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제로에너지건축NEWS

[창간특집] 패시브하우스에서 제로에너지주택까지

[창간특집] 패시브하우스에서 제로에너지주택까지
에너지 독립 선언 '그린홈(Green Home)의 모든 것'
 

세계 에너지의 약 4분의 1은 건물에서 소비된다. 또 건물에너지의 75%는 냉ㆍ난방이나 급탕을 위해 사용된다. 단열성능을 높이는 것만으로 막대한 에너지를 절약할 수 있다고 말하는 이유다.

 

세계는 지금 건물 에너지 효율화에 열을 올리고 있다. 난방이 필요없는 '패시브하우스(Passive House)'에서부터 에너지소비 '0'에 도전하는 '제로에너지주택'까지 각종 신공법을 채택한 주택이 늘고 있다.   

 

건물의 에너지 독립과 온실가스 제로화를 앞당기는 이들 신개념 주택과 최근 급속히 확산되고 있는 '그린홈'의 모든 것을 알아봤다.

                                                                                                               - 편집자 주- 

 

 

 

독일에서 시범 건설되고 있는 패시브하우스.  m²당 난방에너지 소비가 15kWh이하로 제한된다. 

 

새는 에너지를 모두 잡아라 '패시브 하우스'

 

패시브하우스는 별도의 설비를 들이지 않고 난방과 냉방이 해결되는 주택을 지칭한다. 유럽 기준으로 m

²당 난방에너지 소비가 15kWh 이하이고, 일차에너지 소비가 120kWh 이하인 건물을 의미한다.

 

이런 조건을 충족하려면 철저한 단열이 필수다. 건물 내부로 들어오는 햇빛과 내부에서 발생하는 에너지가 밖으로 새나가지 않도록 해야 한다. 반대로 여름철엔 외부의 더운 공기를 효과적으로 차단해 내부에서 필요로 하는 냉방부하를 최소화 시켜야 한다.

 

전문가들은 기존 건물이 필요로 하는 에너지의 10%만으로 충분한 냉ㆍ난방이 가능해야 패시브하우스 범주안에 속한다고 본다. 전 세계 건물을 모두 패시브하우스로 교체하면 일차에너지소비와 온실가스 배출량이 각각 30% 이상 감소한다는 주장도 있다.

 

일명 '3리터 하우스'로 불리는 초고효율 주택은 패시브하우스에 가장 근접한 건물형태로 볼 수 있다. 3리터 하우스는 바닥면적 ㎡당 연간 3리터의 난방연료를 소비하는 건물이다. 기존 공동주택이 ㎡당 연평균 17.5리터의 에너지를 소비한다는 점을 감안하면 5분의 1 수준이다.

 

패시브하우스를 지으려면 단열성능이 우수한 소재를 총동원해야 한다. 스티로폼 대신 단열효과가 월등한 네오폴(슈퍼외단열) 소재를 사용해야 하고, 홑겹의 유리창 대신 최소 3겹으로 이뤄진 고기밀 창호를 써야 한다.

 

이렇다 보니 벽체가 최소 20cm에서 최대 40cm까지 두꺼워져 활용면적이 줄고 건축비는 최소 30%에서 최대 200%까지 늘어난다. 건축주 입장에선 만만치 않은 투자를 각오해야 한다.

 

패시브하우스는 유럽 국가를 중심으로 보급이 늘고 있다. 2008년말 현재 오스트리아에서 1만7000여가구가,  독일에서 8000여가구가 패시브하우스로 지어졌다. 최근에는 공동주택과 상업용 건물로 시공이 확대되는 추세다.

 

이대철씨가 강원도 홍천군 살둔마을에 손수 지은 제로에너지하우스 전경.


에너지 자급자족형 '제로에너지하우스'

 

패시브하우스가 단열 성능을 극대화한 개념의 주택이라면 제로에너지하우스는 태양광, 태양열, 풍력, 연료전지, 지열 등을 이용해 외부에서 별도로 에너지를 공급받지 않고 자급자족이 가능한 주택을 일컫는다.

 

석유ㆍ가스 등의 화석연료를 사용하지 않으므로 온실가스 배출이 없어 '탄소제로주택'으로도 불린다. 패시브하우스가 '단열'이 강조된 주택이라면, 제로에너지하우스는 '자급'에 주안점을 두고 있다.

 

제로에너지하우스를 지으려면 모든 에너지 공급설비를 신재생에너지원으로 교체해야 한다. 다양한 신재생에너지 기술을 동원, '냉ㆍ난방 및 전기사용을 위해 필요한 만큼 에너지를 만들어 쓴다'는 개념이다.

 

주로 태양광ㆍ태양열과 지열이 선호되지만 100% 에너지 독립형 주택은 옥상녹화, 중수재활용, 경량벽체, 지능형 이중창호, 외단열시스템, 폐열회수 환기, 바닥복사 냉방, 하이브리드 환기 기술 등이 모두 채택된다.

 

제로에너지주택은 단열시공, 환기부하 최소화와 같은 패시브하우스의 기본요건을 충족한 상태에서 실현이 가능하다는 것도 간과해선 안될 점이다. 제로에너지주택은 에너지다소비형 주택이 아니라 에너지절약형 설계와 시공을 통해 50%의 에너지를 절약하고, 나머지 50%를 신재생에너지로 충당하는 컨셉이다.

 

시장 주도권을 잡기 위한 각 국의 경쟁도 가속화 되고 있다. 영국은 오는 2016년부터 모든 주택을 '탄소제로 주택'으로 짓는다는 구상 아래 200여채를 시범 건립하고 있다. 또 아랍에미레이트는 2016년까지 여의도 크기의 '탄소제로 도시'를 건립할 계획이다.

 

최민수 건설산업연구원 박사는 "국내의 경우에도 기후변화 협약이 발효돼 사회적으로 건물 에너지효율에 관심이 높아지면 오는 2020년에는 전체 주택의 약 35%가 정부로부터 에너지인증을 받게 될 것"이라고 내다봤다.


패시브 + 제로에너지 '한국형 그린홈'

 

에너지관리공단은 최근 각종 국내 전시회에 그린홈 모델하우스를 선보이고 있다. 지식경제부는 태양광,  태양열, 소형풍력, LED조명, 고효율 단열, 수소ㆍ연료전지 시스템 등을 탑재한 이 주택을 2020년까지 100만호를 보급한다는 계획을 세워놓고 있다.

 

건설담당 소관부처인 국토해양부도 그린홈이라는 국가 핵심 아젠더의 주도권을 쥐고 싶어하는 눈치다. 국토부는 저에너지주택 보급사업의 연장선에서 지경부보다 100만호가 많은 '그린홈 200만호'를 보급하겠다고 의욕을 내비친다.

 

주의할 점은 양 부처가 말하는 그린홈은 명확한 개념차가 있다는 것이다. 지경부의 그린홈은 신재생에너지 설비를 이용해 에너지를 충단하는 '액티브하우스(Active house)' 개념에 가깝고, 국토부의 그린홈은 단열성능을 극대화한 패시브하우스 개념이다.

 

아이러니한 것은 액티브하우스든, 패시브하우스든 그린에너지를 이용해 건물을 짓는일은 양쪽의 요소기술을 모두 요구받는다는 점이다. 단열만으론, 신재생에너지만으론 주택이 갖추어야 할 필요충분조건을 만족시킬수는 없기 때문이다.

 


영국의 저에너지 주택 시범 단지 전경.

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