서 론
우리나라 건축 분야에서 단열재에 관한 논의는 최근까지 주로 단열성능 기준과 화재안전 기준의 강화에 대응하는 차원에서 전개되어 왔다. 국토교통부는 제로에너지건축물 로드맵에 따라 2018년 ｢건축물의 에너지절약설계기준｣을 개정하여, 지역을 중부1·중부2·남부·제주로 세분하고, 각 지역·부위별 외피 열관류율 기준을 대폭 강화하였다(Kwon, 2021). 중부1·2 지역의 외벽·지붕·바닥 등에 대해 허용 열관류율 상한을 제시하고, 설계 편의를 위해 단열재를 열전도율에 따라 ｢가｣, ｢나｣, ｢다｣, ｢라｣ 등급으로 구분한 뒤, 각 등급별 최소 요구 두께를 제시하고 있다. 예를 들어, 중부1지역에서 외기에 직접 면하는 공동주택 외벽의 경우, ｢가｣등급 단열재는 220 mm, ｢나｣등급 단열재는 255 mm 이상 사용하도록 요구된다(Ko et al., 2022).
한편, 2015년 의정부 아파트 화재, 2017년 제천 스포츠센터 화재, 2018년 밀양 병원 화재 등 연속된 대형 화재사고 이후, 2019년 8월 자로 ｢건축법 시행령｣ 및 ｢건축물의 피난·방화구조 등의 기준에 관한 규칙｣이 개정되면서 건축물 외벽 마감재료에 대한 불연·준불연 성능 요구가 대폭 강화되었다.
이에 따라 3층 이상 또는 높이 9 m 이상의 건축물, 그리고 필로티 구조로 1층이 주차장인 건축물의 외벽에는 단열재를 포함한 마감재 전 체계가 불연 또는 준불연 재료로 구성되도록 규정하고 있다(MOLIT, 2019). 이러한 제도 변화에 대응하여, 국내 단열재 관련 선행연구들은 비드법보온판(EPS), 압출법보온판(XPS), 글라스울, 미네랄울, 페놀폼 등 다양한 재료에 대해 열전도율 저감 및 불연·준불연 성능 확보를 중심으로 집중적으로 수행되어 왔다(Ko et al., 2022). 즉, 현재까지 국내 단열재 연구의 주된 초점은 “강화된 단열기준을 만족하는가”, “강화된 화재안전기준을 만족하는가”와 같은 성능·규제 충족 여부에 맞추어져 있는 실정이다.
그러나 건축물의 탄소중립 실현과 지속가능한 건설을 위해서는 단열재의 단열성능과 화재 안전성뿐만 아니라, 원료 채취부터 생산, 시공, 사용, 폐기에 이르는 전 과정에서 발생하는 환경영향을 종합적으로 고려할 필요가 있다. 단열재는 건물 운영단계에서 에너지 소비를 절감하여 온실가스 배출을 저감하는 역할을 하지만, 동시에 제조 과정에서 상당한 내재탄소를 발생시킨다. 특히 발포 플라스틱 계열 단열재의 경우, 발포제로 사용되는 HFC(수소불화탄소)의 지구온난화지수(GWP)가 CO2 대비 수백~수천 배에 달하여, 운영단계의 에너지 절감 효과를 상쇄할 수 있다는 우려가 제기되고 있다(Kang et al, 2024). 따라서 단열재 선정 시 단열성능과 화재안전성에 더하여, 전과정평가(Life Cycle Assessment, LCA) 관점에서의 환경영향을 함께 고려하는 통합적 접근이 요구된다.
건설 분야에서의 전과정평가 연구는 2000년대 이후 지속적으로 증가해 왔으며, 주로 콘크리트, 철근, 시멘트 등 구조용 건설재료를 중심으로 수행되어 왔다(Kang et al., 2024; Kang et al., 2025). 구조체는 사용량이 많고 단위 질량당 온실가스 배출량이 커 건축물 전과정 탄소배출량에서 차지하는 비중이 크다는 점에서 우선적인 연구 대상이 되어 왔다. 그러나 건축물 외피를 구성하는 단열재는 건물 운영단계의 에너지 소비와 열손실에 직접적인 영향을 미침에도 불구하고, 재료 자체의 환경영향을 정량적으로 분석한 LCA 연구는 상대적으로 제한적인 실정이다.
특히 국내 단열재 관련 선행연구들은 강화된 ｢건축물의 에너지절약설계기준｣과 ｢건축물의 피난·방화구조 등의 기준｣에 대응하기 위하여 단열성능 확보와 불연·준불연 성능 만족 여부를 중심으로 수행되어 왔으며, 단열재의 열전도율 저감이나 화재안전성 향상에 초점을 둔 연구가 주를 이루고 있다(Kwon and Um, 2020; Ko et al., 2022). 이러한 연구들은 강화된 제도에 대응하는 기술적 성과를 제시하였으나, 단열재 자체의 내재탄소를 고려한 환경적 관점의 분석은 충분히 이루어지지 못하였다. 일부 연구에서는 건축자재의 내재탄소를 정량화하거나 건축물 단위의 전과정 탄소배출량을 평가하고 있으나, 이는 주로 구조재 중심의 분석이거나 건축물 전체를 포괄적으로 다루는 방식으로 수행되어, 국내 단열 및 화재안전 기준을 동시에 만족하는 단열재를 대상으로 한 재료 수준의 비교 연구로 보기에는 한계가 있다(Kang et al., 2024).
한편, 단열재는 건축물 운영단계에서 에너지 사용을 절감하여 탄소배출 저감에 기여하는 대표적인 재료인 동시에, 제조 과정에서 상당한 내재탄소를 발생시키는 특성을 지닌다. 특히 발포 플라스틱계 단열재의 경우 발포제 사용에 따른 높은 지구온난화잠재력(GWP)이 지속적으로 지적되어 왔음에도 불구하고, 이러한 특성이 국내 단열재 선정 기준이나 기존 연구에서 충분히 반영되지 못하고 있다(Kang et al., 2024).
이에 본 연구는 단열 성능 기준과 화재안전성 기준 중심의 기존 단열재 선정 기준에서 한 단계 나아가, 단열재 자체의 내재탄소를 함께 고려해야 할 필요성을 제안하는 초기 단계의 연구로서, 국내 단열 및 화재안전 기준을 동시에 충족하는 단열재를 대상으로 제조단계(A1–A3)의 전과정평가를 수행하고, 재료별 내재탄소 특성을 비교·분석하는 데 목적이 있다.
이론적 고찰
건축물의 단열 및 화재안전 기준 고찰
국내 건축물의 단열 관련 기준은 ｢건축물의 에너지절약설계기준｣에서 규정하고 있다. Table 1은 기준 상의 지역별, 부위별 열관류율 기준을 나타낸다(MOLIT, 2023). 2018년 9월 1일자로 강화된 ｢건축물의 에너지절약설계기준｣은 건축물 외피 열관류율을 중부유럽의 Passive House에서 요구되는 수준에 근접하게 강화하였다(Ko et al., 2022).
Table 1.
Required U-value of building envelopes excluding windows and doors by region in Korea (revised on Feb. 28, 2023) (Unit : W/㎡K)
* Gangwon-do (except Gosung, Sockcho, Yangyang, Gangneung, Donghae, Samcheok), Gyeonggi-do (Yeoncheon, Pocheon, Gapyeong, Namyangju, Yijeongbu, Yangju, Dongducheon, Paju), Chungcheongbuk-do (Jecheon), Gyeongsangbuk-do (Bongwha, Cheongsong)
** Seoul, Daejeon, Sejong, Incheon, Gangwon-do (Gosung, Sockcho, Yangyang, Gangneung, Donghae, Samcheok), Gyeonggi-do (except Yeoncheon, Pocheon, Gapyeong, Namyangju, Yijeongbu, Yangju, Dongducheon, Paju), Chungcheongbuk-do (except Jecheon), Gyeongsangbuk-do (except Bongwha, Cheongsong, Uljin, Yeongdeok, Pohang, Kyeongju, Cheongdo, Kyeongsan), Jeollabuk-do, Gyeongsangnam-do (Geochang, Hamyang)
또한 기존 3개 권역(중부·남부·제주)이었던 지역 구분을 중부1·중부2·남부·제주의 4개 권역으로 세분화하여, 지역별 기후 특성을 보다 정밀하게 반영하였다. 혹한지역으로 분류되는 중부1지역에는 강원도 영서지방, 경기도 북부 9개 시군(연천, 포천, 가평, 남양주, 의정부, 양주, 동두천, 파주), 충청북도 제천, 경상북도 봉화 및 청송이 포함된다.
또한 기준은 설계 실무의 편의를 위해 단열재를 열전도율 범위에 따라 ｢가｣· ｢나｣· ｢다｣· ｢라｣의 4개 등급으로 분류하고, 각 등급에 해당하는 부위별·지역별 최소 두께를 Table 2와 같이 규정하고 있다. 열전도율 0.034 W/m·K 이하의 ｢가｣등급에는 압출법보온판 특호, 경질우레탄폼 보온판 1종, 페놀폼(Closed Cell), 고밀도 글라스울(48K 이상) 등 고성능 단열재가 해당된다. 열전도율 0.035~0.040 W/m·K 범위의 ｢나｣등급에는 비드법보온판 1종 1호, 미네랄울 보온판, 중밀도 글라스울(40K 이하) 등이 포함된다. 중부1지역과 중부2지역의 단열재 등급별 건축물 외피 부위별 단열재 두께는 Table 3과 같다. 제시된 건축물 부위별 단열재 최소 두께는 Table 1의 열관류율 기준을 만족시키기 위해 각 등급별로 산정된 값으로, 건축 설계 실무에서의 활용 편의를 고려하여 규정된 것이다(MOLIT, 2023).
Table 2.
Grade Categories of Insulation Materials According to Thermal Conductivity
Table 3.
Required Insulation Thickness for Building Envelope Components in Chungbu 1 and Chungbu 2 Regions by Insulation Grade
건축물 외벽 마감재료의 화재안전 기준은 ｢건축물의 피난·방화구조 등의 기준에 관한 규칙｣ 및 ｢건축자재등 품질인정 및 관리기준｣에서 규정한다. 2019년 8월 개정 이후, 화재 확산 방지를 위해 불연·준불연 성능 요구가 크게 강화되었다(MOLIT, 2019).
본 연구에서는 국내 단열기준이 가장 엄격한 중부1지역을 기준으로 분석을 수행하였다. Table 4에서 확인할 수 있듯이, 중부1지역에서 단열성능 기준과 화재안전 기준을 동시에 만족하는 단열재는 제한적이다(Kwon and Um, 2020). ｢가｣등급에서는 고밀도 글라스울(48K, 64K 등)이, ｢나｣등급에서는 글라스울(24K, 32K, 40K) 및 미네랄울(1, 2, 3호)이 불연 성능을 갖추어 두 기준을 모두 충족한다. 한편, 페놀폼은 열전도율 0.019 W/m·K의 우수한 단열성능과 준불연 성능을 갖추어, 상대적으로 얇은 두께(130 mm)로도 기준 충족이 가능하다. 반면, 국내에서 널리 사용되는 XPS과 EPS은 단열성능은 우수하나 불연·준불연 기준을 충족하지 못하여 본 연구의 대상에서 제외하였다. 이에 따라 본 연구의 LCA 비교 대상 단열재는 글라스울, 미네랄울, 페놀폼의 3종으로 선정하였다.
Table 4.
Required Insulation Thickness to Comply With the Revised Thermal and Fire Safety Standards in the Chungbu 1 Region (Unit : mm)
| Category | Ga* | Na** | Da*** | ||
| Exterior Wall | Adjacent to Outside directly | Apartment House | 220 | 255 | 130 |
| Others | 190 | 225 | 120 | ||
| Adjacent to Outside indirectly | Apartment House | 150 | 180 | 90 | |
| Others | 130 | 155 | 80 | ||
| Roof | Adjacent to Outside directly | 220 | 260 | 130 | |
| Adjacent to Outside indirectly | 155 | 180 | 90 | ||
| Floor of lowest floor | Adjacent to Outside directly | Floor heating | 215 | 250 | 130 |
| No floor heating | 195 | 230 | 120 | ||
| Adjacent to Outside indirectly | Floor heating | 145 | 170 | 90 | |
| No floor heating | 135 | 155 | 80 | ||
건축용 단열재의 전과정평가 방법 및 결과 도출
건축용 단열재의 전과정 평가
건축물의 LCA는 건설자재의 생산, 운송, 시공, 사용, 유지관리, 해체 및 폐기까지 전 생애주기를 포괄하여 환경영향을 정량화하는 방법론이다. 본 연구에서는 국제표준 ISO 14040·14044에 따라 시스템 경계를 A1–C4로 설정하였으며, 이 중 건축자재의 내재탄소배출량(Embodied Carbon, EC)의 대부분이 발생하는 제조단계(A1–A3)를 중심으로 정량평가를 수행하였다. 내재탄소는 단위질량당 온실가스 배출계수(GWP, kgCO2eq/kg)에 단열재의 실제 투입 질량(kg)을 곱하여 산정한다(Kang et al, 2024). 본 연구에서 단열재의 적용 위치(외벽, 지붕, 최하층 바닥)에 따른 열관류율 기준 자체의 차이는 고려하지 않았으며, 모든 분석은 ｢건축물의 에너지절약설계기준｣에서 제시하는 중부1지역의 부위별 열관류율 기준을 동일하게 적용하였다. 즉, 단열재의 적용 위치에 따라 열관류율 기준을 달리 설정한 것이 아니라, 중부1지역 기준에서 요구되는 각 부위별 열관류율 상한값을 충족하도록 단열재 두께를 산정하였다. 구체적으로 중부1지역 공동주택을 기준으로 외기에 직접 면하는 외벽의 열관류율 기준은 0.150 W/㎡K 이하, 지붕은 0.150 W/㎡K 이하, 난방이 적용된 최하층 바닥은 0.150 W/㎡K 이하로 설정하였다. 이러한 부위별 열관류율 기준은 단열재 종류와 무관하게 동일하게 적용되었으며, 단열재별 요구 두께 차이는 열전도율 특성에 따라 산정된 결과이다.
중부1지역을 기준으로 단열성능 및 화재안전 기준을 동시에 만족하는 단열재 후보를 도출하기 위해 ｢건축물의 에너지절약설계기준｣과 ｢건축물의 피난·방화구조 등의 기준에 관한 규칙｣을 검토하였다. 그 결과 Table 4에서 정리된 바와 같이 글라스울, 미네랄울, 페놀폼이 적용 가능한 단열재로 확인되었다. 이러한 단열재들은 동일한 부위라도 열관류율 기준에 따라 상이한 두께가 요구되므로, 단위면적당 투입 질량과 전과정 환경영향에 차이를 발생시킨다.
따라서 단열재의 전과정 환경영향을 정량화하기 위해서는 단위질량당 GWP (A1–A3) 값을 확보하는 과정이 필요하다. 제조공정과 에너지 사용량에 따라 제품별 편차가 존재하므로, 본 연구에서는 가장 신뢰성이 높은 환경제품선언(EPD)을 기반으로 값을 선정하였다. Table 5는 선행연구 및 공식 EPD 문헌을 검토하여 도출한 값으로, GWP 값은 글라스울 0.9 kgCO2eq/kg, 미네랄울 1.1 kgCO2eq/kg, 페놀폼 3.7 kgCO2eq/kg이다. 이는 내재탄소 산정에 활용되는 입력자료이다(ROCKWOOL, 2020; Saint-Gobain ISOVER, 2021; Kingspan Insulation Ltd., 2021).
Table 5.
GWP and Reference EPD Literature per Unit Mass of Building Insulation
| Material | GWP (A1-A3) | Reference |
|
Glass Wool | 0.9 kgCO2eq/kg | Saint-Gobain ISOVER (2021) |
|
Mineral Wool | 1.1 kgCO2eq/kg | ROCKWOOL (2020) |
|
Phenolic Foam | 3.7 kgCO2eq/kg | Kingspan Insulation Ltd. (2021) |
대상 단열재의 전과정평가
이 절에서는 앞서 선정한 글라스울, 미네랄울, 페놀폼 단열재를 대상으로 기능단위 기준의 전과정평가를 수행한 결과를 제시하였다. 비교의 공정성을 확보하기 위해 기능단위는 “중부1지역 열관류율 기준을 만족하는 건축물 외피 1 m2”로 정의하였다. 이에 따라 Table 4에서 제시된 부위별 최소 두께를 적용하여 각 단열재가 동일한 열성능을 달성하는 데 필요한 단열재 두께와 부피를 산정하였으며, 각 재료의 대표 밀도를 적용하여 기능단위당 단열재 투입 질량(kg/m2)을 도출하였다. 본 연구에서 분석 대상으로 선정한 단열재는 글라스울, 미네랄울, 페놀폼의 3종으로, 모두 국내 단열 및 화재안전 기준을 동시에 만족하는 재료이다. 글라스울과 미네랄울은 불연 재료로 분류되며, 페놀폼은 준불연 성능을 갖춘 단열재이다. 글라스울은 열전도율 0.034 W/m·K 이하(｢가｣등급) 및 0.035~0.040 W/m·K(｢나｣등급)에 해당하는 제품을 대상으로 하였으며, 대표 밀도는 24K, 32K, 40K, 48K, 64K, 80K, 96K, 120K(kg/m³) 범위를 적용하였다. 미네랄울은 열전도율 0.035~0.040 W/m·K 범위(｢나｣등급)에 해당하는 보온판 1·2·3호를 대상으로 하였으며, 대표 밀도는 관련 규격 및 제품 자료를 기준으로 적용하였다. 페놀폼은 열전도율 0.019 W/m·K의 고성능 단열재로서, 준불연 성능을 만족하는 제품을 대상으로 하였으며, 상대적으로 낮은 열전도율로 인해 동일 열관류율 기준을 충족하기 위한 요구 두께가 다른 단열재에 비해 크게 감소하는 특성을 갖는다. 각 단열재의 기능단위당 투입 질량은 해당 열전도율 등급에 따른 최소 요구 두께와 대표 밀도를 적용하여 산정하였다.
내재탄소배출량은 단위질량당 GWP (A1–A3) 값과 산정된 단열재 질량을 이용하여 다음 식 (1)과 같이 계산하였다.
여기서, 는 기능단위 기준 내재 탄소배출량(kgCO2eq/㎡), 는 기능단위 기준 단위질량당 지구온난화잠재력(kgCO2eq/kg), 은 기능단위 기준 단열재 투입 질량(kg/㎡)을 나타낸다. 이 계산 절차는 외벽, 지붕, 최하층 바닥 각각에 동일하게 적용되었으며, 이를 통해 단열재 종류에 따른 부위별 내재탄소의 상대적 차이를 확인할 수 있다. 특히 동일한 단열성능을 만족함에도 단열재의 열전도율·밀도·GWP 값이 다르기 때문에 기능단위 기준 내재탄소는 재료별로 뚜렷한 차이를 나타낸다. 이러한 전과정평가 결과는 이후 단열재 선택에 따른 전체 외피 기준의 환경영향을 비교·분석하는 데 활용된다. 이상의 과정과 흐름을 종합하여 본 연구의 전과정평가 절차를 도식화하면 Figure 1과 같다.
이러한 산정 절차를 바탕으로 Table 4에서 제시된 중부1지역의 부위별 최소 요구 두께를 적용하여 외벽, 지붕, 최하층 바닥에 대한 기능단위당 내재탄소를 산정하였다. 분석은 각 부위별로 직접 외기와 간접 외기 조건을 모두 대상으로 수행하였으며, 두 조건 모두에서 단열재 종류 간의 상대적 경향이 거의 동일하게 나타났다. 즉, 동일한 열성능을 충족시키는 조건에서도 글라스울은 지속적으로 가장 낮은 내재탄소를 보였고, 페놀폼은 중간 수준, 미네랄울은 가장 높은 값을 보이는 구조가 Direct와 Indirect에서 모두 일관되게 확인되었다. 단지 절대적인 배출량만이 요구 두께 차이에 따라 달라질 뿐, 재료별 상대적 순위나 패턴은 변하지 않았다. 이에 따라 본 연구에서는 단열재 간 비교와 해석에서는 Figure 2, 3, 4에서 대표 조건인 직접 외기(Direct) 결과만을 시각화하여 제시하였다.
미네랄울은 동일 열전도율 등급 내에서 글라스울 대비 높은 밀도와 투입 질량을 요구하기 때문에 단위면적당 내재탄소가 더 높게 산정되었으며, Mineral Wool 1 제품은 외벽 전 범주에서 가장 높은 값에 해당하였다. 단열효율이 높은 페놀폼의 경우, 단위 면적당 GWP는 3.7 kgCO2eq/kg으로 상대적으로 높았으나 총량은 미네랄울보다는 낮고 글라스울보다는 높은 중간 수준으로 나타났다. 한편, 공동주택과 기타 건축물의 비교에서는 공동주택에서 더 강화된 열관류율 기준을 적용함에 따라 동일 단열재라도 요구 두께가 증가하여 내재탄소가 더 크게 산정되는 경향을 보였다. 이는 건축물 용도가 단열재의 전과정 환경영향에 직접적으로 영향을 미친다는 점을 보여준다.
지붕의 경우(Figure 3), 외벽보다 요구 단열성능이 높아 전체적으로 단열재 투입량이 증가하고, 이에 따라 EC 값도 전반적으로 더 큰 수준을 보였다. 특히 지붕이 직접 외기에 노출되는 조건에서는 모든 단열재에서 내재탄소가 가장 높게 나타났으며, 미네랄울 1은 약 47.9 kgCO2eq/㎡로 본 연구에서 분석된 모든 부위 중 가장 높은 값을 기록하였다. 이는 높은 밀도와 열전도율 등급에 따라 요구되는 두께가 크게 설정되기 때문이며, 지붕의 단열 설계가 전체 외피 환경영향에 미치는 영향이 상당함을 시사한다. 반면, 간접 외기 지붕에서는 요구 단열량이 낮아짐에 따라 EC도 감소하였고, 단열재별 상대적 순위는 글라스울이 가장 낮고, 페놀폼이 중간, 미네랄울이 가장 높은 구조가 유지되었다.
바닥 부위(Figure 4)에서는 난방 여부에 따라 요구 두께 차이가 크게 나타나 EC 역시 동일한 패턴으로 달라졌다. 난방 바닥에서는 열손실 저감을 위해 더 두꺼운 단열층이 필요하므로 전체적으로 EC가 높게 산정되었으며, 비난방 바닥에서는 요구 단열량이 상대적으로 작아 EC 값도 전반적으로 낮아졌다. 그러나 단열재 간 상대적 경향은 외벽과 지붕에서와 동일하게 유지되었다. 즉, 글라스울은 가장 낮은 내재탄소를 지속적으로 보여 환경적으로 가장 유리한 재료로 나타났고, 미네랄울은 높은 밀도와 단위질량당 배출계수로 인해 일관되게 가장 높은 EC 값을 기록하였다. 페놀폼은 매우 낮은 열전도율로 인해 필요한 두께는 작지만, 제조 공정에서의 높은 배출 강도로 인해 결과적으로 중간 수준의 EC를 형성하였다.
이상의 결과는 단열재 선택 시 단순히 열성능 기준을 충족하는지만을 고려하는 기존 접근으로는 충분한 환경적 의사결정이 이루어지기 어렵다는 점을 제시한다. 동일한 단열성능과 화재안전성을 충족하더라도 단열재별 내재탄소는 크게 상이하며, 특히 외벽·지붕·바닥 등 부위별 기준과 용도별 열관류율 요건이 달라짐에 따라 단열재의 상대적 환경성능이 구조적으로 달라진다. 따라서 단열재 선택은 개별 재료의 성능 또는 규제 충족 여부만이 아니라, 부위별 요구 두께, 투입 질량, 단위질량당 GWP를 종합적으로 고려한 LCA 기반 접근이 필수적이며, 외피 전체를 하나의 시스템으로 보아 환경영향을 최소화하는 최적화 전략이 요구된다.
결 론
본 연구의 학술적 가치는 지금까지 단열재 선정 시 주로 고려되어 왔던 단열성능과 화재안전성 중심의 기준에서 나아가, 단열재 자체의 내재탄소를 함께 검토해야 할 시점에 도달하였음을 제시하였다는 점에 있다. 동일한 단열성능과 화재안전 기준을 충족하는 단열재라 하더라도 제조단계에서 발생하는 내재탄소에는 상당한 차이가 존재함을 정량적으로 확인함으로써, 단열재 선정 과정에서 환경적 관점의 의사결정 필요성을 제시하였다. 분석 결과, 동일한 열성능을 만족하더라도 단열재별 열전도율·밀도·GWP 차이로 인해 내재탄소 배출량이 크게 달라졌으며, Direct와 Indirect 조건의 상대적 경향이 동일하게 나타나 대표 조건인 Direct만을 Figure 2, 3, 4에 제시하였다. 전 부위에서 글라스울이 가장 낮은 내재탄소를 보인 반면, 미네랄울은 높은 밀도와 배출계수를 반영하여 가장 높은 값을 나타냈으며, 페놀폼은 제조단계 배출 강도(단위 질량당 GWP 계수)로 인해 중간 수준을 형성하였다. 이러한 결과는 단열성능과 화재안전성 중심의 기존 재료 선택 기준만으로는 외피의 환경영향을 충분히 반영하기 어렵고, 동일 규제를 충족하는 단열재 간에도 내재탄소 편차가 크게 발생함을 보여준다.
또한, 본 연구는 단열성능과 화재안전성 중심의 기존 단열재 선정 기준에서 나아가, 단열재 자체의 내재탄소를 함께 고려해야 할 시점임을 제안한 초기 단계 LCA 연구라는 점에서 학술적 의의를 갖는다. 동일한 단열성능과 화재안전 기준을 충족하더라도 단열재의 열전도율, 밀도, 단위질량당 온실가스 배출계수에 따라 내재탄소 배출량에는 상당한 차이가 발생함을 확인하였다. 다만 본 연구는 제조단계(A1–A3)의 내재탄소 비교에 초점을 둔 초기 단계 연구로서, 건축물 운영단계에서의 에너지 사용에 따른 탄소배출량(B단계)과 폐기단계(C단계)의 환경영향을 포함하지 못한 한계가 있다. 또한 제조사별 제품 특성에 따른 내재탄소 차이는 반영하지 못하였다. 이에 후속 연구에서는 일정 규모의 건축물을 대상으로 단열재의 내재탄소뿐만 아니라 운영단계 에너지 절감에 따른 탄소저감 효과와 폐기단계의 탄소배출량을 종합적으로 고려한 전과정평가가 요구된다. 나아가 단열재의 단열성능 및 화재안전성이 내재탄소에 미치는 영향, 유기질 단열재 및 화재확산방지구조에 대한 환경영향 분석, 제조사별 단열재의 내재탄소 비교 분석 등을 포함한 심화 연구가 필요할 것이다.
