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[기획] 2020년부터 신축 공공건축물…제로에너지 의무화

우리실정에 맞는 에너지 기준· 자재 ·시공기술 개발 필요

변완영 | 입력 : 2017/12/05 [13:41]

서울시, 2023년부터 모든 신축건물 제로에너지 의무화

세종시·김포시·오산시…임대형 제로에너지 단독주택사업 시작

 

▲ 노원 제로에너지주택 준공모습     ©국토매일

 

[국토매일-변완영 기자] 24시간 에어컨을 틀어 25℃를 유지할 때 사용하는 전기량을 측정한 결과 같은 면적의 일반주택에서는 700㎾를 사용해 전기료가 37만 4000원에 달했으나 제로에너지 주택의 경우 233㎾로 5만 원 정도가 부과된다면 믿어지겠는가? 우리나라도 2050년에는 아열대 기후로 변할   라는 전망이다. 화석연료로 만든 발전소 전기를 사용하지 않고 온실가스 배출도‘0’인 주택인 제로에너지 주택이 주목받고 있다. 환경도 살리고 전기료도 줄여주는 제로에너지주택의 현주소와 문제점을 점검해 보았다.

 

신축건물 70% 제로에너지화…1300만톤 온실가스 감축·10만명 고용창출

 

급격한 도시화, 도시인구급증, 불균형 산업발전, 대량생산, 대책 없는 소비문화, 지구온난화,  전기요금에 대한 공포, 에너지 빈곤층 확대, 건축물 화재 및 재난 급증, 주택 내에서의 누수, 결로, 곰팡이로 인한 비위생적인 환경은 전 세계 경제, 사회 그리고 보건의 문제점으로 대두되고 있다.

 

국토교통부가 집중적으로 육성하는 신산업중 하나인 ‘제로에너지 건축물’은 한마디로 말해 에너지 자립을 이룬 건축이나 주택을 말한다. 고성능 단열자재, 차양 등을 이용해 에너지 사용을 최소화하는 패시브 요소, 온실가스를 배출하지 않는 태양광·지열 등 무공해 신재생 에너지를 활용하는 것이다. 

 

국토부에 따르면 2030년까지 신축건축물의 70%를 제로에너지화 했을 때 국가 온실가스 감축목표 중 건물부문 목표량의 36%를 차지하는 1300만톤의 온실 가스를 감출할 수 있고. 연간 10조원의 추가 투자와 10만명의 일자리를 창출 하는 효과가 있다.

 

한편 화력발전소(500MW급)10개소를 대체해 연간 약 1조2천억원의 에너지 비용을 절감할 수 있다고 한다. 정부는 제로에너지 건축 활성화 로드맵을 만들어 실행 중에 있다. 올해는 제로에너지 건축물 인증제도를 도입한데 이어서 2020년부터 새롭게 지어지는 공공 부문 건축물은 ‘제로에너지 건축물 인증’을 받아야 한다. 민간 부문 건축물은 2025년부터 단계적으로 제로에너지 건축이 의무화된다. 

 

제로에너지인증제 올해 1월부터 시행

 

정부는 新기후체제 출범에 따라 건물부분의 에너지절약 및 국가 온실가스 감축목표 달성에 앞장서기 위해 제로에너지건축물 인증제를 1월 20일부터 시행중이다. ‘제로인증제’는 제로에너지건축 국가 로드맵에 따라 작년 1월‘녹색건축물 조성 지원법’을 개정해 제도적 기반을 마련했다.

 

‘제로인증제’는 건축물의 에너지성능을 정량적으로 평가하여 제로에너지 실현 정도에 따라 5개 등급으로 구분하여 인증하는 제도로, 건축물 에너지효율 1++등급 이상의 에너지성능 수준을 만족하는 건축물을 대상으로 에너지자립률 및 건물에너지관리시스템 설치여부에 따라 평가된다. 

 

에너지자립률이란 건축물에서 소비하는 에너지량 대비 생산하는 에너지량의 비율로서 에너지자립률 20% 이상인 경우 제로에너지건축물 5등급을 시작으로 100% 이상인 완전 자립인 경우 최고 등급인 1등급을 부여받게 된다. 또한, 제로에너지건축물은 준공 후 지속적인 에너지성능 관리를 위해 건축물에너지관리시스템(BEMS, Building Energy Management System) 또는 원격검침전자식 계량기를 설치해야 한다. 

 

또한 올해 12월부터 사업계획승인 대상인 신축 공동주택(30세대 이상)의 에너지 의무절감률이 현행 30~40%에서 패시브하우스 수준인 50~60%로 상향된다. 평균전용면적 70㎡ 초과는 60% 이상, 60㎡~70㎡ 55% 이상, 60㎡ 이하 50% 이상으로 에너지 설계기준이 강화된다. 이를 통해 벽체, 창, 문 등의 단열이 강화돼 신축 공동주택의 에너지성능이 독일 패시브하우스 수준으로 향상된다.

 

▲ 일반주택과 제로에너지 주택의 비교     ©국토매일

 

행복도시, ‘에너지자립형 스마트 시티’ 조성

 

행복도시 5-1생활권(제로에너지타운, 274만㎡)을 세계적 ‘에너지자립형 스마트시티’로 조성해 미래도시의 모델을 구현할 계획이다. 제로에너지타운은 신재생에너지 등을 활용하여 에너지를 자급하며 건축?교통 등에 정보통신기술(ICT) 등 첨단기술을 융합하여 삶이 편리한 커뮤니티를 구현하는 사업이다. 

 

이를 실행하기 위해 에너지효율화?최적운영 등을 통한 에너지절약을 추진하고, 필요에너지는 태양광 등 신재생에너지로 공급하여 에너지 자급을 추진하며, 수소·전기·자율주행차 등 친환경 미래형 교통수단을 도입하고, 바람길 조성, 건축물 녹화 및 녹지공간 확보 등을 통해 탄소배출을 최소화 할 계획이다. 현재 5-1생활권에 대한 지구단위계획을 내년6월까지 수립 중에 있으며, 2023년 주민입주를 목표로 실시설계, 부지조성, 토지분양 등 단계적으로 제로에너지타운 조성사업을 진행할 예정이다.

 

특히 주거목적의 제로에너지주택은 태양광발전, 지열히트펌프 등 신재생에너지를 활용해 단지내 필수 에너지 사용량이 60%를 자체 생산할 수 있도록 한 에너지 생산주택단지를 말한다. 고성능 단열과 창호 등을 이용해 바깥과 실내공기를 차단해 집안의 냉기나 온기를 빼앗기지 못하게 에너지효율을 높이는 것이다.

 

임대형 제로에너지 단독주택사업…리츠도입+ ZE기술적용

 

국토부는 합리적 비용으로 냉난방 등 에너지 효율을 누리는 ‘임대형 제로에너지 단독주택사업’(행복도시·김포한강·오산세교 3개 단지, 298호)을 세종시·김포시·오산시에 본격적으로 시작하기로 했다. 손병석 국토부 제1차관은“주거 취약계층의 에너지 비용을 절감하기 위해 제로에너지 건축을 공공임대 주택에 우선적으로 적용하는 방안도 검토하고 있다”고 말했다. 

 

그동안 추진해온 저층형 제로에너지빌딩 시범사업(행복도시 1-1)이 리츠로 사업방식이 변경되면서 사업규모가 확대되고 건축물 에너지성능이 향상(에너지효율등급 1++ 이상, 제로에너지건축 인증 4·5 등급 취득 예정)된 것으로, 수요자에게 합리적인 비용의 고성능 단독주택을 제공하고 정체된 건축시장에 새로운 사업모델이 될 것 기대하고 있다.

 

단독주택의 장점인 쾌적한 전원생활, 층간소음 해방과 건강한 육아 등으로 수요는 증가하고 있으나 단독주택에서 지내는 것을 선뜻 결정하기 어려운 몇 가지 이유가 있다. 단독주택을 직접 건축하거나 구입할 때의 경제적 부담과 이주 시 환금의 어려움, 겨울철과 여름철의 냉?난방비 부담 등이 대표적이다.

 

이에, 선진 부동산금융방식인 리츠(REITs)와 제로에너지 건축기술을 동시에 적용하여 단독주택을 선호하는 수요층이 합리적인 비용으로 단독주택을 경험하고 고성능 건축기술의 효과를 누릴 수 있도록 했다.

 

제로에너지 단독주택은 고성능 외벽단열, 열교 차단, 고성능 3중 창호, 고기밀 시공, 열회수 환기장치를 적용한 ‘패시브 요소’와 태양광 패널을 활용한 ‘엑티브 요소’를 모두 적용하여 전기료, 냉·난방비 등 동일규모의 기존 일반 아파트 대비 약 65%의 에너지 절감이 가능할 것으로 예상된다. 특히, 난방비의 경우 고단열 등 패시브 기술을 통해 연간 20만원 대로 절감이 가능할 것으로 예상되고 있다.

 

제로에너지 단독주택은 일반 아파트의 내단열 공법과 달리 바닥, 지붕 등 주택 외벽 전체를 끊김 없이 감싸는 외단열 공법과 열교 차단 공법을 적용하여 외벽과 내벽 단열재 사이의 온도차에 의한 결로와 이로 인한 곰팡이의 발생을 원천 차단하여 주거 공간의 쾌적성을 극대화했다.

 

또한, 열회수 환기장치는 환기를 통해 발생하는 열손실을 최소화하면서 지속적으로 쾌적한 공기를 공급하는 시스템으로 최근 문제가 되고 있는 미세먼지를 필터를 통해 걸러주어 쾌적한 실내공기 환경을 유지할 수 있게 해준다. 

 

송시화 국토부 녹색건축과장은“이번 임대형 제로에너지 단독주택 사업은 주택도시기금에서 단독주택 임대리츠에 출자한 최초 사례이자 제로에너지 기술이 임대형 단독주택에 적용되어 대규모로 보급되는 첫 사례”라며 “소유에서 거주 중심으로 주거문화가 전환되는 선도 사례이며 침체된 건축시장의 새로운 활력이 될 것으로 기대한다.”라고 말했다.

 

에너지 절약 기술을 통해 주택 및 단지에너지 요구량을 최소화 하고, 신재생 에너지 기술을 사용해 화석에너지를 제로로 달성하는 것을 말한다., 그러면서 경제적이고 친환경적인 주택단지이다.

 

 

노원구 제로에너지 실증단지…시공사의 설계단계참여 필요

 

서울시는 2023년부터는 모든 신축건물에 제로에너지를 의무화하기로 했다. 정부가 2025년 민간부문 제로에너지를 의무화 한 것보다 2년 앞서는 것이다.

 

‘SH형 제로에너지 주택’을 추진 중인 김형근 SH도시연구원 연구실장은“패시브적 기술요소로 고성능 창호, 기밀, 고성능 외단열 시스템, 열교 차단자재 적용, 고효율 환기시스템을 적용하고 있으며, 액티브적 기술요소로 태양광 패널을 지붕과 벽면에 설치해 히트펌프, 조명, 환기 소요전력을 74% 생산하고, 지열냉난방으로 열수요의 115%~121%를 생산한다”고 밝혔다.

 

국토부의 R&D과제로 진행 중인 서울시 노원구 하계동 제로에너지 국민임대주택은 국내 최초 제로에너지 주택단지로서 에너지 절약 기술을 적용해 난방, 냉방, 온수, 환기, 조명에너지를 50%까지 절감하고, 나머지 50%는 태양광 등 신재생 에너지를 활용하여 충당하게 된다.

 

여러 장점에도 불구하고 이지하우스가 원형 그대로 대중화하는 데는 어려움이 있다. 지붕을 활용한 태양광 발전만으로 5대 에너지 소비를 감당하기 위해서는 건물 높이를 7층 이상으로 올릴 수 없다. 가구 수가 많아지면 전력 수요가 그만큼 늘어나기 때문이다.  

 

비싼 건축비도 장애물이다. 제로에너지주택 프로젝트의 예산은 총 442억원. 설계·연구개발·전시 등에 들어간 예산을 제외하고 단지를 짓는데 소요된 돈만 308억이다. 서울도시주택공사(SH)나 한국토지주택공사(LH)의 공공임대주택 건설비용보다 30%정도 비싸다.

 

제로에너지 주택단지 R&D연구단장인 이명주 명지대 건축학부 교수는 “앞으로 기술 개발과 자재 국산화 등을 통해 초과비용을 계속 낮춰갈 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.  

 

노원제로에너지주택 실증단지 시공사례를 통해 드러난 문제점으로는 자재선정에서 적용자재에 대한 부속철물이 부족했고, 특정자재에 대한 납품의존도가 높다는 문제가 지적됐다. 또한 단가산정에서 패시브 공법에 대한 원가대비 일위대가의 현실성이 결여됐다. 공사기간도 적정공사기간 산정에 대한 기준안을 반영할 필요성이 제기됐다.

 

시공을 담당한 김영득 KCC건설 현장소장은“시공사가 설계단계에 참여했어야 하고, 재료에 대한 이해가 필요하다”면서“샘플시공을 통한 검증으로 문제점을 개선해 나가겠다”고 말했다.

 

정보·기술공유 통해 우리현실에 맞는 자재와 시공 필요

 

제로에너지 건축이 이제 걸음마 단계를 밟고 우리현실에서 유럽의 패시스 하우스를 기대하는 것은 ‘우물에서 숭늉 찾는’ 섣부를 생각일지 모른다. 먼저 제로에너지에 대한 플렛폼이 구성되어야 할 것이다. 제로에너지의 대한 범위를 냉·난방, 조명, 급탕, 환기 등 소비되는 에너지를 기반으로 하는데 주택에서 콘센트 부분은 다루지 않는 한계가 있다는 점이다.

 

흔히 통신비용은 알고있지만 에너지 비용은 잘 알지 못한다. 정책적인 보완이 필요하다. 아울러 제로에너지 기술에 대한 정보공유와 교류가 중요하다. 패시브 하우스로 앞선 선진국과 우리나라는 기후적으로 차이가 있어서 우리나라 현지에 맞는 재료와 공법이 요구된다. 그렇기 위해서는 기술이 집적되고 이를 계승·발전해야 시행착오를 줄일 수 있다. 

 

공사비가 유럽의 경우 7~10%증가하지만 우리나라는 30~40%가 증가한다는 보고가 있다. 이렇게 되면 저소득층에게 더욱 제로에너지주택이 필요하지만 정작 비용부담으로부터 자유로울 수 없기에 제로에너지주택의 대상범위를 넓히는 고민을 해야한다. 정부는 1++는 실제 어느 정도인지 구체적인 예시를 들어주어야 하고, 시공에서도 디테일한 성능이 요구된다.

 

▲ 노원구 제로에너지 주택 실증단지 조감도     ©국토매일
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