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"제로에너지건축물 어디까지 왔나?"①

제로에너지건축물의 이해 및 기술동향

한정구 기자   |   등록일 : 2020-11-22 20:14:18

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▲국가별 제로에너지건축 정책 현황<출처: 에너지관리공단> 

올해부터 연면적 1000㎡ 이상 공공건축물부터 제로에너지건축물(Zero Energy Building, ZEB) 의무화가 시행된다. 2025년부터는 공공건축물 500㎡ 이상, 민간건축물 대상으로 범위가 확대된다. 이어 2030년에는 민간 및 공공건축물 모두 500㎡ 이상 적용한다는 방침이다. 

▲제로에너지건축물 정의<출처: 에너지관리공단> 

국가별 제로에너지건축 정책을 살펴보면 미국은 2030년 모든 신축 상업용 건축물, 2040년 상업용 건축물의 50%, 2050년까지 모든 상업용 건축물을 제로에너지빌딩으로 추진할 계획이다. 영국은 저탄소 및 에너지절약계획을 통해 에너지 효율등급(EPBD: European Energy Performance of Building Directive/ BREEM: Building Research Establishment Assessment Method)으로 친환경건축물을 규제하는 정책을 추진하고 있다. 캐나다는 2032년까지 단계적 Net Zero Ready Home 상용화를 위해 건물에너지 효율 강화를 추진하고 있다. 독일은 2011년 국가에너지기본계획 수립 후, 신축 주택의 신재생에너지 이용 의무화 및 에너지소요량이 연간 100kWh/㎡를 초과하지 않도록 규제하고 있다. 일본은 2020년까지 절반 이상의 주택과 모든 신축 공공건물, 2030년 모든 신축주택과 민간건물을 제로에너지빌딩화로 조성한다는 계획이다. 

▲제로에너지건축 의무화 세부로드맵 개편안<출처: 에너지관리공단> 

건축물의 에너지효율화 측면에서 가장 높은 수준의 제로에너지건축물을 구현하기 위해서는 건축, 전기, 기계, 에너지 측면의 종합적인 고려가 필요하다. 그중 패시브 기술은 계절 외기온도 등의 변화가 건축물에 미치는 영향을 최소화해 적은 에너지만으로도 쾌적한 실내환경을 유지하는 기술이다. 액티브 기술은 다른 기자재보다 적게 에너지를 사용하면서도 높은 성능으로 운전이 가능하거나 또는 스스로 에너지를 생산할 수 있는 기술이다. 신재생은 수소, 산소 등 화학반응을 통해 전기 또는 열을 생산하는 신에너지와 재생 가능한 에너지를 변환시켜 이용하는 재생에너지로 구분된다. 특히, 제로에너지건축물 운영을 위해서는 건물에너지관리시스템(BEMS) 또는 원격검침전자식 계량기 설치가 필수다. 

▲제로에너지빌딩 의무화 로드맵 동향<출처: 에너지관리공단>

제로에너지건축물 적용한 국내 건물은 △판교 제2테크노밸리 기업지원 허브 △송도 힐스테이트 레이크 △아산 중앙도서관 등이다. 판교 제2테크노밸리 기업지원 허브는 준공건물 최초 제로에너지빌딩 인증을 획득한 연면적 8만㎡의 건물이다. 이 건물에는 창면적비 최적화와 차양일체형 외피적용, 고단열 창호와 외벽, UES(UPS+ESS의 합성어), 태양광에너지, 지열 기술이 적용해 태양광‧지열 등을 이용한 냉난방으로 건물에 필요한 에너지 중 약 20%를 신재생에너지로 충당하는 것이 특징이다. 송도 힐스테이트 레이크는 시범사업으로 선정된 초고층 공공주택인 고층형 제로에너지빌딩이다. 고단열과 고기밀 건물외피, 고효율조명(LED), 고효율냉난방기기, 태양광(PV), 건물일체형 태양광(BIPA), 연료전지, BEMS 등 기술을 적용했다. 법적기준보다 14% 향상된 고단열, 고기밀 외피적용, 공동주택용 BEMS를 개발‧적용해 에너지 이용 및 절감 운영이 가능하다. 아산 중앙도서관은 제로에너지건축물 인증을 취득한 국내 최초 도서관이다. 고효율 기기 및 조명, 태양광, 폐열회수 환기장치, 고기밀‧단열의 창호 및 외벽이 적용됐다. 제로에너지건축물 인증 외에도 건축물에너지효율등급 인증 1++, 녹색건축 인증 일반등급, 패시브 건축물 인증을 획득한 우수사례다. 

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