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냉난방비 확 줄여주는 OOO집 아시나요?

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안녕하세요. 허생원(許生員)입니다.


겨울 내내 창에 붙어있던 뽁뽁이를 떼어냈습니다. 뽁뽁이는 한겨울 실내온도 유지에도 효과적이지만 여름에도 햇빛을 차단해 냉방효과를 올립니다. 그러나 3년을 붙여 놓았더니 먼지가 묻어 교체할 때도 됐고, 창문 조망을 가려 답답했습니다. 


뽁뽁이를 떼어냈더니 바깥풍경이 그렇게 좋을 수가 없습니다. 그러나 기쁨도 잠시, 오후 들어 햇빛이 들어오니 확실히 더워집니다. 단열효과가 떨어진 것이죠. 이래서 요즘 패시브하우스에 대한 관심이 많아진 것이구나 깨닫습니다. 


패시브하우스 기술은 독일이 선두입니다. 독일 『패시브하우스 연구소』에서는 연간 1.5L/㎡의 난방에너지 요구량을 충족하면 『PHI 인증서』를 부여합니다. 국내에서는 『한국패시브건축협회』에서 A0등급 (1.5L/㎡이하), A1등급 (3.0L/㎡이하), A2등급 (5.0L/㎡이하)의 인증기준을 부여 중입니다.


온실가스 억제와 에너지 절약을 위해 기름 한방울이라도 절약해야 하는 우리나라 입장에서 패시브하우스에 대한 다양한 접근이 필요해 보입니다. 오늘은 『제로에너지하우스』의 3가지 형태인 ‘액티브하우스’, ‘패시브하우스’, ‘하이브리드 솔라하우스’에 대해 알아봅니다. 

『액티브하우스』는 햇빛의 건물 투사와 실내 유입에 집중

『액티브하우스(active house)』로 불리는 집이 있습니다. 말 그대로 ‘집이 스스로 활동적으로 에너지를 생산하도록 설계된 집’을 말합니다. 지열, 태양열, 태양광, 풍력 등 신재생에너지를 적극적으로 에너지동력으로 활용합니다. 정부 보조금 활용으로 초기 투자비용을 경감할 수 있습니다. 


태양광 집열판을 지붕이나 마당 등에 설치하고, 태양열을 온수로 전환해 축열조에 저장한 뒤 필요시 마다 난방과 급탕에 사용합니다. 액티브하우스에서 ‘히트펌프(heat pump)’로 불리우는 열펌프를 사용하면 냉방도 가능합니다. 


태양열의 실내 유입을 원활하게 유도하기 위해 높은 천장에 설치하는 ‘천창’, 다락방 같은 낮은 천장에 설치하는 ‘지붕창’, 조망과 채광을 만족시키는 ‘평지붕창’을 설치합니다. 특히 다양한 구조의 ‘썬터널’로 지하까지 햇빛 유입을 활성화할 수 있습니다. 태양빛을 잘 받을 수 있는 방향으로 ‘단열창문’ 개수를 늘리고, 크기를 키워 실내온도를 높이는 방법도 사용됩니다. 햇빛을 가급적 실내로 많이 유입시키고, 환기가 원활해 생활하는데 쾌적함을 유지시킵니다.


다양한 신재생에너지를 사용하면서 ‘풍력’‘지열’에 대한 관심도 높습니다. 지하 25m에서는 15℃의 온도가 유지됩니다. 표층의 10~30℃의 지열에너지를 열펌프시스템으로 직접 이용하거나, 심층의 130℃ 이상 고온에너지로 전기를 생산하는 간접 이용하는 방법이 있습니다. 보통은 지열 열펌프를 활용해 흡수한 저온열을 고온의 열원으로 운송해 난방시스템을 가동합니다. 

『패시브하우스』는 동계 내부열의 외부유출 방지, 하계 외부열의 내부유입 방지

『패시브하우스(passive house)』는 능동적으로 에너지를 만들어 쓰는 액티브하우스와 다른 개념입니다. ’에너지를 만드는 것에 수동적이지만, 첨단 단열공법을 이용하여 에너지 낭비를 최소화하도록 설계된 집’을 말합니다. 직접적인 난방설비의 도움없이 보온병처럼 겨울철에는 집안 열기의 외부유출을, 여름철에는 외부열기의 내부유입을 벽체·창호·지붕의 단열, 열교환, 기밀, 남향, 외부차양 등으로 차단해 에너지 사용을 최소화합니다.


에너지 손실을 줄이는 방법은 먼저 충실한 ‘단열’입니다. 단열의 충실한 기능성은 건물의 천장(天障), 외벽, 바닥면으로 유출되는 열에너지를 차단키 위해 가장 중요한 요소입니다. 패시브하우스로 인정받으려면 외부 기후에 영향을 받지 않으면서 에너지 활용 효율성, 실내거주 쾌적성, 난방 경제성을 일정하게 유지하기 위해 정량기준을 충족해야 합니다. 


열소비를 줄이기 위해 ‘창문수’와 ‘창크기’를 적절하게 정하고, ‘고효율창호시스템’을 선택합니다. 계절에 맞춰 효율적인 채광을 위해 ‘차양막’을 설치하는 등 액티브하우스와는 다른 방식을 취합니다. 태양광이나 태양열을 기계적 설비없이, 건물을 데우는 것을 추구합니다. 소량의 ‘보조난방’을 통해 실내온도를 높이지만, 공기순환을 통해 따뜻한 실내공기 온도가 오래 지속될 수 있습니다. 


공기순환 과정에서 환기가 필요한데요. 맑은 공기는 유입하고, 탁한 공기를 배출하면서 집안의 열기의 외부유출을 차단하기 위해 ‘배기열회수형 환기장치’를 사용합니다. 신선하지만 찬 바깥공기와 따뜻하지만 탁한 내부공기를 교차시켜 온도차이를 줄여 환기해 열손실을 줄입니다. 설계비와 단열비가 일반주택보다 더 들지만, 난방비를 줄일 수 있어 경제적입니다. 


독일 『패시브하우스 연구소 (PHI, Passive, House Institute)』는 1988년 ‘패시브’ 개념을 정립했습니다. ‘바닥면적 1㎡당 연간 난방에너지 요구량’이 등유 1.5L 이하일 경우에 패시브하우스로 인정했죠. 2001~2010년에 건축된 국내 단독주택의 에너지 요구량이 17L임과 비교했을 때 차이가 납니다. 지금은 우리나라에서도 패시브 기술이 발전해 5L 이하의 효율적인 주택이 지어지고 있습니다. 

『하이브리드 솔라하우스』로 난방용 보조열에서 자유로워

『하이브리드 솔라하우스(hybride solar house)』는 하이브리드 솔라시스템을 갖춘 주택으로 일명 ‘팩티브하우스(Pactive house)’로 불립니다. ‘하이브리드 솔라시스템(hybride solar system)’은 패시브(Passive)와 액티브(Active)를 조합한 시스템입니다. 설계상 패시브 요소와 집열기를 조화롭게 운영하되 액티브 요소를 최소화하여 난방용 보조열 소비를 적게 설계합니다. 


‘패시브하우스의 솔라시스템’은 태양에너지를 태양열 발전기 등 기계장치를 이용치 않고 천창 등을 활용해 실내로 끌어들이며, 실내건축 부재인 벽과 바닥 등에 태양에너지를 축열한 후 이들 부재의 방열에너지로 난방을 합니다. ‘액티브하우스의 솔라시스템’은 태양열을 이용하기 위해 집열, 축열장치를 따로 설계하고, 펌프 등 동력원을 사용하는 등 적극적으로 태양열을 이용합니다. 


대표적인 하이브리드솔라시스템을 적용한 건물이 『제로에너지주택』입니다. 불필요한 에너지를 줄일 수 있는 패시브 디자인과 신재생에너지를 적극적으로 활용하는 액티브 디자인이 결합된 건물입니다. 태양광과 풍력으로 온수와 전력을 공급하고, 기밀성이 높은 3중 유리창호와 성능 좋은 단열재를 사용해 단열성능을 높입니다. 


정부는 올해부터 연면적 1,000㎡ 이상 공공건축물의 건축허가, 건축신고, 건축심의를 신청할 경우 『제로에너지건축 인증』을 의무화합니다. 제로에너지에 대한 관심이 민간에서는 특정 관심층에 집중되는 상황입니다만, 공공건축물에 확산될 경우 민간에서도 속도가 높아질 수 있습니다. 

『제로에너지주택』은 액티브와 패시브의 장점을 모두 수용

『제로에너지주택』은 액티브하우스의 신재생에너지를 활용한 ‘에너지생산 능력’과 패시브하우스의 기밀 및 단열공법을 활용한 ‘에너지효율성 능력’을 모두 수용합니다. 즉, 에너지 효율성을 높이면서 필요에너지를 자체생산하는 구조로 양쪽의 장점은 취하고, 단점을 개선한 시스템입니다. 

지금까지 『제로에너지하우스』에 대해 알아보았습니다. 에너지 절감과 쾌적함을 동시에 만족시키는 값싸고 좋은 주택이 우리 주위에 많이 지어지기를 바랍니다. 


고객 여러분! 부자 되세요. 


KB부동산 리브온(Liiv ON)이 함께 하겠습니다. 

고맙습니다. 건승(健勝)

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