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News/기술-산업-정책

건물 발생 온실가스, ZEB빠르게 잡자

by 대학생신재생에너지기자단 R.E.F 19기 염지원 2021. 4. 26.

건물 발생 온실가스, ZEB빠르게 잡자

대학생신재생에너지기자단 19기 염지원

건축물 분야는 전세계적으로 가장 많은 에너지를 소비하며 지속적으로 증가하는 추세다. 우리나라의 경우, 매년 국내 총 에너지소비량의 약 20%를 차지할 만큼 건물 부분 에너지 소비 구조 개선이 필요한 상황이다. 이에 따라 최근 건축물에너지 절감 및 온실가스 감축에 획기적으로 기여할 수 있는 혁신적인 건물로서 제로에너지 건축물에 대한 관심이 높아지고 있다. ‘에너지 낭비 없는 친환경 건축’이라는 슬로건과 함께 제로에너지건축 의무화가 공공건축물을 시작으로 2020년부터 시행되고 있다. 

 

제로에너지 건축물(ZEB)이란?

제로에너지 건축물은 패시브하우스(passive house) 기술로 지어진 건물에 신재생에너지 시스템으로 에너지를 생산하여 에너지 소비를 제로에 가깝게 하는 건축물을 말한다. 따라서 제로에너지 건축물을 이해하기 위해서는 먼저 패시브하우스의 개념을 이해할 필요가 있다. 패시브하우스는 여름과 겨울에 냉난방 시스템 없이도 일정수준의 실내 기후를 보장하는 건물을 의미한다. 패시브하우스를 달성하기 위해서는 창, 벽체 및 지붕이 고단열화되어야 하며, 창 및 문 등을 통해 틈새바람이 발생하지 않도록 고기밀하게 시공되어야 한다. 또한 환기를 위해 필요한 외부공기가 실내로 유입될 때 열화순환기장치에서 배기공기와 열교환이 이루어져 열에너지를 회수할 수 있어야 한다.

 

 

[자료 1. 제로에너지 건축 개념도]

출처 : 한국에너지공단


패시브하우스는 연간 단위면적당 난방에너지 요구량 15kWh/m3(등유 1.5리터/m3Ÿyear) 이하, 연간 가전/급탕/난방에너지를 포함한 1차 에너지 소요량이 120kWh/m3 이하인 건물을 말한다. 즉, 패시브하우스는 우리나라 주거용 건물 난방에너지 소요량의 약 1/5 ~ 1/10 수준이다.

제로에너지 건물은 에너지 소비가 순제로(net-zero)인 건물만을 의미하는 것이 아니며 비용 효율적인 개념에서 에너지 소비를 최소화하는 건물까지 포함하고 있다. 현재 제로에너지 건물에 대하여 몇 가지 개념으로 구분하여 표현되고 있으며 아직 국제적으로 통일된 지침이나 규격이 마련되어 있지는 않다. 국내 녹색건축물 조성 지원법에 근거한 제로에너지 건축물의 정의는 건축물에 필요한 에너지 부화를 최소화하고 신재생에너지를 활용하여 에너지 소요량을 최소화하는 녹색 건축물로 Nearly Zero Energy Building에 근접하고 있다.

  • Nearly Zero Energy Building, Zero Energy Ready Building: 비용 경제적인 측면을 고려하면서 건물의 고효율화 및 신재생에너지 공급을 통해 용도별 에너지 사용량(난방, 냉방, 급탕, 조명, 환기 동력 등)을 제로에 가깝게 하는 건축물
  • Net Zero Energy Building: 건물의 고효율화 및 신재생에너지 공급을 통해 연간 총 소비
  • Plus Energy Building: 건물의 고효율화 및 신재생에너지 공급을 통해 필요로 하는 에너지보다 더 많은 신재생에너지를 생산하고 남는 에너지를 판매하거나 기타 용도로 활용하는 건축물

 

 

제로에너지 건축물 국내외 사례

전 세계 많은 나라들은 공공건축물과 민간건축물을 제로에너지 건축물 기준을 적용하도록 의무화하고 있다. 제로에너지 건축물을 신축과 리모델링, 소형과 중대형 건축물, 단독주택과 공동주택, 학교, 관공서 등 다양한 사례를 찾을 수 있다. 초기의 국내 제로에너지 건축물은 삼성물산의 그린투모로우(2009), 국립환경원 탄소제로 건물(2011), 코오롱 e+ 하우스(2011)와 같은 연구목적의 시범사업으로 지어졌다. 이후 2014년에 발표한 제로에너지 빌딩 조기 활성화 방안에 따라 저층형과 고층형, 타운형(지구단위)으로 나누어 업무시설, 도서관, 저층 주택단지, 가로주택 정비사업, 학교, 고층 공동주택 등 다양한 유형의 시범사업이 추진되었다. 2017년 <제로에너지 건축물 인증제도>가 도입된 후 2020년 137개 건물이 제로에너지 건축물 예비인증을 취득했고 그중 16개가 본인증을 취득했다

서울시에서 공공기관 최초로 에너지 자립형 건물로 만든 서울에너지드림센터는 건축적 요소를 통하여 에너지의 70%를 절감하고 신재생에너지 설비를 통하여 30%를 충당하여 연간 에너지 사용량을 0 이하로 만들고 있다고 한다.

 

 

[자료 2. ZEB 국내 사례]

출처 : 제로에너지건축물

 

 

[자료 3. ZEB 국외 사례]

출처 : 제로에너지건축물

 


제로에너지 건축물 조성 현황과 문제점

ZEB의무화는 2014년 국토교통부가 로드맵을 발표하면서 단계적으로 시행됐다. 2017년 제로에너지 빌딩 인증제 도입과 함께 시장형 공기업에 인증 획득이 의무화됐다. 이어 2018년 준시장형 공기업으로 확대됐다가 2020년 1000m2이상 공공건축물 ZEB 의무화에 이르렀다.

그러나 수년간 공들여 발전시키고 예고한 제도라도 하더라도 반드시 완벽한 것만은 아니다. 단계적으로 확산 정책이 예고되었음에도 불구하고 현장 실무자들은 맞닥뜨린 규제에 당혹해하는 상황이다. 이는 홍보, 가이드라인 마련, 기술 보편화 등이 충분히 매끄럽지 못했음을 의미한다.

현장에서는 ZEB 규제 대응에 따른 리스크와 공사비 증가를 우려하고 있으며 제도적으로 미흡하거나 비현실적인 부분에 따라 대응이 어렵다고 토로하는 사례도 발생하고 있다.

그 외 애로사항으로는 현행화 된 인센티브 적용 시 부담이 일부 완화가 되나 실효성이 낮아 보급 활성화를 위한 돌파구로써 역할이 미흡하며, 용적률 완화의 경우 건축물 규모가 크거나 토지 가격이 고가인 경우에만 실효성이 존재하고 주택도시 기금 대출한도 확대의 경우 세부사업이 공공건축물 신축부문에 집중되어 있어 민간부문 확대에 따른 실효성은 매우 낮은 것으로 보인다.

물론 이와 같은 일부 어려움을 제외하고 일반적으로는 ZEB의무화 대응이 걱정하는 것보다 어렵지 않다는 것이 업계의 지배적인 의견이지만 전문가들은 현행 ZEB인증제 중심의 의무화가 실제로 건축물을 에너지 측면에서 자립시킨다는 본래 취지에 부합하는 것이냐는 의구심을 제기하기도 한다. ZEB가 아닌 건물을 ZEB로 인증하거나 ZEB인증 건물이 실제로 인증한 수준의 에너지 성능을 발휘하느냐는 아무도 모른다는 지적이다.

 

제로에너지건축! 이제는 선택이 아닌 필수

국가가 제시한 제로에너지 로드맵에 따라 제로에너지건축은 장기적으로 볼 때 선택이 아닌 필수로 자리매김하게 될 것이다. 이에 건물 부문 탄소 배출량은 2025년까지 25% 줄일 것으로 전망하고 있다. 국토교통부는 지난 2월 16일 대통령 주재로 열린 국무 회의해서 향후 5년간의 국가 건축 정책 방향을 제시하는 ‘제3차 건축 정책 기본계획’을 보고했다. 2030년까지의 10년이 먼 듯 가까운 시간이지만 건축분야에서는 결코 길지 않은 시간이다. 따라서 제로에너지건축물의 제도와 기술, 그 의의를 다시 새겨 지속적인 관심을 가져야 할 필요가 있다.

 

 

[자료 4. 제로에너지건축 로드맵]

출처 : 한국에너지공단
 


참고문헌

[제로에너지 건축물이란?]

1) 김종훈, 조동우, "02. 제로에너지 건축기술 및 건축물 관련기술 동향", 융합연구리뷰 Vol.6, 2020.07. 

2) 김신성, 진태승, "제로에너지 건축물 조성 활성화를 위한 제도 개선 연구", 건축도시공간연구소 기본연구보고서, pp.14-15, 2018.10.31

[제로에너지 건축물 국내외 사례]

1) 추소연, 서울에너지드림센터, "제로에너지 건축", https://seouledc.or.kr/bbs/board.php?bo_table=7010#04

2) 한국에너지공단 블로그, [신재생 에너지] 제로에너지하우스를 소개합니다~, 2015.06.18, http://blog.energy.or.kr/?p=8199

[제로에너지 건축물 조성 현황과 문제점]

1) 여인규, "공공건물 ZEB의무화 '충격'... 기대 우려 '공존',  냉난방 공조 신재생 녹색건축 전문저널 '칸',  2020.03.08, http://www.kharn.kr/news/article.html?no=12087 

2) 이항주, 김인수, "제로에너지 정책·제도 변화에 따른 이슈 및 트렌드 연구 분석", Journal of energy engineering v.29 no.2, pp79-84, 2020.05.22

[제로에너지건축! 이제는 선택이 아닌 필수]

1) 코다 CODAA, "2025년까지 건물 탄소 배출량 25% 저감, 제로에너지 건축물 의무화", 2021.03.02, https://blog.naver.com/codaaxyz/222262015764, (2021.04.03)

 

 

 

댓글7

  • 탄소중립을 위해서는 태양광 발전과같은 신재생에너지 기술의 도입을 통해 친환경적으로 전력을 생산하는 것도 중요하지만 실생활 곳곳에서 탄소배출을 줄이는 것도 중요하다고 생각합니다. 그런 면에서 ZEB 정책은 앞으로 꼭 필요한 정책이라고 생각해요. 하지만 ZEB의무화로 건물을 지었다고해도 에너지 소비량을 예측할 수 있는 정확한 모델이 없기 때문에 앞으로 어떻게 건물에너지를 최소화할지 걱정이 앞서는 부분이네요. 좋은 기사 잘 읽었습니다.
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    • BEMS로 건물 에너지를 관리하고 통제하는 방법이 있습니다! 자세한 내용은 대신기 기사 중에 EMS에 대해 다룬기사가 있으니 참고하시면 좋을것같습니다.

  • 그동안 태양광을 비롯해 여러 신재생 에너지를 설치하여 효율적으로 에너지를 사용할 수 있었던 건물은 대부분 단독주택이나 공공시설 등으로 한정되어 있었는데, 제로에너지건축물로 건설한다면 고층형 주택도 에너지 자립률을 높일 수 있을 것 같네요. 우리나라 대부분의 건물이 고층형 건물인 만큼, 신재생 에너지 설치 확보가 어렵다는 단점을 어떤 방법으로 보완할 것인지 중요할 것 같습니다.
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  • 말씀하신대로 건축부분에서의 탄소중립도 이제 선택이 아닌 필수가 되어야할텐데, 제도적으로 미흡한 부분을 우선적으로 보완해야할 것으로 보이네요. 공공건축물에서 교과서적인 예시가 있어야 민간부문으로 확대도 가능할 것이니 건축부분에서의 ZEB 전개상황을 꾸준히 찾아봐야겠습니다. 좋은 기사 감사드려요!
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  • 많은 전문가가 입을 모아 말하는 것 중 하나가 건축 분야의 탄소 중립이 정말 쉽지 않을 것이라는 점인데요, 2020년부터는 공공건축물을 대상으로 제로 에너지빌딩화가 이루어지고 2025 년부터 민간건축물을 대상으로 이루어지는 것으로 알고 있습니다. 현재 우리나라 건축물의 약 74%가 15년 이상 된 건축물인데 이를 과연 리모델링으로 어느 정도 효율까지 높일 수 있을지, 재건축으로 이어져야만 한다면 여기서 원래 취지에 반하는 역설적인 상황이 오지 않을지에 대한 의문이 들기도 합니다. 앞으로 많은 분야가 탄소 중립을 향해 나아갈 테지만 그 중 건축 분야의 방향성이 정말 궁금하다는 생각이 듭니다..! 기사 감사합니다!
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  • 새로 지어지는 건물을 제로에너지건물로 짓는 것도 중요하지만 더 큰 문제는 기존의 건물들인것 같습니다. 그런것을 고려하면 2025년까지 25%감축은 너무 무리한 목표가 아닌가 생각이 드네요. 이를 위해서는 간단한 방법으로 기존의 건물에서 에너지 소비를 어떻게 줄일수 있는지 생각해봐야 할 것 같네요
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  • 사실 신재생에너지를 극대화하기 위해선 기사에 나온 것처럼 우리가 살고 생활하는 많은 건축물들에 많이 사용되야 한다고 생각합니다. 사실 지금까지는 이런 신재생에너지가 정말 큰 건물에 아주 소수나 아니면 주택단지, 공공기관건물에 소규모로만 존재했다고 생각했는데 제로에너지 건축물이 나온다면 정말 많은 건축물에 신재생에너지 비율을 늘릴수 있을 거라고 생각해요 물론 새로짓지 않은 기존의 건물에는 좀 무리가 있지만 기존의 건축물에서도 다양한 제로에너지 이용방법에 대한 투자나 연구가 활발히 이루어졌으면 좋겠습니다. 좋은 기사 감사합니다.
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