서 눈으로 만든 벽돌이 조금씩 녹기 시작하는데요. 녹은 물은 벽돌에 흡수되면서 단단한 얼음으로 변하게 되죠.

이렇게 만들어진 이글루의 ‘얼음 벽돌’을 보면, 무수한 공기 방울이 보인답니다. 일반적인 얼음과 달리 눈으로 만들어진 이 벽돌은 많은 양의 공기를 포함하고 있어 이글루 밖의 냉기는 막아주고, 실내의 따뜻한 공기가 외부로 유출되는 것을 막아주는 단열재의 역할을 합니다.

◆에어캡의 주원료는 폴리에틸렌!

폴리에틸렌. 출처=위키미디어

 
‘눈얼음 벽’의 원리를 그대로 인공적으로 구현한 에어캡! 이를 만들어질 수 있었던 것은 바로 PE라는 합성수지 덕분입니다. 주원료인 PE는 세계적으로 가장 널리 사용되는 플라스틱이랍니다.

PE는 처음 발견 되었던 당시 실용성이 없어 버려졌던 물질이랍니다. 그러다 1933년이 되어 영국의 임페리얼화학 공업사의 연구자들이 진가를 재발견하게 되었죠.

PE는 밀도에 따라 저밀도와 고밀도로 나뉩니다. 고밀도는 고온에 강하고 견고해 공업적으로 활용할 수 있는 용도가 다양하답니다.

또한 저밀도는 포장재의 원료로 우리 실생활에서 쉽게 찾아볼 수 있습니다. 질기고 유연하며, 화학적으로도 안정적인 PE가 아니었다면, 이렇게 편리한 포장재이자, 간단한 단열재인 에어캡은 세상에 존재하지 않았겠죠?

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