안녕하세요. 신재생에너지 전문가 썬랩입니다!

최근 기후변화에 따른 지구온난화 문제로 친환경 에너지에 대한 관심이 나날이 높아지고 있습니다. 대규모 산업단지가 아니더라도 우리가 생활하는 집, 학교, 직장, 공공기관 등 많은 건물들이 전력을 소비하고 있는데요.
만약 건물 자체적으로 에너지 소비를 줄이고 생산까지 해낸다면 어떨까요? 전기료까지  ‘0’원이라면? 오늘은 건축물의 에너지 절감 및 온실가스 감축에 기여하는 제로에너지빌딩에 대해 알아보겠습니다.

제로에너지빌딩(ZEB)이란?

일반적으로는 단열재, 이중창 등을 적용하여 건물 외피를 통해 외부로 손실되는 에너지양을 최소화(패시브) 하고 태양광ㆍ지열과 같은 신재생에너지를 활용하여 냉난방 등에 사용되는 에너지로 충당(액티브) 하여 ‘에너지 소비량이 0에 근접하는 건축물’을 의미합니다.

효율의 시작은 비효율을 줄이는 것부터. 패시브기술!
건물 외피로 낭비되는 에너지를 줄여 냉난방 에너지 사용량을 최소화하는 기술을 의미합니다. 단열성능을 강화하기 위한 기능으로 보면 쉬운데요. 자연환기, 고성능창문, 고기밀, 외단열, 외부차양, 자연채광, 옥상녹화 등의 기술이 있습니다.

에너지 생산은 친환경적으로. 액티브기술!
건물 외피로 낭비되는 에너지를 줄여 냉난방 에너지 사용량을 최소화하는 기술을 의미합니다. 단열성능을 강화하기 위한 기능으로 보면 쉬운데요. 자연환기, 고성능창문, 고기밀, 외단열, 외부차양, 자연채광, 옥상녹화 등의 기술이 있습니다.

제로에너지빌딩 왜 필요한가요?

1. 기후변화대응
기후변화 위기는 세계 각국의 정치, 경제, 외교적 측면에서 1순위로 고려되는 심각한 문제입니다. 파리기후협정 이후 온실가스 감축 목표가 국제적으로 공식화되면서 세계 각국에서는 건물의 효율적 에너지 사용에서 더 나아가 제로에너지건축물(제로에너지빌딩) 의무화 목표를 수립하여 시장 확대를 유도하고 있습니다.

2. 에너지 의존도
국제사회의 흐름에 따른 필요성 외에도 해외 에너지 수입 의존도가 높은 우리나라는 여름철 피크전력 수급과 국제 정세 변화에 따른 에너지 가격의 불안정성 등을 보완하기 위해 건물의 에너지 자립은 필수적입니다.

3. 신산업 시장 창출
2030년까지 신축 건축물의 70%가 제로에너지건축물로 전환되면 연간 10조원의 추가 투자 및 10만명의 고용이 유발되는 효과를 낸다고 합니다. 또한 해외 진출을 통한 신시장 개척 및 추가 고용 창출로도 이어질 수 있습니다.

'녹색건축물 기본계획'으로 탄탄하게 시작

올해 1월에는 “제2차 녹색건축물 기본계획”이 발표되었는데요. 온실가스 감축 목표가 대폭 강화(’30년 BAU 대비 18.1%→32.7%)되면서 목표 이행을 위한 한 부분으로, 제로에너지건축 등 신성장 산업 육성 및 일자리 창출을 위한 체계적인 전략이 수립되었습니다.

건물에너지 소비량을 효과적으로 줄이기 위해 2014년에 처음 ‘제로에너지건축 국가 로드맵’이 작성되었고 로드맵에 따라 이번 2020년부터 공공부문 건축물을 시작으로 2025년에는 민간 부문까지 단계적으로 제로에너지건축물 인증 및 의무화가 진행된다고 합니다.

전기료도 아끼고 인센티브도 받자! '제로인증제'

그렇다면 제로에너지건축물은 어떤 기준에 따라 인증하는 것일까요?

‘제로인증제’는 건축물의 에너지 성능을 정량적으로 평가하여 제로에너지 실현 정도에 따라 5개 등급을 구분하여 인증하는 제도로, 건축물 에너지 효율 1++ 등급 이상의 에너지 성능 수준 및 에너지 자립률, 건물에너지관리시스템(BEMS) 설치 여부에 따라 평가됩니다.
제로인증을 완료하게 되면 용적률, 건축물의 높이 등 건축기준이 최대 15% 완화될 뿐만 아니라 신재생에너지 설치 보조금 우선지원, 주택도시기금 대출한도 확대 등 다양한 인센티브를 적용받을 수 있게 됩니다.

해외·국내 사례

제로에너지빌딩에 대한 개념이 생소하기 때문에 이런 건물이 정말 실존하는지 의구심이 들 수도 있는데요. 이미 해외에서는 제로에너지빌딩에 대한 투자가 활성화되어 있고, 국내에서도 정부의 시범사업을 통해 지어진 건축물들이 있습니다.

이미지 : 불릿센터_엔지니어링닷컴

■ 살아있는 건물 '불릿센터'(미국)

2012년에 준공된 미국 시애틀의 불릿센터는 ‘살아있는 건물’이라고 불릴 정도로 높은 에너지효율을 보이는데요. 시애틀의 고층건물들에 비해 에너지효율이 약 80%나 높다고 합니다. 지붕에 설치한 태양광 발전 시설은 1년동안 건물이 사용하는 에너지량보다 더 많은 에너지를 생성하고 지열, 열회수 환기장치를 통해 냉 〮난방에 사용되는 에너지를 절감하는 방식입니다.

이미지 : 에너지정보소통센터

■ 제로에너지도서관 '아산중앙도서관'

2018년 2월에 문을 연 아산시 중앙도서관은 국내 최초 ‘제로에너지 도서관’인데요. 이 건물은 지하1층~지상5층 규모로, 제로에너지건축물의 공법을 활용하여 에너지 자립률 27.77%를 달성하였습니다. 또한 국내 친환경 건축 관련 분야의 모든 인증을 획득한 일명 ‘착한 건축물’인데요. 패시브 건축물, 건축물 에너지효율등급 1++등급, 녹색건축 일반등급 본인증을 모두 획득하였습니다.

이미지 : 세종의소리

■ 스마트건축 '세종특별자치선거관리위원회'

세종선관위는 공공기관 최초의 제로에너지 청사입니다. 이 청사는 4각 형태의 벌집 모양인 차양 일체형 구조로 설계되어 자연광은 받아들이고 열은 차단하는 구조인데요. 옥상의 태양광발전 시설과 지하의 지열발전을 이용해 냉난방을 실시합니다. 이 청사의 에너지 자립률은 52.8%로, 대한민국 스마트 건축도시대상에서 최우수상을 수상하기도 했습니다.

앞으로의 시장 전망은?

건축물은 초기에 에너지 성능을 높여 놓으면 그 효과가 30년 이상 누적되는데요. 그렇기 때문에 건물부문은 다른 부문에 비하여 온실가스 감축 잠재력이 가장 클 것으로 예상되는 분야이며, 에너지전환의 주요 과제이기도 합니다.
특히 세계 녹색건축물 시장규모는 2030년에는 전체 건축물 시장에서 약 60%를 차지할 것으로 예상되고 있기 때문에 경제, 환경, 산업적 측면으로 매우 기대되는 분야입니다.

이미지 : 에너지정보소통센터

첫걸음을 떼는 제로에너지빌딩

현재 제로에너지빌딩에서 주로 사용하는 에너지원은 태양광 발전입니다. 향후 의무화 가구 수가 많아진다면, 태양광 발전으로 충당하고 있는 5대 에너지소비(난방, 온수, 냉방, 조명, 환기)를 보조할만한 액티브 요소 발굴이 필요합니다. 또한 제로에너지건축 활성화를 위해 초기 투자비용 부담을 줄일 수 있는 방안을 마련하는 것이 무엇보다도 중요합니다.
 
태양광발전사업도 초기 단계에는 높은 투자비용과 까다로운 절차로 활성화되기 어렵다는 인식이 컸는데요. 하지만 2019년에는 목표 보급률을 상반기에 조기 달성하는 등 눈부신 성과를 이뤄내고 있습니다.

제로에너지빌딩 사업 또한 이제 시작하는 단계에 불과합니다. 시민들에게 긍정적 인식과 필요성을 심어줄 수 있는 콘텐츠 제작 및 홍보를 시작으로, 기업과 정부의 적극적인 기술 개발 및 정책적 지원을 통해, 2030년에는 제로에너지빌딩에서 생활하는 우리의 모습이 일상이 되기를 기대해봅니다.

글. 황혜란(썬랩 기획마케팅 주임)