스티로폼은 어떤 원리로 단열 효과를 내죠?

Question

제가 최근에 알은 사실이 있는데 스티로폼은 단열 효과를 낸다고 하는데 저도 너무 신기한데 스티로폼은 어떠한 원리로 인해서 단열 효과를내는건가여?

대한남아 · Accepted Answer

안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.단열재의 단열 원리는 크게 두가지로 나뉩니다. 열에 대한 저항형과 반사형입니다. 스티로폼은 저항형 단열재에 속하는데 저항형 단열재의 원리는 다공질로 이루어졌다는 것입니다. 스티로폼을 예로 들자면 정식 명칭이 발포폴리스티렌으로 아주 작은 폴리스틸렌 알갱이를 수증기로 발표시켜서 만들어집니다. 발표 과정에서 밀도가 높았던 알갱이 내부에 무수한 공기주머니가 생겨납니다. 그 공기주머니들이 열이 전달되는 것을 방해하는 것입니다. 다른 형태의 저항성 단열재도 있는데 공기주머니가 만들어지는 형태가 다를 뿐 기본 원리는 무수한 공기주머니를 통해서 열 전달을 막아주는 것입니다.반사형 단열재란 단열재 표면에 은박 같은 필름이 부착되어 있는 형태로 금속성 막이 햇빛과 열을 반사시켜 단열을 하는 원리입니다. 외단열에 사용하는 단열재로 단열재의 두께는 저항형 단열재 보다 얇아서 벽 두께를 줄일 수 있다는 장점이 있어서 사용하는 경우가 많습니다. 하지만 시공시 마감재와 단열재 사이에 충분한 공기층을 확보해야 하며, 내단열에는 큰 효과가 없습니다. 일부 인테리어 시공자들이 내단열에도 사용하는데 효과적인 방법이 아닙니다. 질문에 대한 답변을 정리하자면 스티로폼은 제작과정에서 만들어지는 무수한 공기주머니가 열 전도를 방해하는 원리를 통해서 단열되는 것입니다.

검붉은코뿔소 34 · Answer

안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.스티로폼은 만들어지는 과정에서 내부에 수많은 공기 구멍들로 인하여 부풀어 오르면서 무게는 가벼우면서 내부 공기로 인하여 단열이 우수한 성질을 가지게 됩니다.

건조한낙타 245 · Answer

안녕하세요. 이형민 과학전문가입니다.스티로폼의 각 알갱이는 공기가 많이 차있어서 열이 밖으로 나가거나 안쪾으로 들어 올 수 없도록 단열재 역할을 합니다.

대견한멧새88 · Answer

안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.스티로폼은 단열 효과를 내는데 사용되는 일반적인 단열재입니다. 스티로폼이 단열 효과를 내는 원리는 주로 열 전도를 억제하는 데에 있습니다. 스티로폼은 열 전도율이 낮은 저온 도체로 분류됩니다. 스티로폼 구조는 공기 포집 공간이 많이 있으며, 이것은 열 전달을 어렵게 만듭니다. 따라서 스티로폼으로 만든 단열재는 열이 빠르게 전달되는 것을 방지하고, 내부와 외부 사이의 온도 차이를 줄여주는 역할을 합니다.스티로폼이 열 전도를 억제하여 단열 효과를 내는 원리는 여러 가지 단열재에서도 적용되며, 이것은 건물, 차량, 전자 제품, 냉장고, 온수기 등의 열 절연에 사용됩니다.

설효훈 전문가 · Answer

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 스티로폼은 폴리스티렌에 공기를 넣어서 만들어진 알갱를 모아 놓은것으로 공기가 98%를 차지 합니다. 이런 공기층이 있음으로 인해서 외부와 내부의 기체나 액체의 이동에 의해 열전달이 되지 않기 때문에 단열재로 많이 사용되는 것입니다.

굉장한호돌이84 · Answer

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.공기는 생각보다 좋은 단열효과를 보이는데, 스티로폼은 플라스틱 분자들 사이에 공기분자들이 매우많이 공간을 차지하도록 만들어진 제품이라 단열성이 좋습니다.

학문분야전문가(화학/미술등) · Answer

안녕하세요. 김찬우 과학전문가입니다.사실 최고의 단열재는 공기 입니다. 얼마나 많은 정지 공기층을 갖고 있냐가 단열의 핵심인데요 거품 폴리스티렌 제품을 스티로폼이라고 합니다. 스티로폼은 그 안에 셀 수없이 많은 기체 방울들이 들어있기에 정지 공기층이 그만큼 많아 좋은 단열재로 사용됩니다. 기체 분자들이 서로 멀리 떨어져있기 때문에 충돌하기가 상당히 어렵고 따라서 열 전도를 방해하게 됩니다. 한 쪽으로만 방해하는 것이 아닌, 열이 나가는 것은 물론 들어오는 것까지 방해하는 것입니다. 거품 사이에 끼어있는 폴리스티렌 플라스틱 또한 좋은 단열재라고 할 수 있습니다. 분자가 상당히 크기 때문에 활발한 운동을 방해하는 것으로 단열성능을 가집니다.그럼 깊이있는 질문 감사드리며, 도움이 되셨다면 '추천'과 '좋아요' 부탁드리겠습니다:)

신기한친칠라145 · Answer

안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.플라스틱의 일종이다. 우리가 일반적으로 알고있는 스티로폼은 상품명이므로 공적인 문서를 작성할 때는 원래 이름인 EPS(발포 폴리스타이렌 Expanded PolyStyrene) 혹은 비드법 보온판이라고 작성하는 것이 원칙이다. 제작 과정에서 비드라는 물질을 팽창시켜 제작하며, 이 보온판의 98%가 공기로 구성되어 있고 갇혀 있는 공기 층이 열 차단 성능을 발휘하여 단열 성능을 발휘한다. 특징으로는 매우 가볍고 단열성이 좋아 벽의 단열재나[1] 아이스박스 등에 사용되기도 하고 완충제로 사용하기도 한다. 헬멧 내부의 완충제도 바로 이것이다. 다른 단열재로 공사 현장에서 주로 볼 수 있는 아이소핑크 역시 XPS(Extruded PolyStyrene)가 본래 명칭이며, EPS보다 단열 성능과 내구성이 우수하여 주로 사용된다. 또한 금형 등을 만들기 위한 모형을 만들 때에도 사용된다.

하얀도화지113 · Answer

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.스티로폼은 경량 및 단열성이 뛰어나기 때문에 건축물 및 포장재 등 다양한 용도로 사용됩니다. 스티로폼이 단열 효과를 내는 원리는 두 가지입니다.첫째, 스티로폼은 공기 중에 함유된 내부 공기 중에 있는 분자의 운동을 방해하여 열 전달을 방지하는 기체 단열체입니다. 내부 공기 중 분자들의 운동은 열 전달을 초래하는 결정적인 역할을 합니다. 스티로폼은 이러한 내부 공기의 운동을 방해하여 열 전달을 방지합니다.둘째, 스티로폼은 구조적으로 매우 밀집한 구조를 가지고 있습니다. 이 밀도 높은 구조는 열 전달을 방해하는 물질의 역할을 합니다. 열 전달은 분자 간의 충돌로 인해 발생하는데, 스티로폼의 밀도가 높을수록 분자 간의 충돌이 적어져 열 전달이 방해되는 효과를 가지게 됩니다.

김재훈 전문가 · Answer

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.스티로폼은 내부에 공기층이 많아서 단열 효과를 냅니다. 공기는 열전도율이 낮기 때문에, 공기층이 많을수록 열이 잘 전달되지 않습니다. 스티로폼은 폴리스티렌이라는 물질을 발포하여 만든 것으로, 폴리스티렌은 공기와 잘 섞이는 성질이 있습니다. 따라서, 스티로폼은 내부에 공기층이 많이 형성되어 있어 단열 효과가 탁월합니다.

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