월간전원주택라이프



[SPECIAL FEATURE] 패시브에서 제로에너지까지, 에너지 사용량 제로에 도전하다!

2016-01-01

패시브에서 제로에너지까지, 에너지 사용량 제로에 도전하다! 우리 시대는 두 가지 위기에 직면해 있다. 하나는 에너지자원 고갈의 위기고, 다른 하나는 기후변화의 위기다. 시야를 좁히면 물론 이 위기들보다 더 절박한 문제가 보인다. 그러나 지구적 차원에서 수십 년의 시간표를 가지고 바라보면 기후변화와 에너지자원 부족보다 더 큰 위기는 찾을 수 없다. 그런 위기감 때문일까. 최근 주택시장에서의 주요 키워드도 ‘에너지’이다. 아파트 같은 공공주택은 더욱 에너지 효율성을 따지는 시대가 됐다. 이에따라 정부는 국가 온실가스 감축 목표 달성과 에너지 절감을 위해 2014년부터 ‘제로에너지건축물 시범사업’을 적극적으로 추진하고 있다. 저에너지 주택, 그 현재와 미래를 짚어봤다. ‘제로에너지’ 글로벌 경쟁 치열 ‘제로에너지하우스(건축물)’를 향한 전 세계의 경쟁이 갈수록 치열해지고 있다. 벌써부터 강력하게 의무 규정으로 채택하는 사례가 늘고 있다. 선진국일수록 에너지 비용을 줄이지 않으면 안 된다는 공감대가 광범위하게 형성돼 있다. 유럽을 중심으로 세계 각국은 제로에너지하우스의 필요성을 인정해 이를 적극적으로 도입하고 있다. 독일은 2015년부터 모든 신규주택이 패시브하우스 요건을 갖추도록 의무화했고, 유럽의회는 2009년 ‘건물에너지절약지침(EPBD)’을 발표해 2019년부터 EU 내 모든 신축건물을 제로에너지 건물로 짓기로 했다. 영국은 2008년 저탄소 녹색성장 정책을 시행하면서 2016년부터 모든 주택을 화석 연료를 전혀 사용하지 않는 ‘제로탄소주택 Zero Carbon House’으로 보급할 계획이며, 오스트리아는 이미 신규주택의 10% 이상을 저에너지 주택으로 짓고 있다. 이에 따라 2019년부터 EU 내에서 지어지는 모든 신규 건물을 대상으로 건물 내에서 소비하는 에너지보다 더 많은 에너지를 생산하도록 규정했다. 한마디로 모든 신축 건물의 ‘제로 에너지화’를 의무화한 것이다. 선언적인 규정에만 그치지 않았다. 재원 마련도 고민해 정부의 역할까지 구체적으로 규정했다. 이를 위해 모든 EU 회원국은 건물의 에너지 효율을 높이는 것과 관련된 시설에 다양한 재정지원 대책을 마련해 놓고 있다. 일본 역시 유럽 못지않은 속도와 수준으로 ‘제로 에너지 하우스’를 추진하고 있다. 일본은 2010년 ‘제로 에미션 하우스(Zero Emission House)’를 공개한 바 있다. 건설업체 세키수이를 비롯해 마쓰시타, 샤프 등 일본을 대표하는 41개 건축업체와 전자업체들이 대부분 참여했다. 이미 태양광발전과 진공 단열재, 가정용 연료전지, LED 조명 등 주거공간 에너지를 ‘제로’로 만들기 위한 일본 첨단 기술은 ‘실용화’ 단계에 와 있다는 분석이다. 제로에너지하우스를 향한 경쟁에는 개도국과 신흥국도 예외가 아니다. 중국과 인도는 냉난방과 전등, 단열재 등 건축물의 에너지 효율과 관련된 규제를 강화하고 있다. 사실 전 세계적으로 심각해지고 있는 에너지 부족사태는 단시간 내에 해결될 문제는 아니다. 그래서 앞으로는 태양광발전 시스템과 태양열 급탕 시스템, 지열 시스템, 풍력발전 시스템 등 신재생에너지를 적극적으로 활용해 에너지 자립이 가능한 ‘액티브하우스’로 방향을 틀고 있는 분위기다. 대체 에너지를 개발하는 것이 에너지 고갈을 대비한 미래지향적인 해결책이라는 것이다. 하지만 이와 함께 패시브하우스와 같은 제로에너지하우스의 확대가 현실적인 해결책이 될 수 있을 시각이 전문가들의 분석이다. 실제로 지금까지 세계 각국 ‘제로에너지하우스’의 기본 패턴은 ‘패시브하우스’에 초점이 맞춰져 있다. 단열과 절감을 통해 우선 과다한 에너지 소모를 줄이는 데 주력하는 게 현실적이라는 진단이다. IN SHORT 패시브하우스에서 기밀은 생명이다. 고밀도 자재 사용도 중요하지만 도면을 연필로 그렸을 때 기밀면이 끊기지 않고 연속적으로 이어져야 한다.(펜슬의 법칙) 특히 벽과 지붕, 벽과 창호, 지붕과 배관 등 기밀에 취약한 연결 부위들을 설계부터 철저히 규명해서 시공해야 한다. 패시브 기술 열교환 환기기술로 버려지는 열 회수 건축물의 단열 성능을 높여 냉방과 난방 에너지 사용량을 줄이는 패시브 Passive 기술을 적용한 제로에너지건축물을 패시브건축물이라고 부른다. 일반적으로 난방을 위한 설비 없이 겨울을 지낼 수 있도록 지어진 경우가 해당한다. 건물 단열성을 높이고 열교환환기장치를 이용해 환기로 인해 버려지는 열을 빈틈없이 철저하게 회수함으로써 가능하다. 건축물 내에서 열이 발생하기만 할 뿐 감소시키지 않도록 하는 것이다. 패시브 건축물은 중부 유럽의 일반적인 건물들에 비해 90% 이상 에너지를 절약할 수 있다. 특히 난방유를 사용하는 신축 건물들과 비교하면 75% 이상 에너지를 절약할 수 있다. 일반적인 저에너지 건물들보다 훨씬 적은, 연간 단위면적당 1.5ℓ 이하 에너지를 사용한다. 에너지공단 관계자는 “환기시스템 덕분에 훨씬 높은 수준의 쾌적함을 느낄 수 있다”며 “거주자로부터 발생하는 인체 발열 혹은 건물 안으로 유입되는 일사열 같은 건물 내부의 에너지원을 사용해 좀 더 효율적으로 난방을 한다"고 설명했다. 액티브 기술 태양광·지열 같은 신재생에너지 활용 제로에너지 빌딩을 구축하기 위한 액티브 Active 기술에는 태양광, 지열 등 신재생에너지를 활용하는 경우가 해당된다. 단열 등으로 에너지 사용량을 최소화하는 패시브 기술과 대조를 이룬다. 액티브 기술은 신재생에너지 등을 이용해 에너지를 직접 생산하는 부문과 기계설비 등을 이용해 냉난방 효율을 높이는 부문의 두 갈래로 나뉜다. 신재생에너지 등을 이용해 에너지를 직접 생산하는 부문에는 태양열 난방 및 급탕, 지열 냉난방, 태양광 발전, 에너지저장장치(ESS) 등이 해당된다. ESS는 발전소에서 과잉 생산된 전력을 저장해 두었다가 일시적으로 전력이 부족할 때 송전해 주는 저장장치를 말한다. 여기에는 전기를 모아두는 배터리와 배터리를 효율적으로 관리해 주는 관련 장치들이 있다. ESS는 신재생에너지를 안정적으로 공급하기 위해 필수적인 미래 유망 사업이다. 기계설비 등을 이용해 냉난방 효율을 높이는 기술에는 폐열회수장치, LED, 대기전력차단장치, 고효율 변압기 등이 있다. 패시브하우스는 쉽게 말해서 기름, 석탄, 가스 등을 사용하지 않고도 1년 내내 평균 20℃의 온도를 유지할 수 있는 고효율 에너지 주택이다. 태양광발전이나 태양열급탕설비를 도입하면 100% 에너지 자립형 주택인 이른바 ‘제로에너지 하우스’가 된다. 한국형 패시브하우스 지원책 절실 우리 정부 역시 ‘기후변화 대응 제로에너지 빌딩 조기 활성화 방안’을 마련해 2017년까지 패시브하우스를 의무화하고 2025년부터는 모든 신축 공동주택을 제로에너지하우스로 만들겠다는 계획을 세워두고 있다. 외국에서는 구체저으로 법과 제도를 정비해 논의가 활발한 데 반해 국내 제로에너지 건축은 아직 걸음마 단계에 머물러 있기 때문이다. 우리나라의 단열 기준은 독일의 단열 기준에 한참 뒤처져 있는 데다, 유럽에서는 정부 차원에서 패시브건축협회를 적극적으로 운영하면서 제로에너지하우스를 준비하고 있다. 하지만 국내에서는 건축물 에너지 효율 등급 개정안을 국토교통부와 산업통상자원부에서 담당한다. ‘1㎡당 연간 1.5ℓ의 당 연간 1.5ℓ의 석유 에너지 사용’ 같은 정확한 수치 대신, 연간 에너지 절감률 40% 이상인 곳을 1등급 주택, 30% 이상 40% 미만인 곳을 2등급으로 지정하는 식이다. 아직 패시브하우스에 대한 개념조차 제대로 정립되지 않은 상태에서 제로에너지하우스를 논의할 단계는 아니라 뜻이다. 이에 최정만 회장을 중심으로 건축사무소과 시공사들이 의기투합해 사단법인 한국패시브건축협회를 만들어 활동 중이다. 패시브 건축에 대한 인식 부족도 개선해야 할 부분이다. “많은 이들이 환경에 관심이 있다고는 하나 일반적인 시공비의 20~30%를 더 들여서 건물을 지어야 하는데, 아직까지 그것을 감수할 건축주가 많지 않다. 탄소 배출쯤 대수롭지 않게 생각하는 것도 안타깝다”는 것이 업계의 일반적인 견해다. 정부의 제로에너지건축물 시범사업이 제대로 성공하기 위해서라도 우선 패시브하우스에 대한 뚜렷한 정부 지원책이 필요하다는 지적에도 귀 기울일 필요가 있다. 일반 건축물 대비 초기 투자비가 증가해 보급 활성화에 어려움이 있으므로, 정부는 용적률이나 건물높이 등 건축기준을 완화하고 취득세 및 재산세 감면 등의 인센티브를 보다 적극적으로 지원해야 한다는 얘기다. 지난 2009년부터 활동 중인 한국패시브건축협회의 노력 덕분에 협회에서 자타가 인정하는 우리나라의 패시브하우스만 총 70채. 실제 인증 건수는 200건을 훨씬 넘었다. 패시브하우스 대중화를 위해 협회가 지은 표준주택은 2015년에만 11채이고, 2016년에는 30채를 목표로 하고 있다. 2005년 파주 교하 동패리에 지은 개인 주택을 비롯해 4채에 불과했던 것에 비하면, 상당한 진전이 있다고 볼 수 있다. 한국패시브건축협회의 조민구 사무국장은 “패시브하우스는 에너지 효율 외에도 장점이 많은 집이다. 우선 쾌적함을 기준으로 해도 일반 아파트나 주택은 감히 따라올 수 없을 정도다. 이 밖에도 친환경적인 요소들이 많이 포함돼 있다.”면서 “그래서 패시브 시대에 접어들고 있다고 말할 수 있을 만큼 관심이 커지고 있는 게 사실이다. 건축회사들도 저마다 다양한 주택을 연구하고 견본을 내놓고 있고, 협회에서도 표준주택 모델을 새로 추가할 계획”이라고 설명했다. 패시브하우스는 2017년부터 의무화될 예정이다. 차츰 관심도가 높아지고 있는 만큼 패러다임의 변화도 예상된다. 실제 패시브하우스 건축주들의 의견은 비슷하다. “에너지 절감은 기본, 패시브 건축을 통해 무엇보다 건강해진 것이 가장 큰 장점”이라는 것이다. 24시간 가동되는 열교환 환기장치 덕분에 늘 신선한 공기를 마실 수 있는 데다, 실내와 실외의 온도 차이가 크지 않아 다른 집에 살 때보다 감기에 걸리거나 다음날 머리가 아픈 일이 현저하게 줄어들었다. 개선해야 할 점도 많다. 무엇보다 유럽과 국내의 주거 문화가 다르므로 우리만의 패시브 건축을 정립할 필요가 있다. 침대 생활에 익숙한 유럽인의 경우 보일러를 돌리지 않고도 잘 지내지만, 좌식 생활이 편한 우리에게 난방이 되지 않는 바닥에서 자는 것은 무리다. 한국식 주거문화에 맞춰 개발하는 바닥재는 빨리 따뜻해지되 천천히 식는 전통 구들장의 기능을 구현해 에너지를 절감하는 방식이 효과가 높다. 겉모양보다 에너지 효율성 따질 때 패시브하우스의 정의 역시 고민해야 할 부분이다. 우리나라에서도 과연 1.5ℓ가 기준점이 될 수 있느냐 하는 것이다. 독일패시브건축협회가 제시한 1.5ℓ에 무조건 맞추는 것보다는 패시브하우스 건축법을 현재 건축법에 접목해 조금씩 에너지를 줄여가는 단계별 변화가 필요하다. 최정만 회장은 “현재 우리나라 건축법의 단열 규정이 열악하므로 꼭 1.5ℓ에 맞추지 않아도 된다. 국내 실정을 고려하면, 패시브하우스 기준은 5ℓ 이하면 크게 무리가 없다고 본다. 시공사가 지은 집들에 대한 협회 인증기준도 5ℓ까지 잡고 있다. 7~8ℓ 기준으로 주택을 지어도 현재보다는 상당히 성능 좋은 집을 만들 수 있다. 오히려 주어진 예산 안에서 불필요한 것을 줄이고 단열 등에 투자하는 것이 바람직하다”고 조언한다. 그러한 노력은 이미 활발하게 펼쳐지고 있다. 대기업에서는 최근 새로 증축하는 아파트에 패시브 건축 방식을 꾸준히 도입하고 있다. 대림산업은 앞으로 모든 아파트에 친환경 및 에너지 절약 기술을 집약한 ‘스마트 에코 e편한세상’을 공급할 계획이며, 한화건설은 표준주택 대비 85% 이상 에너지 절감이 가능한 저에너지 주택 ‘제로에너지 솔라하우스 Zero Energy Solar House’를 짓고 있다. (주)HB로이건설은 2016년 7월 준공을 목표로 경남 거창 송정지구에 27채의 패시브하우스를 건축 중이다. 첨단 단열 공법과 삼중 단열 창, 태양광과 태양열을 이용해 탄소를 낮추고 에너지 낭비를 최소화한 것이 특징이다. 김대형 경남도 도시계획과장은 “이번에 건설하는 전국 최초 패시브하우스 단지는 첨단 단열공법 (신소재 건축소재 등) 등을 통해 열 손실을 줄이고 에너지 낭비를 최소화한 건축물로 난방 연 299만 원, 태양광 연 69만 원, 태양열 연 112만 원 등 연간 총 480만 원의 에너지 절감이 예상된다”며 “앞으로 도시개발지구 지정 시 탄소흡수 및 탄소저감형 단지조성을 확대하겠다”고 밝혔다 21세기는 에너지와의 싸움이다. 이전에는 인테리어나 건축 디자인처럼 외형에 치중했지만, 앞으로는 에너지 효율성이 집을 평가하는 기준이 될 것이다. 따라서 우리는 패시브하우스를 마냥 어렵게 생각할 필요는 없이, 집에서 얼마만큼 에너지가 발생하고 어느 정도 줄일 수 있는지를 인식하는 것부터 시작하면 된다. (주)HB로이건설은 2016년 7월 준공을 목표로 경남 거창 송정지구에 27채의 패시브하우스를 건축 중이다. 첨단 단열 공법과 삼중 단열 창, 태양광과 태양열을 이용해 탄소를 낮추고 에너지 낭비를 최소화한 것이 특징이다. / 시행 (주)산양종합개발 설계 종합건축사사무소 양건축 IN SHORT 지구촌 에너지 20% 줄이는 방법, 패시브하우스 자원고갈과 기후변화라는 두 위기는 아직 해결 불가능 상태까지 가지는 않았다. 우리에게는 그래도 약간의 시간이 남아 있다. 이 시간 동안 올바른 해결 방법을 찾아 실천하면 위기에서 벗어날 수 있다. 방법은 이미 나와 있다. 에너지 소비 자체를 줄이고 이산화탄소를 내뿜지 않는 에너지원을 찾아 쓰는 것이다. 이산화탄소를 내놓지 않는 에너지원은 이미 전 세계 곳곳에서 개발해 사용하고 있다. 태양에너지, 풍력, 바이오에너지, 지열 등의 사용량은 해마다 급증하고 있다. 하지만 인류의 에너지 소비도 계속 늘어가고 있다. 이는 깨끗한 에너지의 증가를 쓸모없게 만든다. 그러므로 자원고갈과 기후변화의 위기를 해결하기 위해 가장 긴요한 일은 에너지 소비를 줄이는 것이다. 소비가 지금처럼 해마다 급증하는 한 위기는 해결될 수 없다. 에너지 소비를 줄이면서 태양에너지나 풍력 등의 사용량을 늘리는 것만이 위기를 해결할 수 있는 유일한 길이다. 패시브하우스는 그 길의 중심에 있다. 패시브하우스는 인류의 에너지 소비를 줄이는 데 획기적으로 기여할 수 있는 건축 콘셉트이기 때문이다. 건축물이 소비하는 에너지는 전체 에너지의 30%가 넘는다. 유럽에서는 40%에 달한다. 패시브하우스는 이 에너지 소비량을 절반 이하로 줄일 수 있는 혁신적인 건축 방식이다. 만일 모든 건물을 패시브하우스로 만든다면 인류의 에너지 소비는 20%가량 줄어든다. 패시브하우스는 우리 시대에 가장 절실하게 필요한 건축 콘셉트인 것이다. < Country Home News >