미래 주택을 엿보다! 노원 ‘에너지제로주택(EZ House)단지’

지난 12월 서울 노원구는 2013년부터 국토교통부, 명지대학 컨소시엄과 함께 국가 연구개발과제로 추진해온 대한민국 최초 '에너지제로주택 이지하우스(EZ House)단지'를 준공했다. '이지하우스(EZ House)'는 ‘에너지제로하우스(Energy Zero House)’의 약자이며 또 ‘이지’라는 발음을 활용해 ‘이롭고 지속가능한 주택’이라는 의미도 담고 있다.

제로에너지 건축물이란 건축물의 단열 성능을 강화해 최소한의 냉난방으로 적정 실내온도를 유지할 수 있게 설계, 에너지를 절감하고 더 이상 줄일 수 없는 부분을 태양광 등 신재생에너지를 사용해 자급자족하는 건축물을 말한다.
그동안 단독 주거형태의 제로에너지주택은 있었는데, 단지 형태로는 노원 에너지제로주택이 처음이다. 

노원 에너지제로주택은 단지 내 전체 세대가 필요로 하는 난방, 냉방, 급탕, 환기, 조명에너지를 단지 내에서 생산하는 신재생에너지로 충당하고 신재생에너지 생산이 모자랄 때는 외부 에너지 공급망으로부터 받고, 남을 때는 외부 에너지 공급망을 돌려주는 에너지 망을 각각 1차 에너지로 환산하였을 때 연간 대차대조하여 제로가 되는 주택단지이다.

에너지 사용량을 최소화하고 태양광, 지열 등으로 필요한 전기와 열을 생산해 필요한 에너지를 자체 생산하는 주택이다. 지하 2층, 지상 7층으로, 난방, 냉방, 급탕, 환기, 조명 5대 에너지 소요량보다 생산량이 앞서는 것을 목표로 하고 있다.

삼중유리 창호 및 외단열 공법 적용

국내외 여러 가지 에너지 절약 및 에너지 생산 기술이 집약된 노원 에너지제로주택의 적용기술은 단지 입구에 위치한 제로에너지주택 홍보관 Nowon EZ Center에서 직접 보고 체험할 수 있다.
단지에 적용된 주요 자재는 제로에너지주택 연구단의 자재공모및 선정 평가를 통해 에너지제로주택에 적용 가능성이 있는 자재들이 선별 및 적용됐다.   

노원 에너지제로주택은 외피단열, 외부창호 등을 활용해 단열 성능을 극대화하고 지열이나 태양광 등 신재생에너지를 이용해 에너지사용량을 최소화했다. 기존 주택과 달리 단열재를 건물 밖으로 붙이는 외단열 공법이 적용됐고 창호는 삼중 유리 시스템을 적용해 열이 새는 것을 최대한 막았다. 또 차양에너지 절감을 위해 외부전동블라인드가 적용됐으며 현관도어는 열관류율 0.762W/㎡K, 기밀성능 1등급의 고성능 단열문이 적용됐다.

창호 시공에는 기밀 테이프를 사용해 바람이 들어오지 않도록 꼼꼼하게 설계했다. 기밀 테이프는 외부 공기 유입으로 인한 열 손실이 없도록 차단하고 틈새로 들어오는 분진, 황사, 미세먼지도 막아준다. 

외부 전동블라인드는 여름엔 유리창을 통해 들어오는 태양열을 차단해 시원하게 해주고 겨울철엔 외풍을 막아줘 따뜻한 실내온도를 유지해준다. 난방에너지는 5.8%, 냉방에너지는 29.5% 절감효과가 있다. 더불어 특수열교차단 구조물을 사용해 건축물 외벽과 발코니 슬래브를 분리시켜 시공했다.  건축물 외벽에 발코니나 캐노피 등의 돌출부위가 있을 경우 외단열 면이 손상되면서 열교가 발생하는데 열교차단 구조물 적용으로 건축물의 외벽과 발코니 슬래브를 분리시키되 구조적으로 안전하게 시공했다.

또 가스렌지 대신 하이브리드 쿡탑을, 렌지후드 대신 열교환기를 천장에 설치했으며 지붕과 외벽에 일체형 태양광 전지판 26장을 설치해 시간당 7.4kwh 연간 5200kwh를 생산할 수 있어 25평 가정집에서 통상적으로 사용하는 연간 3600kwh보다 많아 에너지 자립을 실현하기도 했다. 난방을 위해서는 나뭇가지와 폐목재를 톱밥으로 만들어 연료로 사용하는 친환경 펠릿보일러도 설치됐다. 

명지대학교 제로에너지 건축센터 측 제공 자료에 따르면 노원 에너지제로주택에는 건축자재를 선별 적용했는데 국내에서 생산되지 않는 자재는 외국자재를 사용했다고 밝혔다. 발코니 열교차단재, 창호 기밀테이프, 창호 하인방 압축폴리우레탄, 외부전동블라인드, 열회수형 환기장치(중앙형) 등 외국산 자재 비용은 총 공사비 314억원 대비 1.7%에 불과한 5억2100만원 선이다.

미래에 에너지제로주택은 선택 아닌 필수! 

이처럼 국토부가 에너지제로 주택 공급을 추진한 배경은 온실가스 감축 때문이다. 우리나라는 2015년 파리기후협약으로 2030년까지 탄소배출량을 배출전망(BAU, Business As Usual) 대비 37% 감축을 목표로 하고 있다. 또한, 국토교통부는 2017년 패시브 설계 의무화, 2020년 소형 공공건축물 에너지제로 의무화, 2025년 모든 신축건축물 에너지제로 의무화라는 국가 로드맵을 제시하고 있다. 

서울의 경우 ‘서울시 녹색건축물설계기준’ 개정에 따라 정부의 2025년 신축건물 에너지제로 의무화 목표보다 2년 앞당긴 2023년에 100% 에너지제로 실현을 목표로 하고 있어 머지않아 에너지제로 건축물을 더욱 쉽게 접할 수 있을 것으로 예상되고 있다.

선진국에서도 에너지제로주택 사업에 주목하고 보급을 위해 힘을 쏟고 있다. 일본에선 2020년까지 신축 주택 과반수를 에너지제로주택으로 건설하는 것을 목표로 하고 있다. 이미 지난해부터 에너지제로주택을 건축 및 개조할 수 있는 업체를 모집했고, 2017년 기준으로 총 6065개의 건축 관련 업체들이 등록했다. 미국과 유럽도 에너지제로빌딩 달성 목표를 정하고 금융지원 및 기술개발에 서두르고 있다. 특히 유럽은 2021년부터 새로 짓는 건축물들이 모두 에너지제로화 될 수 있도록 의무화 방안을 추진 중이다.

우리나라 역시 노원 에너지제로주택외에도 세종시·김포시·오산시 등에서 ‘임대형 에너지제로 단독주택사업’을 추진 중이며  최근 서울주택도시공사(SH공사)도 정부와 서울시의 에너지제로주택 의무화 정책에 발맞춰 에너지제로주택 모델 개발에 나선 상황이다. 노원구 에너지제로주택과 달리 아파트 단지에 최적화된 고층형 모델로 서울 강동구 고덕강일 공공주택지구 2단지를 대상으로 '고층형 에너지제로아파트 시범사업'을 추진하고 있다. 

건자재 업계에서는 에너지제로주택에 부가가치 높은 고성능 자재가 적용되기 때문에 침체된 건축시장에서 기존의 일반 주택 시장과는 다른 차별화된 먹거리를 찾을 수 있어 시장 확대를 대체적으로 반기고 있다. 

하지만 건설비용이 일반주택보다 적게는 1.2배에서 많게는 1.5배 정도 든다는 단점이 보급 확산의 걸림돌이다. 또한 일부 수입제품을 대체할 수 있는 100% 국산자재 적용도 에너지제로주택 보급화의 과제로 꼽히고 있다.

출처 : 월간창호기술