[미래주택 현장을 가다]제로 에너지 '패시브 하우스' 새 트렌드로 각광

[미래주택 현장을 가다]제로 에너지 '패시브 하우스' 새 트렌드로 각광 태양열·지열 등 기계적 시스템 대신 3중 유리창 등 단열로 에너지 절감

▲저탄소 에너지 절약형 주택 '그린홈'이 이슈로 부각된 가운데 건설사들의 기술 개발이 한창이다. 사진은 대림산업 건축환경연구센터 전경.

천정부지로 치솟는 기름 값에 블랙아웃(대규모 정전) 공포까지. 에너지 절약은 이제 대한민국을 비롯한 전 세계의 화두가 되고 있다.

 

이런 상황에서 저탄소 에너지 절약형 주택. 일명 ‘그린홈’이 이슈로 떠오르고 있는 건 당연한 일일 것이다. 그 중심에 선 미래형 주택 모델이 바로 ‘패시브 하우스’다.

패시브하우스는 제로 에너지 건물로 가는 가장 빠른 지름길로 인식되고 있다. 유럽에서는 독일과 오스트리아를 중심으로 급속도로 확산되는 추세다.

독일에서는 난방에너지의 90% 절감이 가능한 패시브 하우스가 이미 보급 중에 있으며, 영국은 2016년부터 모든 신축주택에 대해 이산화탄소제로 주택 의무화를 추진하고 있다. 북유럽국가들은 모든 건축물에 대해 입주시 기밀성 테스트 등 에너지 절약효과 확인 의무화 제도를 시행 중이다.

◇‘패시브 하우스’ 원리는? = 친환경 주택의 종류는 크게 액티브와 패시브로 나눌 수 있다. 액티브 하우스는 태양열·지열·풍력 등의 자연에너지를 기계적인 시스템을 거쳐 자체 에너지로 생산해 내는 주택을 말한다.

반면 패시브 하우스는 기계적인 냉난방 시스템을 사용하지 않고, 건축물 구조체의 단열·축열이나 형태를 활용해 에너지를 절감시킨다. 액티브 하우스에 비해 보다 효율적이며 진일보한 개념으로 볼 수 있다.

패시브 하우스는 주택의 창과 문, 벽체 등 건물 구조체의 단열성능을 높이는 자연형 시스템으로 지어진다. 즉 고성능 외단열시스템(일반주택에서 사용하는 두께의 3배인 30㎝ 이상 단열재 설치), 3중 유리창, 폐열회수형 환기장치, 자연채광 이용을 위한 광선반 등을 통해 열손실을 최소화해 온도를 유지하는 한편, 고성능 순환 시스템으로 쾌적한 실내 공간을 유지한다.

공기와 습도에 강한 건축자재를 사용하기 때문에 곰팡이 발생도 방지할 수 있으며, 단열재를 통한 방음 효과도 상당하다.

아울러 건물의 향 역시 패시브 하우스를 완성하는 주요 요건이다. 일사 취득과 손실의 상관관계에 있어서 향이 절대적인 요소를 차지하기 때문이다.

동일한 형태의 주택이라 할지라도 남향배치와 북향배치의 열손실과 취득의 차이는 상당하기 때문에 평면의 배치에 있어서 남향 또는 동향의 배치가 선호된다. 또 외기와 접하는 면적을 최소화하는 것이 열손실을 막는데 중요한 인자로 작용하므로 되도록 단순한 형태를 지향하는 것이 좋다.

또 폐열회수형 환기장치를 이용해 신선한 바깥 공기를 내부 공기와 교차시켜 온도차를 최소화한 뒤 환기함으로써 열손실을 막음으로써 별도의 냉·난방시설 없이도 한여름과 한겨울을 보낼 수 있다.

◇건물 에너지 80~90% 절약 효과 = 수치상으로 패시브 하우스는 냉방 및 난방을 위한 최대부하가 1㎡당 10kWh이하다. 이를 석유로 환산하면 연간냉방 및 난방에너지 사용량이 1㎡당 3ℓ 이하에 해당한다. 우리나라 주택의 평균 사용량이 16ℓ임을 감안하면 80% 이상의 에너지를 절약하는 셈이다.

100㎡를 기준으로 일반 주택은 1년에 100만원(120~150kWh/㎡) 가까운 난방비가 들지만 패시브하우스는 연 10만원 정도로 절약된다.

이처럼 패시브 하우스는 그 자체로도 큰 에너지 절감 효과를 얻을 수 있지만 신재생에너지와 결합 한다면 더욱 큰 효과를 얻을 수 있다.

패시브 하우스만으로도 기존 건물에 비해 냉난방부하가 1차적으로 감소하게 되는 데 여기에 2차로 신재생에너지를 도입하면 외부 에너지 사용을 ‘제로화’할 수 있게 되는 것이다. 이는 탄소제로 주택을 의미하며 정부가 추진 중인 ‘그린홈’의 완성으로 볼 수 있다.

실제 현존하는 에너지 절감 주택을 보면 태양광 발전기를 설치하고, 고단열 조건을 만족시키는 ‘SIP(Structural Insulated Panels)’ 자재 사용, 건물의 바닥 단열, 삼중 유리창을 사용, 열회수 환기장치 설치 등 다양한 기술이 적용됐다.

전북 임실군 임실읍 금성리, 강원도 춘천시 동내면 사암리, 충북 음성군 생극면 생리, 그리고 전남 나주시 왕곡면 백산리의 환경교육센터 등이 대표적인 예다.

그러나 일각에선 정부의 재정적 지원이 태양광발전설비 설치비용 보조 등 액티브 하우스 기술에 집중돼 있어 아쉽다는 지적도 있다.

건설업계 관계자는 “정부는 국내 신재생에너지 산업의 확장을 위해 태양광·지열·풍력 분야에 각종 보조금 등 많은 혜택을 주고 있지만, 패시브 하우스 기술과 관련한 인센티브나 재정적 지원은 거의 찾아보기 어렵다”고 말했다.

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