<칼럼>북유럽의 환경친화적 에너지절감 접근방법
<칼럼>북유럽의 환경친화적 에너지절감 접근방법
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  • 승인 2009.10.16 16:47
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박상철 교수(한국산업기술대학교/ KAIST)

환경과 에너지가 우리 인류의 최대 화두인 21세기에 살고 있다. 지구온난화 및 화석에너지 고갈 등에 관한 기사가 거의 매일 매스미디어에 등장하고 있어서 감수성이 예민한 사람들은 자주 자책감에 시달리는 경우가 많으리라 생각된다.

그러나 인류는 지난 300만년 전에 원시 인류가 진화를 거듭하는 동안 많은 도전과 역경을 극복하면서 문화와 문명을 발전시켜 온 역사적 배경을 갖고 있다. 우리 인류는 21세기의 도전 또한 과학의 힘을 기초로 슬기롭게 극복할 수 있으리라 믿고 있다.

인류가 생명활동의 영유하면서 가장 많은 에너지를 사용하고 최대 이산화탄소를 배출하는 부문은 산업부문도 아니며 기하급수적으로 증가한 교통부문도 아니다. 최대량의 이산화탄소 배출로 지구 온난화를 부추기는 부문은 놀랍게도 주택 및 건물부문이다.

이 부문은 전체 에너지 사용량의 약 1/3을 차지하고 있다. 이것을 바꿔 말하면 우리가 생활 습관이나 건축 전에 철저하게 과학적인 방법으로 시공을 하면 상당량의 에너지를 절감시킬 수 있다는 결론이 나온다.

그렇다면 우리의 주거문화에서 에너지사용을 원천적이고 획기적으로 절감하는 과학적인 방법은 없을까하는 의문이 든다. 그 해답은 북유럽에서 이미 1990년대 초부터 시행해 오고 있는 환경 친화적 주택 및 건물 건축방식인 패시브하우스(Passive House)에 있다.

패시브하우스는 1988년 스웨덴 룬드대학의 보 아담손(Bo Adamson)교수와 독일 주거환경연구소의 볼프강 파이스트 (Wolfgang Feist) 소장이 최초로 방법론을 공동 개발해 발전시켜 온 개념으로써 1990년 세계 최초로 독일 헤센주 다름스타트 (Darmstadt)시에 건설됐다.

1996년에 패시브하우스연구소가 독일에서 개설됐으며 주로 독일, 오스트리아, 스웨덴, 덴마크, 핀란드 등 북유럽 국가에 약 2만동의 주택 및 건물이 지어졌다.

패시브하우스는 기존의 주택보다 열효율이 10배 높으며 전력사용도 최소한으로 설계되어 있다. 일반주택보다 지붕 두께가 50㎠정도 두꺼워 열손실이 최소화되며 특수 창문 및 환기시설 설치로 건물 내에 최적의 온도를 일정하게 유지할 수 있다. 한 예로 패시브하우스 내에 거주하는 거주자의 체온까지도 난방에 보탬이 된다.

패시브하우스의 표준건축방식은 독일의 저에너지사용주택 표준방식과 스웨덴과 덴마크의 건축물 에너지소비규정을 기초로 하고 있다. 이 규정에 의하면 패시브하우스 건축물은 에너지 사용이 연간 1㎡당 120kW를 초과하지 못한다.

패시브하우스는 전력소비를 최소화하기 위해 고밀도 및 초경량 건축자재를 사용한다. 또한 태양열을 최대한 활용하기 위해 외부면적이 최소한으로 설계되어 있다. 특히 난방효과가 극대화 될 수 있도록 특수 환기설비시스템과 최첨단 창문설비시스템이 사용돼 내부온도가 최소한으로 배출되면서도 환기가 가능하다. 고효율 조명기구 및 전력장치와 기구 등이 사용돼 전력은 최소량만 사용된다.

최근에는 전 세계적으로 이러한 에너지소비에 관한 인식에 힘입어 제로에너지하우스 열풍이 불고 있다. 제로에너지하우스는 기존의 패시브하우스 보다 진일보 한 개념으로 일정부문 화석연료로 생산된 에너지원을 사용해야 하는 패시브하우스의 단점을 극복한 것이다.

제로하우스는 신재생에너지를 주택 및 건물에 적용시켜 기존의 화석에너지 사용을 원천적으로 배제한 주거 및 건축양식이다. 최근에는 이를 액티브하우스(Active House)라고도 부르는데 에너지를 필요 양보다 더 많이 생산해 남은 에너지를 전력시장에 판매할 수 있는 구도로 설계돼 있다.

간단하게 설명하자면 기존의 최대 에너지소비 주체인 각 건물이 전력을 생산하는 자가 발전소가 되어 필요한 양을 소비한 후에 남은 전력을 시장에 내다 파는 것이다. 우리의 주택 및 건물이 전기 먹는 하마에서 황금알을 낳아주는 거위로 변신한다는 의미이다.

올해 5월 세계 최초의 액티브하우스가 덴마크에 건설됐다. 이 액티브하우스는 약 30년간 전력을 생산할 수 있으며 컴퓨터시설로 작동된다. 외부온도와 날씨에 따라 창문이 작동되며 최대에너지를 생산하고 최소에너지를 사용하도록 설계되어 있다. 하지만 약 78만8000달러에 이르는 건축비용은 풀어야 할 과제이다.

지금까지 세계 각국의 제로에너지하우스의 기본개념이 단열과 에너지사용의 절감에 초점을 맞춘 패시브하우스에서 액티브하우스 개념으로 전환하고 있는 것이 새로운 북유럽의 환경친화적 에너지절감 경향이다.


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