바닥 난방의 열이 발생하는 구조란? 온수식과 전기식의 차이도 해설!

추운 겨울에 발밑에서 따뜻하게 해주는 바닥 난방.사실 방 전체도 따뜻하게 해주는 거 알고 계실까?바닥뿐만 아니라 공간까지 따뜻해지는 데는 열 전달 방식이 관련돼 있다.더불어 바닥난방에는 온수식과 전기식 두 종류가 있어 각각 열을 발생시키는 구조도 다르다.바닥난방의 열의 전달 방법과 함께 온수식 바닥난방과 전기식 바닥난방의 구조를 해설한다.

바닥 난방의 열 전달 방법

열 전달 방법에는 전도 복사 대류의 3가지가 있으며 바닥 난방은 3가지 중 전도열과 복사열 구조를 이용하고 있다.예를 들어 바닥난방이 닿는 곳이 따뜻한 것은 전도열에 의한 것이고, 바닥난방으로 방 전체가 따뜻해지는 것은 복사열에 의한 것이다.다만 방 전체가 어느 정도까지 따뜻해지느냐는 기밀성이나 단열성에도 좌우된다.세 가지 열이 전달되는 방법에 대해 자세히 알아보자.

전도

전도 또는 열전도란 물질과 물질의 접촉에 의해 열이 전달되는 구조.만지면 뜨겁고 만지면 차가운 감각도 열전도에 의한 것이다.특징으로는 따뜻한 쪽에서 차가운 쪽으로 열이 이동한다.바닥이 차갑고 발밑이 차가워지는 것도 바닥과 접촉하고 있는 다리에서 열이 이동해 버리기 때문이다.바닥난방으로 인해 닿아 있는 부분은 따뜻하고 바닥에서 체온을 빼앗기기 어려워 추위를 덜 느끼게 된다.

복사

복사란 물질에서 전자파로 열이 방사돼 떨어진 곳으로 열이 전달되는 것.복사는 공기 등의 열을 전달하는 매체 없이도 열이 전달되는 특징이 있다.예를 들어 햇볕이 따듯하다고 느끼는 것도 복사에 의한 것이다.태양의 열이 전자파로 방사되어 지표를 따뜻하게 하고 대기도 따뜻하게 하고 있다.바닥난방이 방 전체를 따뜻하게 하는 것도 바닥으로부터의 열이 방사되어 공기를 따뜻하게 하고 있기 때문이다.바닥 온도가 고온이 아니더라도 실온보다 높으면 열이 이동하기 때문에 방도 따뜻해지는 구조다.다른 난방기구로 말하자면, 코타츠도 복사에 의한 따뜻함이다.

대류

대류는 기체 또는 액체가 움직이는 것으로 그 흐름에 따라 열이 이동하는 것.따뜻한 공기는 위에 고이고 찬 공기가 아래로 쌓이는 성질은 대류에 의한 것이다.또 목욕통은 뜨거운데 바닥이 차갑다고 느낀 적은 없을까.그것 또한 대류에 의해 일어나는 현상이다.에어컨 냉난방은 이 대류를 이용해 실내를 따뜻하게 하고 있다.

온수식 바닥 난방 장치

온수식 바닥난방이란 바닥난방 전용 급탕기에서 끓인 온수를 바닥 아래 파이프에 순환시켜 그 열을 이용해 바닥을 따뜻하게 하는 구조로 되어 있다.뜨거운 물이 순환하기 때문에 바닥 온도에 얼룩이 잘 생기지 않는 것이 특징이다.물을 끓이기 위한 에너지원에는 가스 등유 전기 히트펌프가 있다.

가스

온수식 바닥 난방의 열원으로서 일반적인 가스.러닝 코스트로서 가스비가 들지만, 에코 죠즈등을 이용하는 것으로 억제할 수 있다.에코조즈란 적은 가스로 효율적으로 물을 끓일 수 있는 급탕기를 말한다.배기열을 재사용하기 때문에 급탕열 효율이 올라가고 가스 사용량이 적어지는 구조로 되어 있다.즉 절약으로 이어지는 데다 친환경적인 것이 장점이다.오사카 가스등의 가스 회사나, 린나이, 노리츠등의 급탕기를 제조하고 있는 메이커에서 취급하고 있다.

등유

등유를 열원으로 한 온수식 바닥난방은 등유 원가에 따라 좌우되지만 러닝 비용이 비교적 합리적인 추세다.다만 등유보일러로 인한 연소 냄새나 소리가 발생하는 점, 주유에 번거로운 것이 특징이다.

전기

전기로 물을 끓이는 에너지팜을 이용한 바닥난방도 늘고 있다.에너팜은 전기를 만들 때 열로 물을 끓이기 때문에 에너지 절약과 달리기 비용 절약에도 도움이 된다.

히트 펌프

히트펌프는 대기의 열을 재활용하는 구조다.전기료가 저렴해지는 심야에 전력을 사용해 물을 끓이는 에코큐트를 이용해 주행비용을 줄일 수도 있다.올 전자화 주택에는 히트 펌프식을 추천하는 것으로 알려져 있다.

전기식 바닥 난방 장치

전기식 바닥난방은 바닥 밑에 전열선을 둘러 전기로 따뜻하게 하는 구조로 되어 있다.전열선의 결합 부분이 따뜻해지지 않기 때문에 장소에 따라 온도에 편차가 생기기 쉬운 특징이 있다.장점은 구조가 복잡한 온수식 바닥난방보다 설치비용이 저렴한 경우가 많다는 것이다.다만 일반적으로는 온수식 바닥난방보다 달리기 비용이 많이 드는 경향이 있다.또한 전기식 바닥난방은 축열식·PTC히터식·전열선히터식의 3종류로 세분화된다.

축열식

축열식은 비교적 전력이 싼 심야전력으로 열을 저장해 낮에 이용하는 구조.매달의 전기세를 억제할 수 있는 것이 장점이라고 할 수 있다.

PTC 히터식

햇볕 등으로 바닥 온도에 쏠림이 생기는 경우도 있지만 PTC 히터식이라면 열원이 온도를 감지해 자동으로 조절해준다.온도를 일정하게 유지할 수 있는 데다 이미 온도가 높은 부분은 발열량을 줄일 수 있어 에너지 절약에도 효과적이다.

전열선 히터식

전열선 히터식은 전열선이 부착된 패널을 깔기만 하면 되는 심플한 구조. 설치 비용이 비교적 저렴하기 때문에 초기 비용은 줄일 수 있다.그러나 심야전력 등이 아닌 전원을 켜는 시점의 전기를 사용하는 구조 때문에 러닝 코스트가 비싸지기 쉬운 추세다.그래서 방 한 부분에 까는 등 한정된 장소에 적합하다고 한다.

결론

바닥난방은 열전도와 복사열을 이용한 난방시스템이다.바닥이 따뜻하기 때문에 발밑에서 체온을 빼앗기기 어렵다.효과는 기밀성이나 단열성에도 좌우되지만 복사열에 의해 방 전체도 따뜻하게 할 수 있다.온수식 바닥난방과 전기식 바닥난방으로 각각 열을 발생시키는 구조가 다르기 때문에 설치비용과 러닝비용도 고려해 각 가정에 적합한 것을 고르는 것이 좋다.