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[패시브하우스 재인식②] 일본 패시브하우스의 현황 - 전통 건축에 패시브하우스 요소 가미

2013년 1월 21일 (월) 15:58:32 | 지면 발행 ( 2013년 1월호 - 전체 보기 )

일본 최초 패시브하우스는 2009년 8월 가마쿠라에 지은 주택이다. 일본은 땅값이 비싸기에 120㎡(36.4평) 협소한 대지에 건축했다. 공사비는 ㎡당 448만 원으로 일본에서 일반적인 기존 주택의 신축 공사비 ㎡당 294만 원에 비해 많이 든 셈이다. 이 주택을 짓고'많은 돈을 들여 패시브하우스를 지을수없다',' 패시브하우스는추운나라인독일에서나적합하지일본에선여름철에어떻게견디나'등 논란이 많았다. 이 주택은 2010년 패시브하우스 인증을 받은 데 이어 국제패시브하우스디자인상에서 2등을 차지했다. 일본에서 패시브하우스는 2011년 3월 발생한 후쿠시마 원전 사고 이후 주목을 받기 시작했다. 세계 여러 나라가 에너지 사용량을 줄여 CO2를 감축하자는 교토의정서를 체결했으나, 그 후에도 CO2 발생량은 계속해서 늘어났다. 2020년까지 CO2를 25%까지 줄이겠다는 말은 선언에 불과할 뿐 강제력이 없기에 실효성을 거두지 못한 것이다. 2011년 3월 도호쿠에서 일어난 지진과 쓰나미(지진해일)로 후쿠시마원전 사고가 일어났다. 그 후 원전이 친환경적이고 CO2를 줄이는 대안이란 믿음은 완전히 사라졌다. 또한, 몇몇 건축가 사이에서 맴돌던 패시브하우스에 일반인의 관심도 늘어났다. 현재, 건축주들이 건축가나 시공 기술자에게 패시브하우스 기술을 요구하는 추세다. 후쿠시마 원전 사고 이전엔 54개 원전을 전량 가동했지만, 2012년 여름 한낮엔 전력량이 굉장히 부족했음도 그 중 1개 원전만으로 버텼다. 일본인은 이러한 경험을 통해 원전을 줄이려면 피크 부하를 줄이려는 노력이 필요하다는 것을 깨달았다. 원전 없이 전력난 속에서 생활하며 에너지를 어떻게 줄일지를 터득하며 패시브하우스로 눈을 돌린 것이다.

일본의 패시브하우스 적용 사례
일본 단독주택은 대부분 목구조이다. 일본 전체 지역의 80% 정도가 삼목이나 침엽수이기 때문이다. 현재 일본엔 패시브하우스가 10채 정도 있다. 그 가운데 6채는 독일 패시브하우스협회로부터 인증을 받았고 나머지 4채는 인증을 기다리는 중이다. 10채 모두 기후가 다른 지역에 지어졌다는 점에 주목해야한다.

후쿠오카 패시브하우스 | 후쿠오카는 꽤 따듯한 지역이다. 겨울철 기온이 0℃ 정도이기에 어느 정도 단열할지, 여름철 덥고 습한 환경에 어떻게 대처할지 고려했다. 그런 점에서 후쿠오카 패시브하우스는 겨울철, 여름철 두 가지 상황을 해결한 좋은 사례이다. 패시브하우스 컨퍼런스에 가면 남향이 중요하다는데 대지 조건이 워낙 안 좋아 45도 정도 남향에서 벗어나게 앉혔다. 남향이 아니기에 남쪽으로 큰 창을 낼 수 없었지만, 남쪽으로 큰 창을 내더라도 여름철 더위를 우려할 수밖에 없었다. 여름철 태양광이 들어오는 걸 막고자 외부 차양을 설치한 이유이다. 연간 1차 에너지 총 소비량 -74.76㎾h/㎡·a(패시브하우스 기준 요건 120㎾h/㎡a 이하).

나라 패시브하우스 | 나라는 약간 추운 지역이다. 이곳 패시브하우스는 지역에 많은 삼목으로 모델하우스를 만드는 프로젝트였다. 일본식 흙집 공법과 삼목으로 만든 창호를 사용했기에 독일패시브하우스연구소에서 흥미롭게 보았다. 실내 습기가 벽체를 통과해 빠져나가도록 대나무를 엮어 4∼6㎝ 흙벽을 만들고 건축주가 일본식 전통
목구조처럼 구조체인 목재를 밖으로 드러내고 싶어 했기에 방습지를 뺐다. 벽난로 난방 시스템이라 에너지 효율적이며 모든 자재를 지역에서 조달한 생태 주택이다. 단열은 15㎝ 두께이며, 남쪽엔 태양열을 더 많이 획득하도록 삼중 유리 대신 이중 유리 창호를 달았다. 일본 전통 목구조에서 부족한 패시브하우스 요소를 보충해 지었다는 점에서 뜻깊다. 전통을 존중하며 패시브하우스 요소를 가져와야지 일본 전체에 유럽식 패시브하우스만 지으면 고객인 건축 소비자를 만족시킬 수 없다는 걸 깨달은 사례이다. 연간 1차 에너지 총 소비량 -77.97㎾h/㎡·a.

가루이자와 패시브하우스 | 가루이자와는 해발 고도가 높은 추운 지역이기에 유럽처럼 30㎝ 두께로 단열했다. 지붕은 벽체보다 더 두꺼운데 태양열이 바로 지붕을 데우기에 열을 차단하고자 단열을 강화했기 때문이다. 태양 고도가 낮은 겨울엔 태양열을 충분히 받아들이고 여름엔 처마 끝에서 차양하는 구조로 디자인했다. 서비스 공간을 최소화하고자 남쪽 거실을 중심으로 각 실을 집중 배치하고, 바닥 난방을 위한 히트 펌프 외에 벽난로도 추가로 설치했다. 유럽은 공기를 히트 펌프로 겨울엔 따듯하게 데우고 여름엔 차갑게 하므로 어느 정도 제습 효과를 거둔다. 만약, 거주자가 많지 않았다면 히트 펌프만으로 실내 온도를 16℃ 정도 충분히 유지했을 것이다. 계단실 천창은 겨울철엔 태양열을 받아들이고 여름철엔 열기를 방출하며 비가 오면 자동으로 닫힌다. 이 주택은 창호와 환기 장치 등으로 기존 일반 주택보다 20% 정도 건축비가 늘어났다. 사실 본인이 목창을 선호하기 때문인데, 그 대신 PVC 창호를 상용했다면 10% 정도 줄었을 것이다. 물론 외단열이 아닌 기둥과 기둥 사이에 단열재를 채우는 목구조이기에 건축비를절약했다. 이 프로젝트는 에너지 계산 결과 연간 1차 에너지 총 소비량이 55.44㎾h/㎡·a 정도 나왔는데, 여기에지열과 태양광을 사용함으로써 에너지 플러스 하우스가 됐다. 연간 1차 에너지 총 소비량 - –23.97㎾h/㎡a.

사람들은 패시브하우스가 기존 일반 주택에 비해 건축비가 20% 정도 더 들고 벽체 두께가 3배 이상 증가하는 것을 보면서 놀라워한다. 유럽과 달리 단열성이 나쁜 주택에 살면서 에너지를 아끼고자 추위를 참아내면서도. 일본 주택은 대부분 외피 단열이 부족하고 알루미늄 단창이라 결로가 발생해 곰팡이가 슬며 사람이 머무는 공간에만 전기장판 등으로 난방하기에 건강을 해친다. 난방하는 공간은 25℃, 화장실은 0℃, 목욕탕은 45℃ 이렇듯 온도 변화가 심한 쾌적하지 못한 환경에서 생활하기에 히트 쇼크 Heat-shock 사망자가 많다. 일본이 에너지를 적게 사용하는 이유는 많은 사람의 희생 때문이다. 집안 히트 쇼크 사망자 1만 4천 명, 교통사고 사망자 5천 명. 이 통계는 집 밖이 집 안보다 더 안전하다는것을 증명한다.

패시브하우스 대중에게 한 걸음 더
패시브하우스를 지을 때 대개 독일에서 개발한 PHPP(Passive House Planning Package) 프로그램을 사용하는데 엑셀 형식이라 일반인이 접근하기 어렵다. 우리 협회에선 건축가와 일반인이 접근하기 쉬우며 더욱 많은 정보를 보여주는 프로그램을 개발해 사용한다. 일례로 패시브하우스는 연간 1차 에너지 총 소비량을 ㎾h/㎡·a 단위로 표시하지만, 일본 표준 단위는 GJ/棟·年이기에 두 가지를 모두 표시하고 앞쪽에 난방 에너지 요구량 등 패시브하우스 정보를 나타낸다. 건축주에게 무엇을 근거로 패시브하우스로 지어야 한다고 대화하고 설득하느냐가 중요하다. PHPP만으로 어렵기에 새로운 프로그램을 개발해 사용하게 된 배경이다.
건축가가 패시브하우스를 설계할 때 불필요한 시간과 비용을 줄이도록 캐드와 PHPP를 연동해 에너지를 계산하는 프로그램도 개발했다. 이 프로그램으로 여러 프로젝트를 수행한 결과 유효 면적이 거의 일치했다. 완벽한 3D 프로그램은 아니나 평면을 그린 후 각 실을 지정하면 거기에 맞게 조명 부하 등을 계산하고, 전체 외피를 결정하면 어느 정도 에너지를 소비하는 건물인지 알려 준다. 이 프로그램이 PHPP와 다른 점은 일본의 높은 급탕 소비량, 디테일한 조명, 면적 대비 많은 가전제품 등을 고려해 조절한 내부 발열량이다. 이 프로그램은 독일 패시브하우스 인증을 받기 위한 것, 일본식으로 에너지 소비량을 산출하는 것 두 가지 버전이 있다.

미와모리 패시브하우스제팬 대표이사는"이젠 같은 비용을 투자하면서 재생에너지처럼 1차 에너지 소비량만 줄일 것인지, 패시브하우스처럼 1차 에너지 소모량과 난방 에너지 소비량을 동시에 줄일 것인지를 고민해야 한다"고 말한다. 두 가지 경우 기술 의존도뿐 아니라 주거의 쾌적성 면에서 그 차이는 상당하다. 일례로 태양광 발전 시
스템을 설치하고 외피를 그대로 방치하면 결로, 곰팡이, 냉기 등으로 난방 온도를 높여야 한다. 재생에너지를설치해도불편한주거환경엔변함이없다." 눈에보이는미적인부분만보고거주자의쾌적성을 위한 여러 가지 순환 요소를 고려하지 않는 건축가는 스스로 부끄러워해야 한다"는 미와모리 대표이사. 지금도 그의 말이 뇌리에 맴도는 이유는 무엇일까.田

INTERVIEW - 액티브하우스와 패시브하우스 구별해야

패시브하우스제팬은 어떤 단체인지 | 2010년 2월 본인을 포함해 건축가인 카츠야 마쓰오Kazuya Matsuo,반핵운동가인 테츠나리 리다Tetsunari Lida 세 명이 일반사단법인으로 설립한 협회다. 테츠나리 리다는 재생에너지와 패시브하우스가 없다면 미래는 없다고 생각하는 분이다. 우리 협회엔 단열, 환기 시설 등을 기술적으로 연구하는 교수나 연구자는 없다. 건축가로서 디자인, 비용, 구조, 지진 등을 총체적으로 고려해 패시브하우스가 나아갈 바를 보여주고자 활동한다. 현재 건축가나 건축주에게 패시브하우스 정보를 잘 제공하고 설득하는 데 중점을 둔다. 또한, 관공서를 대상으로 패시브하우스 보급은 단지 에너지를 절약하자는 차원이 아닌 인간이 더 쾌적하고 건강하게 생활하게 하는 것이며, 투자비를 매년 회수하는 시스템임을 알리고자 노력한다. 일본에서 전형적으로 추진하는 재생에너지 중심의 하이 테크놀로지 액티브하우스와 패시브하우스를 구분하고자 하는 이유이다.

패시브하우스제팬은 비영리 단체인데 어떻게 운영하는지 | 비영리 단체는 대개 정부로부터 많은 돈을 지원받지만, 그런 걸 피해 독립적으로 운영하고자 노력한다. 그래서 대규모 스폰서도 받지 않고 스스로 교육 세미나와 컨퍼런스를 만들거나 소프트웨어 프로그램을 개발해 자금을 조달한다. 교육 프로그램을 잘 운영해 질을 높이다 보니 참석자들에게 돈을 지불하는 것이 아깝지 않다는 소리를 듣는다. 회원에게 연회비도 받는데 건축가는 200엔, 시공사는 2,000엔 정도다. 현재 회원은 100여 명이다. 협회의 명성을 쌓는 것이 일종의 운영 비법인 셈이다.

패시브하우스 건축비가 기존 일반 주택에 비해 10∼20% 늘어난다고 했는데, 일본 내에서 보편적인지 | 목구조 패시브하우스이기에 비용 절감에 많은 도움이 됐다. 철근콘크리트에 외단열 공법을 적용하면 30% 정도 비용이 늘어날 것이다. 목구조는 기둥과 기둥 사이에 단열재를 채우면 되고 단열재 가격이 비싸지 않기에 얼마나 채우는가는 건축비에 별 차이가 없다. 단지 일품만 조금 늘어날 뿐이다. 일본은 목구조를 선호하기에 그쪽으로접근하기 쉬운데 사실 경량 철골조로도 시도했으나 디테일을 풀기가 어려웠다.

패시브하우스의 급성장 배경은 | 3년 전만 해도 패시브하우스에 대해 부정적 이미지가 많았다. 기밀이나 환기 장치 등이 눈에 보이지 않기에 이건 테크닉이지 패시브하우스가 아니라는 사람도 있었다. 건축가나 건축주에게 접근할 때 모든 걸 오픈하고 어떤 단열재든지, 환기 장치든지 환영하면서 조금씩 저변을 넓히다 보니 예상보다 빠르게 성장했다고 생각한다. 3년 전 독일의 볼프강 박사에게 사람들이 패시브하우스에 너무 부정적이라고 했더니, 그도 웃으면서 20년 전 독일도 일본과 똑같았다는 얘기를 들려줬다.