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황인목의 초보자를 위한 집짓기 <9>친환경 및 에너지절감 건축(상)
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승인 2018.09.10  00:11:57
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‘동대문디자인플라자(DDP)’는 친환경건축물 1등급 건물입니다. 3차원 태양광발전설비 및 지열설비, 지붕 40%이상의 옥상조경으로 구성하여 도심의 열섬현상을 줄였고 빗물을 모아 조경용수로 재활용 하는 중수 설비도 갖추었습니다.

‘네이버사옥(Green Factory)’은 빗물을 재활용해 냉방용수로 사용해 냉방효과를 높이고 있습니다. 채광, 일조, 환기 등 조절이 수월하도록 창문에는 건물방향에 따라 루버형태의 블라인드를 설치하여 매년 평균 5%이상 에너지 사용량을 줄이고 있습니다.

‘서울시청 신청사’는 에너지효율 1등급 건물입니다. 단열효과와 적외선 차단 효과가 있는 특수 유리를 사용하여 냉난방비 절감하였습니다. 1층부터 7층까지 벽면을 녹화한 수직정원을 두어 실내 유해물질과 미세먼지를 제거하고 있습니다. 동시에 음이온·산소 배출을 통해 쾌적한 실내환경을 유지합니다. 또 이중외피 시스템과 태양열 집열판, 지열시스템을 통해 전체 에너지 사용량 중 약 30%를 자체적으로 충당합니다.

이같은 내용은 일반주택에도 현실이 되는 시기가 다가오고 있습니다.

오일쇼크가 시작된 70년대부터 에너지절약형 건축이 대두된 이후 80년대 환경건축, 90년대 생태건축, 녹색건축, 지속가능건축 등 여러 시도가 이루어졌습니다. 그럼에도 불구하고 건물 부문에서 소모하는 에너지가 전체 에너지 사용량의 약 34%를 차지(출처:IEA,World Energy Outloo(2012))하고 있습니다. 온실가스 감축에 대한 과거의 개념은 ‘저탄소’에 중점을 두었으나, 이제 ‘녹색성장’이라는 또 하나의 목표를 부가함으로써 이제 두 개념은 건축에서 하나의 개념으로 사용되고 있습니다.

기후변화 문제를 건축적 측면에서 해결하는 기술이 친환경 저에너지 건축 기술입니다. 건물의 에너지 소비와 이산화탄소 배출이 거의 없는 녹색 건축물을 구축하는 기술은 고효율 외피 및 공조기술, 신재생에너지 건물 융합 기술, 친환경 저에너지 건축자재 기술, 에너지 자립형 건물 구현 기술 등이 있습니다. 친환경 저에너지 건축기술이 지향하는 궁극의 기술은 제로에너지 하우스 건축 기술입니다. 제로에너지 하우스는 건축물의 에너지 효율을 극대화하고 신재생에너지를 생산·이용함으로써 외부로부터 유입되는 에너지를 최소화한 건축물을 말합니다.

건물이 소비하는 에너지(-)와 신재생에너지 발전량(+)을 합산해 에너지 소비량이 최종적으로 제로(0)가 되는 건물입니다.

영국은 2016년부터 신규주택의 이산화탄소 배출 제로화, 미국은 2020년에 제로에너지주택, 2035년에 제로에너지 탄소제로건물의 의무화, 그리고 EU는 신규 건축물 내 에너지 생산량이 소비량을 초과하도록 규제하였습니다. 우리나라도 2030년까지 37%(온실가스 배출전망치 대비) 감축하겠다고 전 세계에 약속했고 2025년부터 신축 건물에 대한 제로에너지 의무화를 시작합니다.

실제 지난해 기준 우리나라 탄소에너지배출은 세계 7위 입니다. 건축에 있어 제로에너지 구현은 국가의 미래를 위해서 남에 의한 선택이 아니라 우리가 살아남을 유일한 방법이기 때문입니다.

국내는 현재 500㎡이상 건축물의 건축허가 신청, 용도변경 허가신청 또는 신고, 건축물대장 기재내용 변경을 신청하는 경우 ‘녹색건축물 조성 지원법’ 제14조에 의거 ‘에너지절약계획서’를 제출하도록 하고 있습니다. 그리고 거의 매년 법적기준은 강화되고 있는 추세입니다.

단열재와 태양광집열판을 보도록 하겠습니다.


 
   
▲ 내외단열 개념도
   
▲ 주차장 차양막에 태양광시설을 설치한 모습. 지붕으로 덮히면 건축면적에 포함되나 신재생에너지인 태양광집열판을 지붕으로 사용할 경우 건축면적에서 제외된다.

진주혁신도시에 있는 LH 본사 건물은 설계에서부터 시공까지 다양한 친환경 및 에너지 절감요소를 적용하였습니다.

 
   
 
   
▲ LH진주본사의 친환경설계개념도


에너지절약으로 인해 갈수록 해마다 건축 시공비는 증가하고 있습니다. 특히 저에너지제로하우스는 설비 비용도 추가되어 일반 빌딩보다 비용이 더 많이 듭니다. 그렇기 때문에 이러한 건물이 보편화되기 위해서는 창이나 차양, 단열재 등 건축자재의 패키지화와 냉난방과 조명 등 설비와 기술의 표준화 작업이 선결돼야 합니다. 향후에 생성될 큰 건축시장을 선점하기 위해서 학계에서나 기업에서 연구와 생산도 이루어지고 있습니다.

화석연료를 쓰지 않고도 더 따뜻하고, 더 시원하게 살 수 있지만 지나친 건축비용 때문에 제로에너지 건물을 포기하지 않도록 하기 위한 다양한 정책적 지원이 뒷따라야 합니다.

현재로는 선진국에 비해 상당히 뒤쳐져 있지만 정부는 친환경·미래 에너지 신사업을 육성하기 위해 100대 국정과제, ‘제8차 전력수급 기본계획’ 및 ‘재생에너지 3020 이행계획’ 등을 발표했습니다. 이에 발맞춰 공공기관과 민간기업은 관련된 신사업 발굴에 속도를 내고 있는 상황입니다. 그리고 매년 예산을 증액과 관련법 제정 등을 통해 여러 방면으로 건축주에게 혜택을 줄 수 있도록 노력하고 있습니다.

에너지절감 목표를 실현하기 위한 기술 분야는 크게 건물의 부하를 저감시키는 설계중심의 패시브적(Passive)기술과 적극적으로 에너지를 생산, 관리하는 설비기반의 액티브적(Active)적 기술로 대변할 수 있습니다.

패시브적(Passive)기술: 진공단열패널, 진공창, 에어로겔, 투명단열, 스마트 창(Smart Window), 콤팩트 배열회수장치, LED조명, 초고효율의 가전기기 및 취사기기, 스마트그리드.

액티브적(Active)적 기술: 건물일체형 태양열시스템, 건물일체형 태양광시스템, 지열연계 히트펌프, 바이오 펠릿 보일러, 연료전지, 소형풍력 및 마이크로 열병합발전.

 

   

황인목
에펠건축사무소(진주) 대표
경상대학교 건축학과 외래교수

 










 


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