냉.난방비 0원의 현실화? - 제로에너지빌딩

'한국형' 제로 에너지 빌딩의 현재

-한국 에너지공단 김의경 건물수송에너지실장님 인터뷰  -

                             

[사진1. 한국에너지공단 전경]

인터뷰에 앞서)

 건축물에서 냉/난방, 조명, 열손실 등으로 인한 에너지 소비는 국내의 경우 총 에너지 사용량의 20%이상을 차지하고 있다. 건축물의 에너지 효율이 개선되지 않을 경우 이러한 에너지 소비는 점차 증가될 것으로 예상되며, 2050년에는 선진국 수준인 40%까지 증가할 것으로 예상되고 있다. 건축물은 최소 30년 이상 유지되기 때문에 초기 시공할 때 에너지효율이 좋은 건축물을 지으면 그 효과가 누적되어 온실가스 감축에 효과적이다. 건축물에서 에너지의 효율은 벽체 단열재를 두껍게 하여 단열효과를 증폭시키거나 다중창을 이용, 냉⋅난방 최소화 등의 방법이 있고 건물 자체에서 신재생에너지(태양광등)를 생산하는 방법이 있다.

에너지 소비의 문제와 COP21에 대한 대응으로 현 정부의 국가온실가스감축목표(2030년 37%-실제 25.7%) 에 맞춰 건축 분야에서 녹색건물 지원조성법을 만들며 그 안에서 제로에너지빌딩 만들기 사업이 진행되고 있다.

[그림 1. 제로에너지빌딩 개념]

 제로 에너지 빌딩은 앞서 말한바와 같이 건축물의 단열성능을 극대화하고, 태양광등 신재생 에너지를 활용하여 건축물 기능에 필요한 에너지 소요량을 최소화하는 건축물을 말한다. 현재 우리나라의 제로 에너지 빌딩 사업은 어떻게 진행되고 있을까? 제로에너지빌딩 시범사업은 ‘국토교통부’ 와 ‘한국에너지공단’, ‘건설기술연구원’이 공동으로 진행하고 있다. ‘한국에너지공단’ 건물수송에너지실의 김의경 실장님을 만나 제로에너지빌딩에 대한 현실적인 이야기를 들어보았다.

 Q1. 먼저, 한국에너지공단은 에너지 신사업 등의 진행에 있어서 핵심 기관으로 주목 받고 있습니다. 현재 제로에너지 빌딩 사업에서 에너지공단에서 맡은 업무는 어떤 것인지 말씀 부탁드리겠습니다.

인터뷰중인 한국에너지공단 김의경 건물수송에너지실장

A: 에너지공단은 국토부로부터 제로에너지 지원센터로 지정되어 제로에너지빌딩의 정부진행 시범사업을 관리하고 있습니다. 또한, 사업의 진행 현황과 관련제도의 마련 등을 제안하여 산업통상지원부와 국토교통부와 협의하여 제도와 정책을 시행하는 업무를 담당하고 있습니다.

Q2. 제로 에너지 빌딩이 추진된 배경과 이 사업의 목표는 무엇입니까?

A: 기후변화 협약을 모티브로 저탄소녹색성장 기본법이 제정되었고, 그에 대한 일환으로 건축분야에서 녹색건물 지원 조성법을 만들며 제로에너지빌딩사업을 진행하게 되었습니다. 현재 정부는 2025년 신축건물에 대해 제로에너지빌딩으로만 건축이 가능하도록 지정하려는 목표를 가지고 있습니다.

1. 제로에너지빌딩

Q1. 먼저, 많은 사람들이 제로에너지빌딩의 이름은 알지만 정확히 무엇을 말하는지는 잘 모르고 있습니다. 제로에너지빌딩에 관해 간단한 설명을 부탁드립니다.

A: 제로 에너지 빌딩(Zero Energy Building)의 정확한 정의는 아직 없습니다. 어디까지가 제로에너지 빌딩인지에 대한 정의는 세계　각 국가들도 모두 다릅니다. 이에 에너지공단과 국토교통부, 건설기술연구원은 우리나라 실정에 맞는 제로 에너지 빌딩의 정의를 내리기 위해 현재 작업 중에 있는 상황입니다.

다만, 제로에너지빌딩의 개념을 말하자면 제로에너지빌딩은 간단히 말해 패시브(건축구조체측면)와 액티브(신재생에너지)요소를 가장 조화롭게 조합한 빌딩을 말합니다.

                                                                                                                                                                                       [사진 2. 한국에너지공단 김의경 실장님]

Q2. 기존의 친환경 주택으로 패시브 주택(Passive)과 액티브 주택(Active)이 존재합니다. 그렇다면 제로에너지빌딩과 기존 친환경 주택과의 차이점은 무엇일까요?

A: 제로에너지빌딩은 단일된 개념이 아닌 기존의 패시브와 액티브를 합친 개념입니다. 여기서 중요한 것은 패시브와 액티브가 각각 어느 정도로 조합된 것 인가인데 이때 중요한 것은 바로 “경제성”입니다.

그러므로 패시브, 액티브적 투자경제성을 가장 효율적으로 고려하는 것이 제로빌딩입니다. 한 국가 안에서도 환경요건이나 건물의 운용요건은 모두 다르기 때문에 이러한 조합은 지역마다 서로 다릅니다. 그렇기에 제로에너지 빌딩은 주변의 환경적인 여건과 관련지어 지역적인 것도 고려해야만 합니다.

Q3. 기존의 일반 건물과 비교했을 때 제로에너지빌딩에는 초기 투자비용이 더 소모될 것으로 예상됩니다. 그렇다면 제로에너지빌딩의 투자비용회수 기간은 어느 정도 예상하고 계신가요?

A: 물론 초기 투자비용이 더 들어갈 것입니다. 투자비용은 건물규모에 따라 다르게 산정되는데, 구체적으로 말하자면 비용은 내부 체적 면적에 비례해서 발생하게 됩니다. 그렇기에 어느 정해진 수치로 산정하는 것은 어렵습니다. 규모가 작은 소형건물은 투자경제성이 우수할 것이고 규모가 큰 대형건물은 투자경제성이 낮아질 것입니다. 그렇기에 중요한 것은 “규모”이고, 이를 통해 투자경제성을 고려해야 합니다. 그리고 이러한 투자경제성에 따라 각각의 투자비용회수기간이 정해질 것 입니다.

Q4. 제로에너지빌딩은 현재 신축 건물에 대해 적용된다고 하셨는데, 그렇다면 혹시 신축 건물 이외에 기존의 건물에 대해 적용가능한 방법이 현재 진행되고 있나요?

A: 현재는 LH공사에서 그린 리모델링 공사가 진행되고 있고, 제로에너지빌딩은 현재 시범 사업 중이기에 점차 확대해 나갈 계획에 있습니다.

Q5. 단순 제로 에너지 건물을 짓는 것 외에 민간에의 사업 확장 등도 중요하다고 생각됩니다. 민간에의 적용에 대한 노력은 어떻게 진행되고 있나요?

A: 우리나라의 모든 에너지 관련 제도는 제도를 만든 뒤 공공분야에서 먼저 적용한 후 민간 부문에 적용하고 있습니다. 현재는 시범사업으로 공공건물제로에너지빌딩 의무화를 산업부와 협력하여 공공기관에너지이용합리화 추진에 관한 규정을 만들어 공공부문에 제도화 하려고 하고 습니다. 그리고 현재 계획에는 2017년부터 연차적으로 2020년 공공건물 제로 빌딩 의무화로 공공분야에 우선적용하고, 후속조치로 국토부와 함께 2020년부터는 민간분야에 까지 확대할 것을 논의 중에 있습니다.

Q6. 에너지 공단에서는 신재생 에너지와 BEMS를 지원하고 있습니다. BEMS(Building Energy Management System,건물에너지관리시스템)가 제로에너지 빌딩에 어떤 식으로 적용되는지 간단한 말씀 부탁드립니다.

A: 아무리 제로에너지빌딩에 패시브적인 요소와 액티브적인 요소를 가져다 둔다고 해도 시간대별로 외부 환경 요건에 대해 잘 예측하고 컨트롤 하는 BEMS의 기술이 있어야 제로에너지 빌딩의 구현이 가능합니다. 즉, 제로빌딩의 구현이라 하면 패시브적 요소와 액티브적 요소 그리고 BEMS 이 세 가지의 적절한 조화를 통한 구현이라 말할 수 있는 것입니다.

2. 현황

Q1. 현시점에서 우리나라의 제로에너지빌딩 사업은 어느 정도 진행되고 있고, 어느 단계에 위치해있나요?

A: 현재는 시범사업을 지정하여 진행 중으로 각 건설사들이 실험 주택을 개발하는 등의 진행상황에 위치해있습니다.

Q2. 사업 계획 또는 진행시 모델링 하고 있는 국외사례 등이 있는가요? 있다면, 현지화적용을 위해 노력하고 있는 것은 무엇입니까?

A: 국외 성공사례를 방문, 벤치마킹으로 참고는 하지만 모델링 정도의 큰 건은 없습니다. 이 사업은 아무리 지멘스와 같은 큰 기업이 우리나라에 들어와 제로빌딩사업을 진행한다고 해도 성공할 수 있는 것이 아닙니다. 중요한 것은 “한국형” 제로 빌딩 사업이 진행되어야 하기에 누구보다 우리나라 실정에 맞는 사업을 진행하기 위해 노력하고 있습니다.

Q3. 현재까지의 지층형, 고층형, 단지형 등의 사업 모델을 살펴보면 주거시설이 많은 것을 살펴볼 수 있습니다. 수요를 생각하면 주거시설이 많은 것이 당연할 테지만, 주거시설 이외에 사업장에서 적용하고 있는 모델도 있나요?

A: 업무용 빌딩에 관한 것은 점차 확대할 예정으로, 3,000㎡ 정도의 작은 것들을 위주로 진행하려고 계획 중입니다. 특히 내년부터 작은 규모의 공공건물들은 진행 예정에 있습니다.

Q4. 제로 에너지 빌딩에서 에너지가 중점인 만큼, 에너지를 관리하는 부분에서 에너지를 측정하고 관리하는 시스템이나 정책이 현재 진행되고 있나요? 있다면 어떤 식으로 진행 혹은 계획 중에 있습니까?

A: 제로빌딩사업에서 우선적인 단계로 에너지 공단은 BEMS의 설치를 확인하고 있는 중입니다. BEMS도 공급자별로 차이가 있기 때문에 보다 효율적으로 운영 해 나갈 수 있는 BEMS를 설치하기 위한 일을 진행 중입니다.

Q5. 우리나라는 다른 나라에 비해 전기요금이 저렴하고 건설비용은 높은 편입니다. 이러한 국내 현실에서 제로 에너지 빌딩 사업은 외국의 경우와는 다르게 진행될 것으로 보이는데요. 국내현실에 맞게 제로에너지빌딩 사업을 어떤 식으로 진행해 나가고 있는가요?

A: 최근에도 독일 등과 비교하여 우리나라의 전기요금이 저렴하다는 말이 많지만 이건 실제와 맞지 않습니다.

각 국가별로 전력생산단가와 국민소득 수준 및 경제수준이 존재하고, 이러한 경제나 문화수준을 통해 전기요금은 책정되고 있습니다. 그러므로 각 국가 실정에 맞게 책정되는 것이기에 독일이나 일본 등에 비해 저렴하다는 등의 상대적인 비교는 불가능합니다. 또한, 건설비용도 다른 나라에 비해 높은 편이라고 단정 지을 수는 없습니다. 자제나 설비의 해외의존도, 인건비부터 각 국가의 경제수준이 다르므로 무조건 우리나라가 다른 나라에 비해 저렴한 전기요금과 높은 건설비용을 가지고 있다고 단정 짓는 것은 오히려 아마추어적인 시각일 뿐입니다.

그렇기 때문에 우리나라의 제로 에너지 빌딩은 국외현황과 상대적 비교로 진행하지 않고 그냥 내부적으로 한국 실정에 맞는 사업을 진행하려는 노력을 하고 있는 중입니다.

3. 기대효과 및 전망

Q1. 건축물에서의 에너지 절감은 장기적인 효과를 기대할 수 있을 텐데, 제로 에너지 빌딩으로 얻을 수 있는 장기적인 기대효과는 어떤 것이 있을까요?

A: 제로 에너지 빌딩의 구현으로 첫 번째로 건물 에너지 절약, 두 번째로는 온실가스 감축에 대한 기대를 얻을 수 있을 것입니다. 그 외 추가적으로 재실자의 근무요건 개선을 크게 기대해 볼 수 있습니다.

Q2. 조사에 따르면 연간 67만T CO2온실가스 감소의 효과가 있다고 하는데, 이는 기존의 일반 빌딩과 비교하여 어느 정도 감소가 되는 것인가요?

A: 이 또한 단정 지을 수 없습니다. 현재 여러 데이터들은 모두 개략적으로 산정된 것으로 제로빌딩이외에 액티브 적인 것만 설치된 빌딩들도 있기에 단순히 제로에너지빌딩만의 감소효과라고 단정 짓기는 어렵습니다. 하지만, 건물 성격에 따라 40%~60%의 감소효과를 얻을 수 있을 것이라 기대합니다. 이는 건물 자체는 제로에너지를 목표로 하지만 내무, 사무용 기기들은 제로빌딩과 관련이 없을 것이기에 각 건물의 성격과 관련지어 절감효과를 보는 게 효율적이라고 생각합니다. 예를 들자면, 냉난방만 하는 건물은 제로에너지빌딩으로 에너지를 대체할 수 있으므로 절감 효과가 클 것이지만 데이터센터 같은 곳에서는 절감효과가 적을 것입니다.

Q3. 우리나라는 2020년부터 공공부문을 시작으로 제로에너지빌딩 단계적 의무화를 하겠다는 목표를 발표했습니다.

현 시점에서 목표를 이행하기 위해 필요한 것은 무엇이라고 생각하십니까?

A: 현재 단열 의무화 강화 방안을 국토부에서 실시하고 의무화하기 위한 노력을 하고 있습니다. 이에 고효율기기를 채택할 수 있도록 국민의 인식전환이 필요할 것입니다. 하지만, 국민의 의식의 변화에는 무조건 경제성이 뒤따라야 합니다. 국가에서 에너지를 외친다고 해도 우리 국민들에게는 경제적인 측면을 무시할 수 없을 것입니다. 이에 국가의 에너지 절감 목표와 국민의 경제적 절감 효과가 상응하여 목표를 이행할 수 있도록 보조금 등의 지원제도가 실행되어야 할 것입니다. 이러한 문제는 앞으로 점차적으로 진행되고 나아가야할 문제입니다.

Q4. 앞으로 이러한 제로에너지빌딩 사업으로 Net Zero 에너지 주택이 현실화되는 시점은 언제(년도)라 생각하신가요? 그리고 그렇게 되기 위해 현시점에서 해결해야 할 과제는 무엇이라고 보시는지요?

A: 17년부터 20년까지 공공건물에 의무화되기 때문에 충분히 중소형 건물은 가능할 것으로 보여 집니다. 2025년이 되면 현실적으로도 가능하다고 예상됩니다. 실제로 지금도 넷 제로에너지빌딩이 일부 되고 있는 것이 있습니다.

단지 투자비가 많이 들어가고 있습니다. 건물 규모에 따라 기존 건물투자비 대비 1.4~2배까지의 비용의 추가 투자비가 소모됩니다.

Q5. 마지막으로, 저희 대학생 태양 에너지 기자단이나 이 분야에 관심을 가지고 있는 사람들에게 하시고 싶은 말이 있으신가요?

A: 에너지에 관심이 많은 학생들에게 꿈에 부풀지 말라고 말하고 싶습니다. 단정적인 말로 들릴 수 있지만 이상적인 것만을 추구하기보다는 현실적인 것을 더 중요하게 고려해야 합니다. 많은 에너지에 관심을 가진 학생들이 신재생에너지나 태양에너지 등 전체 에너지 분야 중에 작은 일부분에만 집중하려는 경향을 보이곤 합니다. 공학도로서 실질적인 고민을 해야 할 것이며 현실과의 조화된 것을 잘 고민해야 할 것입니다. 앞으로 에너지 분야는 많은 가능성을 가지고 있습니다. 이에 말하고자 하는 것은 이 분야로의 진로를 선택하려 한다면, 신재생 에너지 전문가가 되기보다는 에너지 전문가가 되길 바랍니다. 에너지 전문가가 된다면 앞으로 전공과 에너지에 대한 공부를 통해 기술전문성에 대한 자부심과 추후 에너지 분야에서 정책 제안 등의 넓은 영역과 이 분야로 사회에의 봉사, 환원에 까지도 영역을 확장해 나갈 수 있을 것이라 자부할 수 있습니다.

한국 에너지 공단 김의경 실장과 대학생 태양에너지 기자단

[사진 3. 김의경 실장님(제일 왼쪽)과 기자단]

 현재 우리나라의 제로 에너지 빌딩 사업은 시범사업으로 진행되고 있지만, 우리나라 실정에 맞는 “한국형”제로 에너지 빌딩 사업으로 진행되고 있다. 자체적인 시스템과 현실적인 제도마련으로 제로에너지빌딩사업을 계속해서 진행해 나간다면 이산화탄소 절감 효과는 물론 우리 삶을 더욱 쾌적하고 윤택하게 만들 수 있을 것이라 기대해 볼 만 하다.