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신재생에너지 마을 - 독일 하이델 베르크 빌리지



 독일 하이델베르크 시의 반슈타트 마을은 재생에너지로 마을 전력의 대부분을 충당한 사례로 꼽히고 있다. 반슈타트 마을은 신재생에너지를 통한 ‘발전’도 중요하게 생각하지만, 에너지 자체의 ‘절약’에 비중을 조금 더 두고 있다. 반슈타트 마을의 구체적인 사례를 통해 재생에너지의 다양한 활용 방안에 대하여 알아보겠다.


1. 독일 하이델베르크의 반슈타트 마을


 독일어에서 반(Bahn)은 기차역, 슈타트(stadt)는 마을. 즉, 기차역이 있던 마을이라는 뜻이다. 하이델베르크 외곽을 지나던 화물철로가 폐선되고 나서, 화물기차역 터에 조성한 곳으로서 반슈타트는 도시면적만 축구장 200개 크기의 116헥타르에 달하는 도시이다. 반슈타트는 외부에 의존하는 하이델베르크의 에너지 소비구조를 근본적으로 바꾼다는 목표로 건설되었다.


 2. 반슈타트 마을의 발전 사례


 1) 패시브 하우스

 ‘패시브 하우스란’ '수동적(passive)인 집'이라는 뜻으로, 능동적으로 에너지를 끌어 쓰는 액티브 하우스(active house)에 대응하는 개념이다. 액티브 하우스는 태양열 흡수 장치 등을 이용하여 외부로부터 에너지를 끌어 쓰는 데 비하여 패시브 하우스는 집안의 열이 밖으로 새나가지 않도록 최대한 차단함으로써 화석연료 없이 실내온도를 따뜻하게 유지할 수 있다.

 세대 수 2,500세대의 에너지 콘셉트를 갖는 반슈타트는 세계 최대규모의 패시브하우스 단지이다. 마을 건물 전체가 자연의 힘과 ‘패시브 하우스’ 건축물을 이용해서 냉난방 문제를 해결한다. 에너지발전이 아닌 에너지 절약을 주목표로 한 이 단지는 친환경적인 요소로 건축되었다. 고단열, 고기밀, 고성능 창호, 열교환 환기 외에도 독특한 방법이 추가되었다.


 2) 수직 정원

 건물 외벽에 식물이 자랄 수 있도록 철망 같은 것을 덧붙여서 식물이 건물 표면을 덮을 수 있게 하였다. 이렇게 건물 외벽에서 식물이 자라나게 되면 여름에는 햇빛을 차단하는 그늘 구실을 하고 겨울에는 내부의 열이 밖으로 빠져나가지 않게 붙잡으며, 식물을 통한 공기 정화가 가능하다는 장점이 있다.

 또한 하이델베르크 빌리지는 기본적으로 지역난방을 통해 열에너지를 분배하는 구조를 가진다. 건물 외벽에 얇은 벽을 세우고 그 벽에서 식물이 자랄 수 있도록 했다.

 ‘수직 정원’이라고 불리는 이 구조는 여름에 햇빛을 차단하는 그늘 역할을 하고, 겨울에는 열이 빠져나가지 않게 차단하는 단열재 구실을 한다. 냉·난방을 위한 에너지 소비를 그만큼 줄일 수 있다는 것이다. 식물의 광합성으로 인한 공기 정화는 부가적인 효과 중 하나이다.


[사진 1. 수직 정원의 모습]

[출처] 에너지정보문화재단


 3) 옥상정원

 하이델베르크의 지역 특성상 여름의 날씨가 고온 건조하다. 독일의 한여름에는 건물 옥상 표면의 온도가 80℃까지 올라가는데 이는 실내 온도에도 영향을 준다. 즉, 열전도로 인한 실내가열을 막기 위해 냉방에 에너지를 써야 했으며, 옥상 표면의 온도가 올라가는 것을 막기 위해 옥상에 정원(庭園)을 설치하였다. 옥상정원이 있으면 한여름에도 옥상의 표면 최대온도는 32℃로 감소하였고, 그에 따른 에너지 수요 감소는 에너지 소비를 줄이는 효과를 낳게 되었다.


[사진 2. 반슈타트의 옥상정원]

[출처] 아이원 트래블


3. 반슈타트 마을의 이야기


 하이델베르크 시 환경부 에너지 담당 랄프 베르미히 씨는 “우리 지역의 발전 능력 자체에는 한계가 있다. 그래서 에너지의 경제적 효율성 면에서 모든 노력을 다해야 한다. 난방, 전기를 가능한 한 효율적으로 사용해야 한다. 절약할 수 없는 에너지는 신·재생 에너지로 충당해야 한다”라고 말했다. 앞서 설명한 패시브 하우스(Passive house)를 통하여 하이델베르크 빌리지는 단열의 극대화를 이용하여 에너지수요를 줄임과 동시에 에너지 효율성을 동시에 충족시켰다고 말하였다.

 이델베르크 빌리지에 6년째 거주 중인 마르쿠스 라이허트씨는 "이곳은 별도의 난방이 필요 없는 곳으로 독일 도심 내 일반 주거건물보다 단열소재가 2배 이상 쓰였다"며 "두터운 단열로 인해 자칫 환기가 잘되지 않을 수도 있는 점을 고려해 거실과 부엌은 물론 방마다 환기 시스템을 설치해 문제가 없다"고 설명했다.

 하이델베르크 빌리지의 창가에는 태양광 패널이 3중으로 비스듬히 설치되어 있다. 이 태양광 패널은 계절에 따른 태양의 고도가 다른 것을 이용하여 여름에는 햇빛을 차단해 주고 겨울에는 햇빛이 들어오는 각도로 차양이 되어준다.

 주목해야 할 점은, 태양광 패널에 의해 발생한 전기는 분산전원으로 각 가정에서 소비하는 것이 아니라 그 지역 전력회사로 판매한다는 것이다. 판매가는 독일 재생에너지법(EEG)이 정한 가격이고, 사들인 전력만큼 전력회사는 차후에 전력을 공급해 준다.

 즉, 태양광발전기를 이용해 전력을 생산한 만큼 전력을 무상으로 사용하게 해주는 구조로 되어있다. 이는 고비용의 ESS(에너지저장장치)를 구비해 둘 필요가 없다는 것을 의미한다.


4. 마치며


 우리나라에도 하이델베르트의 반슈타트와 같은 패시브하우스 단지가 있다. 한국 패시브 건축협회로부터 패시브 인증이 완료된 대한민국 최초 패시브하우스 단지인 거창 송정지구가 대표적이다. 태양광 및 태양열, 하이브리드 가로등이 설치되어 있으며 27세대 규모의 아주 작은 단지이지만, 패시브 하우스를 알린 첫 시작점이다. 독일 프랑크푸르트는 2009년부터 모든 집을 패시브 하우스로 짓는다고 선언하였다.

 우리나라도 패시브 하우스에 대한 홍보를 적극적으로 하여, 재생에너지 선진국의 장점을 도입할 수 있는지 판단하고, 적극적으로 임해야 할 것이다. 



참고 문헌

[네이버 지식백과] 패시브 하우스 [Passive house] (두산백과)

https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1320010&cid=40942&categoryId=32149

한국 패시브 건축협회

15-01. 패시브하우스 복합단지, 반슈타트 (Bahnstadt), 하이델베르그

http://www.phiko.kr/bbs/board.php?bo_table=z3_01&wr_id=860

시사인

화석연료 없앤 반슈타트의 마법

https://www.sisain.co.kr/?mod=news&act=articleView&idxno=27391&fbclid=IwAR1hOJ7N_VB9VXcl4IDLPwHf27aylcuZt0_J7fdW_NriWwDc3zqEUrSQ1Mg

아시아경제

[스마트시티를 가다-上]'에너지 자립' 유럽 도시서 서울의 미래를 찾다

http://www.asiae.co.kr/news/view.htm?idxno=2018103014153976471

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세계의 친환경 도시여행(2) 전통의 도시 하이델베르크, 혁신의 아이콘이 되다!

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