제로에너지솔라하우스2.

▲패시브하우스는 냉난방 에너지 소비를 획기적으로 줄일 수 있어 기후변화시대 새로운

  건축모델로 각광 받고 있다.<사진=한국에너지기술연구원 제로에너지솔라하우스>


전체 온실가스 배출량 가운데 16%를 차지하는 주택부문의 온실가스 배출량을 줄이고 2030년 세계시장 380조원 규모로 예측되는 그린홈 기술시장 선점을 위해 세계 각국의 기술 경쟁이 치열하다. EU와 영국 등 선진국들은 빠르면 2016년부터 화석에너지를 전혀 사용하지 않는 탄소제로주택의 보급을 의무화하는 정책 등을 적극적으로 추진하고 있다. <편집자 주>

 

국내 건설업계 역시 최근 에너지 사용량을 획기적으로 줄이는 ‘패시브하우스(Passive House)’ 개발에 경쟁적으로 나서고 있다. 소비자들이 관리비 부담이 적은 주택을 선호하고 환경에 대한 관심이 높아지면서 새로운 수요 창출이 가능하다고 보기 때문이다. 에너지 절약기술이 적용된 아파트도 하나둘씩 선보이고 있다.

 

기후변화시대 건축문화의 아이콘으로 떠오른 패시브하우스란 1988년 독일의 볼프강 파이스트와 스웨덴의 보 아담손이 제안한 에너지효율을 극대화한 주택이다. 이름 그대로 적극적인 냉난방 설비 없이도 햇빛을 최대한 받고 열에너지 손실을 최소화하는 설계만으로 여름과 겨울에 쾌적한 실내환경을 이룩하는 건물을 가리킨다.

 

패시브하우스의 구조 및 특징.
▲패시브하우스의 구조 및 특징(자료=LG 경제연구원>

독일 등 EU 중심으로 확대

 

패시브하우스(Passive house)란 수동적(passive)인 집이라는 뜻으로 능동적(active)으로 에너지를 끌어쓰는 액티브하우스(Active house)에 대응하는 개념이다. 다시 말해 액티브하우스는 태양열 등 외부 에너지를 끌어 쓰는 데 비해, 패시브하우스는 집안의 열이 밖으로 새지 못하도록 차단해 에너지 손실을 줄이는 중점을 두고 있다. 패시브하우스는 기본적으로 남향(南向)이며 남쪽에 크고 작은 창을 많이 설치한다. 아울러 실내의 열을 보전하고자 3중 유리창을 설치하며 단열재도 일반주택에서 사용하는 두께의 3배 정도인 30㎝ 이상인 유리를 사용하는 등 단열과 기밀에 공을 들인다.

 

단열재는 난방 에너지 사용을 줄이는 것이 목적이지만 여름에는 외부의 뜨거운 열을 차단하는 기능도 하며 여기에 외부 차양으로 여름에 일사량을 차단해 냉방 에너지 소비를 줄인다. 또한 폐열 회수형 환기장치를 이용해 신선한 바깥 공기를 내부 공기를 교체하는데 이 과정에서 온도차를 최소화 해 열 손실을 막게 된다.

 

패시브하우스는 냉방 및 난방을 위한 최대부하가 1㎡당 10W 이하인 에너지 절약형 건축물이며 이를 석유로 환산하면 연간 냉방 및 난방 에너지 사용량이 1㎡당 3ℓ 이하에 해당한다. 우리나라 주택의 평균 사용량이 16ℓ에 달하므로 80% 이상의 에너지를 절약하는 셈이고 그만큼 온실가스 배출도 줄일 수 있다는 의미다.

 

국내 주택의 에너지사용량을 보면 난방에너지가 전체 에너지의 약 65%를 차지하고 있다. 그러나 패시브하우스는 아무런 기계적 장치 없이 난방에너지 95%를 감소시킬 수 있다. 여기에 적당한 양의 신재생에너지를 사용함으로써 제로에너지주택이 가능해지는 것이다.

 

4 한국 일본 독일의 에너지 사용량 비교.
▲한국, 일본, 독일의 에너지 사용량 비교<자료=LG경제연구원>
에너지 소비가 줄면 이와 동시에 온실가스 배출도 감소한다. 아울러 좋은 자재를 사용하기 때문에 습도에 강하고 곰팡이 발생빈도가 감소하며 단열을 통한 방음효과가 상승한다. 또한 풍부한 일사량이 확보되고 필터사용을 통해 외부공기가 계속 유입되기 때문에 쾌적한 실내 공기질을 유지할 수 있으며 특히 기후변화 대응을 위한 자발적인 참여를 유도할 수 있다는 데 의미가 있다.

 

그러나 패시브하우스는 상대적으로 높은 건축비용이 단점이다. 기존의 건축자재보다 단열, 기밀 성능이 좋은 자재를 사용하기 때문에 건축비가 상승하게 되며 에너지 소비에 대한 규칙적인 관리가 필요하다는 번거로움이 있다. 아울러 계절적 요인 또는 실내 거주자 증가로 내부 온도가 상승할 수 있으며 정전 시 열회수기 가동에 영향을 미친다.

 

높은 건축비용이 단점

 

패시브하우스의 원조라고 할 수 있는 독일은 정부가 적극적으로 정책적 노력을 기울여 보급에 앞장섰다. 유럽연합(EU)은 2019년부터 새로 짓는 주택은 의무적으로 ‘제로 에너지 주택’으로 만들어야 한다는 내용의 ‘건물에너지절약지침(EPBD)’을 2008년에 수립했다. 프랑스는 2020년까지 ㎡당 에너지 소비량이 230㎾인 공동주택 80만개를 150㎾ 이하 주택으로 재건축할 예정이다. 오스트리아는 신규주택 시장의 10% 이상이 패시브하우스다.

 

삼중창 유리.

▲패시브하우스에는 삼중창 유리를 비롯한 갖가지

단열설비가 필요하며 이로 인해 건축비용 상승을

초래하는 단점이 있다.

또한 미국은 1994년부터 에너지 사용량을 30% 이상 줄인 주택을 100만 가구 건설하는 방안을 추진하고 있다. 일본도 주택 단열성능 향상 등을 통해 냉난방 소비 20% 절감을 목표로 하는 에너지 사용 합리화기준을 마련해 시행하고 있다. 캐나다도 2030년부터 신규 주택에 한해 제로에너지 주택 의무화를 시행할 예정이다.

 

2007년 산업자원부에서 발표한 자료에 따르면 우리나라 주택에서 소비하는 에너지는 평균1290MJ/㎡·year로 일본 대비 2.6배, 독일의 저에너지 건물에 비하면 최소 5배 이상의 에너지를 소비하고 있다. 특히 아파트에 비해 효율이 낮은 단독주택의 경우에는 1500MJ/㎡·year을 상회하고 있다. 이는 우리나라에서도 건물부문의 에너지절감 문제가 더는 방치하기 어려운 상황임을 보여 준다.

 

그래서 정부는 2020년까지 매년 20만~25만 가구씩 에너지 효율을 높인 그린홈 200만가구를 짓고 2025년까지는 모든 신축 공동주택을 ‘에너지 제로(0)’ 주택으로 짓도록 의무화할 계획이다.

 

공공건물의 테스트베드 역할 필요

 

그러나 이런 정부의 노력이 빛을 발하기 위해서는 국민의 자발적 참여를 유도하는 세밀한 정책 운영이 중요하다는 지적이다. 유럽의 경우에서 보듯 신축건물에 대한 규제를 통해 건물부문의 온실가스를 줄이는 데에는 상당한 시간이 소요된다. 선진국을 보면 경기 상승기에도 전체 건물에서 신축건물이 차지하는 비중은 3%에 미치지 못한다. 결국 기존 건물의 변화가 중요하지만 기존 건물은 규제로서는 한계가 있다. 따라서 국민의 자발적 참여를 유도할 수 있는 다양한 정보제공 및 지원책이 있어야만 가능하다는 지적이 나온다.

 

전문가들은 일반 국민이 고효율 저에너지 건물의 실질적인 효과를 피부로 느낄 수 있도록 공공기관부터 에너지 효율을 높이기 위한 투자를 강화할 필요가 있다고 제언하고 있다. 이를 통해 공공건물이 친환경 건물의 우수성을 알리고 새로운 기술을 소개하는 테스트베드(Test Bed)역할을 할 수 있기 때문이다. 이와 관련 에너지관리공단은 ‘고효율에너지기자재 인증제도’를 운영하고 있는데, 에너지사용 기자재 가운데 에너지효율 및 품질시험 검사 결과가 정부가 고시한 일정기준 이상 만족하는 제품을 인증하는 자발적 제도이다.

 

기업 측면에서 보면 건물에서 발생하는 온실가스 감축은 새로운 거대 시장이 열리는 효과가 크다. 건물에서 소비되는 에너지를 줄이기 위해 건물 자체뿐만 아니라 건물에서 전기를 사용하는 방식, 건물 내에서 사용되는 각종 가전기기 등 다양한 변화가 불가피하다. 이는 기존에 사용되는 건축자재나 가전제품 등에 큰 변화를 가져오고, 스마트미터기, 홈에너지 관리 시스템(Home Energy Management System, HEMS)과 같은 새로운 제품을 필요로 할 것으로 전망되고 있다.

 

<자료협조=한국건설기술연구원, LG경제연구원 · 정리=김경태 기자>

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