기술자료

1-01. 제로에너지건축물의 정의와 실현가능성

M 관리자 3 1,142 07.26 09:59

​이 글은 본 협회가 월간 "전원주택라이프"  2018년 1월호에 게제한 글을 편의에 맞게 각색한 글입니다. 

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1. 무엇 때문에 제로에너지 건물을 만드는가?

 

제로에너지건물은 개인에게도 국가에게도 필요하다.

에너지비용을 한 푼도 내지 않고 생활할 수 있다면 좋아 하지 않을 사람은 없으며, 원료를 모두 수입에 의존하는 국가입장에서도 마다할 이유가 없기 때문이다. 

 

그러므로 국가는 개인이 조금 더 비용을 들여서라도 제로에너지건물을 지어서 살았으면 하고 있는 반면에 개인의 입장에서는 비용을 추가로 들이지 않고 제로에너지건물에서 살고 싶은 욕구가 있다. 이 둘 사이의 거리를 좁히는 것이 관건일 것이며, 국가입장에서도 이를 위해 매년 막대한 연구비를 지원하고 있는 것이 현실이다. 

 

이 글은... 모두가 원하고 있지만, 기술적으로든 가격적으로든 쉽게 접근하기 어려운 “제로에너지건물”에 대한 기초적 지식과 지금 시점의 기술로 달성 가능한 범위를 소개함으로써, 뜻이 있는 건축주가 합리적 가격으로 접근할 수 있도록 도움을 드리고 싶다는 의도에서 출발하였다. 

 많은 지면은 아니나, 최선을 다해 필요한 내용을 충분히 담을 수 있도록 하겠다. 

 

1-1. 제로에너지건축물의 정의

 

제로에너지건축물이란 에너지를 사용하지 않던가, 사용한 만큼 신재생에너지를 통해 생산되는 건축물을 말한다. 

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그러나 흔히 상상하시는 것처럼 쉽게 그냥 0 이 되는 것은 아니다. 

 

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<노원 제로에너지주택단지, 그림출처: http://www.zedtown.kr>

 

 

- 물리적 제로에너지

우리는 전기, 가스, 석유 등 다양한 형태의 에너지원을 사용하며, 용도로는 난방,냉방,급탕,조명 등을 위한 에너지를 사용한다. (정확히는 환기를 위한 에너지와 콘센트전력이 추가적으로 있으나, 설명에는 제외하였다.) 물리적 제로에너지건축물은 이 모든 것을 에너지원을 다양하게 사용하면서, 이 모든 것을 모두 0으로 만드는 것은 쉽지 않다. 

사용처와 에너지원의 종류가 다양한 만큼, 에너지생산설비도 다양하고 계통이 복잡해 져야 하기 때문이다. 하지만 계획만 잘 된다면 사용자 입장에서는 각 에너지원별 기본요금만 내면 되는 실질적인 제로에너지를 달성할 수 있다. (비용은 문제가 될 수 있다.)

 

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- 계산적 제로에너지 

이 방법은 주로 국가가 선택하는 방법이다. 사용 에너지원 또는 사용처와는 무관하게, 전체 사용량의 단위를 kWh로 통일시킨 후, 이와 동등한 량의 에너지를 생산하면 제로에너지건축물로 정의하는 방법이다. 여기에 가정용 전기기기의 사용량이 포함되느냐 안되느냐에 따라 생산량의 차이가 커지지만, 우리나라 제도에서는 국제기준을 따라서 제외하고 있다.

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이런 계산적 방법은 사용자 입장에서 볼 때, 석유나 가스사용량은 100% 지불해야 하기에 “이게 뭐 제로에너지야?”라고 생각할 수도 있다. 이 방식이 사용자입장에서도 제로에너지가 되려면 남는 전력을 판매하여 얻은 수익금과 가스, 석유 사용금액이 같아져야 하는데, 현재로써 주택수준에서는 전력 사용량의 차감만 가능하고, 이를 판매할 수는 없다. (판매하려면 따져야 할 것과 거쳐야 할 길이 멀고 험하다.) 

사용자입장에서는 불리할 수 있으나, 국가가 이런 방식으로 제로에너지를 평가하는 것은 제로에너지라는 것이 공공적 목적을 내포하고 있기 때문이다.

 

 

1-2. 제로에너지건축물의 증명

-요금고지서

 

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<전력요금고지서의 예> 

 

제로에너지의 목표를 달성했냐를 가장 쉽게 확인하는 방법은 매달 나오는 요금고지서를 보면 된다. 그러나 고지서는 각자의 생활습성과 취향이 반영된 것이기에 정성적 판단은 될 수 있으나 객관적 증명은 아니다. 또한 전력의 경우 여러 가지 사용처가 하나로 묶여진 숫자이기에 개별적 사용량을 파악할 수도 없다. 

 

 

-계산을 통한 평가

이 방식은 건물의 실제 사용과 관계없이, 설계도면을 바탕으로 에너지계산을 하여 제로에너지를 입증하는 방법이다. 국가는 이 방식으로 이른바 제로에너지건축물인증을 한다.

공평한 조건을 가지고 계산을 하기 때문에 같은 용도의 다른 건물과 상대적 비교도 가능하다는 장점이 있는 반면에 실제 사용량과는 사실상 멀어 질 수도 있는 방식이다. 하지만 여러 가지 정책적 혜택을 미리 결정해야 하고, 지어지기 전에 오류 등을 수정해야 하기 때문에 우리나라를 포함한 거의 모든 국가는 이 계산 방식을 통한 제로에너지건축물 증명을 하고 있다.

 

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<건축물에너지효율등급의 예> 

 

 

그러나 통상 민간 건축시장에서는 국가인증보다 고지서의 숫자에 더 민감하게 반응하고 있는 형편이다. 아무래도 비용으로 보는 것이 더 현실과 닿아 있기 때문이다. 하지만 어디까지나 이는 참고용 자료일 뿐이지 객관적인 정보는 아님을 명심해야 한다. 가장 쉽게 제로에너지건물을 만드는 방법은 아무 에너지도 사용하지 않고 그저 버티기만 하면 쉽게 달성될 수 있기에 이를 통한 눈속임과 과장이 많을 수 밖에 없기 때문이다.

 

이처럼 고지서를 통한 확인과 계산을 통한 증명 방식 모두 큰 불확실성이 존재한다. 그러므로 제로에너지건축물은 아주 긴 시간과 많은 사례를 통한 통계적 접근이 요구되고 있기도 한다. 

 

 

1-3. 제로에너지건물을 짓는 목적

 건축주가 제로에너지건물에 관심이 있는 것은 아무래도 에너지비용과 직접적 관련이 있다. 특히 아파트생활을 하다가 단독주택으로 옳겨간 많은 선배건축주의 후담을 통해 그 막대한 에너지비용의 무서움이 널리 알려지 탓이기도 하다.

 모두가 예산은 한정되어 있다. 집을 짓고자 결심한 다음부터 검색을 해서 보이는 모든 것이 탐난다. 다 가지고 싶은 것이 인간의 마음이다. 그림같은 정원, 넓은 데크, 멋진 테라스, 특정 상표의 주방, 욕실 용품은 어찌 그리 다양하고 이쁜지...

건물의 요소 뿐만이 아니다. 마당에 텐트도 한번 쳐볼까? 아! 야외 이동 수영장도 있네. 이 바비큐그릴은 보기만 해도 커뮤니티가 저절로 형성되는 것 같아...

 그러나 하다 보면 미처 생각도 못한 비용이 추가되고, 각종 세금까지 더해지면 제로에너지는 커녕 맨 바닥에 잘 수도 있다는 생각까지 든다. 결국 매달 내는 에너지비용에 대한 고민은 어느덧 맨 후순위로 밀리게 되고, 이와 함께 “제로에너지”라는 단어도 저 멀리 대서양을 건너게 된다.

 하지만 막상 단독주택에서의 삶이 시작되면, 매달 날라 오는 요금고지서는 곧 현실이 된다. 그 현실을 직시하기 에는 사놓고 아직 한 번도 사용하지 않은 창고 속의 그 수많은 단독주택용 물건들이 야속할 뿐이다.

 그럼 제로에너지주택을 위해 꿈꾸던 단독주택의 재미를 만드는 요소를 모두 포기하는 것이 맞는 것일까? 사실 그렇지는 않다. 

 왜 단독주택을 짓는지를 다시 되물어야 한다. 에너지비용은 현실이지만 아이의 해맑은 노래 소리도 현실인 것은 마찬가지다. 

 

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제로에너지“건물”이다. 즉 “제로에너지”는 형용사일 뿐이지 목적이 될 수는 없다. 이는 단독주택으로 보면, 주택에서의 행복한 삶을 위한 하나의 수단일 뿐이다. 정말 최고급의 바비큐그릴과 이를 위한 데크, 포치를 가지고 싶다면 그 것을 해야 한다. 하지만 몇 번을 냉정히 고민해서 정말 자주 사용하고 필요로 하는 것이 아니라면, 그 비용을 에너지절감에 투자하는 것도 나쁘지 않다. 결국 내가 살 집이기 때문이다. 

하지만 이 장기적 플랜에서도 제로에너지보다 우선되는 개념이 있다. 그 것은 “쾌적한 삶”이다.

 

 어쨌거나 즐겁기 위해서는 아프지 말아야 한다. 아프면 모든 것이 다 소용없다. 

 

 

1-4. 패시브/제로에너지건물의 세가지 조건 - 쾌적, 저에너지, 경제성

이 세가지 단어는 분명한 우선 순위가 있다. 모든 건물은 우선 쾌적해야 하고, 에너지를 적게 사용해야 하며, 이를 만드는데 들어가는 비용이 가장 경제적이어야 한다. 또한 이 세 가지 조건을 모두 갖추어야 한다. 즉 어느 한 가지가 소홀히 되면 안 된다는 것이다.

 

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 엄청난 에너지비용을 지불하면서 쾌적한 것은 안 된다는 의미이고, 에너지도 적게 쓰고, 쾌적한 집이지만 이를 구현하기 위해 비용을 크게 들이는 것도 안 된다는 것이다.

 즉 세가지가 “또는”으로 묶이는 것이 아니라 “그리고”로 묶여야 한다.

 

이 중에서 첫 번째가 “쾌적”임을 주목해야 한다. 결국 이 것이 목적이기 때문이다. 즉 제로에너지건물의 목적이 “에너지제로”가 되면 쾌적과 경제성이 함께 망할 수 있다는 뜻이다.  

 여기서 의문을 품을 수 있다. “쾌적하면서 에너지도 안 쓰는 건물을 어떻게 경제적으로 지을 수 있는가? 당연히 비싸지 않나?”

 가격은 올라간다. 여기서 이야기하는 경제성은 “쓸모없는 과투자와 중복투자를 하지 않는다.”, “전체 집의 균형을 맞춘다”라는 두 가지 의미를 지닌다.

 여기에 대한 구체적 내용은 기술자료실의 모든 글 내에 포함되어져 있다.

 

 

1-5. 패시브/제로에너지건물의 실현 가능성

 그럼 이런 집을 지금 당장 지을 수 있을까? 지금 기술로 가능할까?

가능하기도 하고 불가능하기도 하다. 문제는 바비큐그릴을 구입할 때 고민하는 것과 다르지 않다. ‘어떤 그릴을 살 것인가’를 한참 고민을 하게 된다. 디자인도 보고, 가격도 보고, 성능도 보고, 댓글도 보고, 국산/외산도 보고, 배송비도 보고, 모든 것을 다 보아야 한다.

 

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<제로에너지하우스, 출처 : 2017 Auckland Design Manual>

 

 

제로에너지건물도 마찬가지다. 단열 잘하고, 좋은 창쓰고, 태양광 달면 제로에너지가 될까? 그렇지 않다. 물건 하나에 검토할 것이 저리도 많은데, 집 전체의 성능을 결정하는데 세 가지 단어로 완성될 리가 만무하다.

 우리의 건축 현장에서 자주 듣는 말이 있다. 구조를 이야기할 때 “짱짱하다.”, 단열을 이야기할 때 “충분하다.”, 좋은 창을 이야기할 때 “수입이다.”, 태양광을 이야기할 때 “공짜다”

우리는 큰 비용에 둔감하다. 2억, 3억을 지불하니 세세한 비용에 둔해진다. 아니 어쩌면 물건 하나 하나의 비용은 눈에 쉽게 들어오기 때문에 민감해 질 수 있으나, 건축비는 너무 복잡해서 민감해질 엄두가 나지 않게 되고, 가장 쉬운 “평당공사비”만 민감해 질 수 밖에 없다. 

 기술적으로, 비용적으로 패시브/제로에너지건물은 지금 당장 실현 가능하다. 하지만, 이 전에 우선 “집다운 집”이 되는 것이 우선이다. 지금의 단독주택 시장은 “하자”와 “충분한 단열”을 바꾸고 있다고 해도 과언이 아니다. 

 

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<목조주택하자사례: 토대목 하부 빈공간> 

 

 

모든 이가 하자없는 집을 바란다. 공급자가 품질을 결정하는 아파트는 모르겠지만, 건축주가 대부분의 과정에 관여할 수 있는 단독주택은 하자를 충분히 예방할 수 있다. 제로에너지주택을 위해 사용될 돈이 있다면, 하자를 예방하는데 그 돈이 사용되길 바란다. 역설적으로 하자없는 집이 제로에너지주택에 가까워 질 수 있는 가장 빠른 지름길이기 때문이다. 국가의 입장에서는 매년 단독주택의 하자를 보수하는데 들어가는 재료를 만드는데도 에너지를 사용해야 하며, 누군가가 이동을 위해서도 에너지를 사용해야 한다. 어찌보면 이 에너지를 줄이는 것이 더 궁극적이 목적에 부합된다고 봐야 한다.

 그러므로, 우선 하자없는 집을 짓는다는 목적을 달성하고 나서 남는 비용이 있다면 사용에너지를 줄이는 쪽으로 비용을 배분하면 된다. 이런 마음으로 접근하면 제로에너지건물은 당장 실현될 수 있는 범위 내에 있다.

 

 

1-6. 제도적 혜택과 보조금

그럼 패시브/제로에너지건물을 지으면, 혜택이 있을까? 사실상 없다고 보아야 한다. (물론 신재생에너지 보조금은 있으나, 이 부분은 해당 기고문에 자세히 다룰 예정이다.) 현행 “지방세특례제한법” 시행령 제24조에 따라 건축물에너지효율등급에서 1등급을 받으면, 5년간 재산세의 3%를 경감할 수 있다고 되어 있다.

이 것을 비용을 바꾸면, 건물의 평가액에 따라 재산세가 달라지기는 하나, 5년간 약 20만원정도의 수준이다. 그러나, 이 경감액을 떠나서, 에너지효율등급인증을 받는데 약 80만원정도가 소요된다. (올해 한시적으로 인증비를 무료로 해주긴 하였다.) 

그러므로 사실상 혜택은 전무하다고 보아야 한다. 그럼 앞으로는 보조금 등의 혜택이 늘어날 가능성은 있는가? 그것도 없다.

이 문제는 생각보다 복잡한데, 정부의 비용으로 공용목적의 도로를 만들어 주는 것은 가능하나, 건물에 보조금을 주는 것은 만만치 않다. 우선 개인 재산에 국가가 비용을 내는 것이 제도적으로 쉽지 않고, 선진국의 사례를 보더라도 극히 낮은 이자의 대출정책은 있어도, 직접비를 지불해주는 경우는 없기 때문이다. 

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<에너지제로?, 사진출처: rawpixel.com on Unsplash> 

 

그러므로 앞으로도 제로에너지건물을 위한 국가보조금은 없다고 보는 것이 맘 편할 듯 싶다. 물론 나만을 위한 것이 아니라, 국가도 이득이 생기는데 왜 안 해 주느냐고 항변을 할만도 하지만, 원래 보조금으로 흥한 제도는 보조금이 없어지면 같이 사망하는 경우가 대부분이라 국가는 매우 신중할 수 밖에 없으며, 그렇다고 뒷짐만 지고 있는 것도 아니다. 여러 가지 에너지정책의 실현을 위해 구축해야할 인프라시설도 많기 때문에, 결국 보이지 않는 혜택이 있다고 보아야 한다. 

 그렇기에 “지불가능한 범위 내에서 쾌적한 저에너지건축물을 구현”하는데 있어서 놓쳐서는 안 될 것 들이 있는 것이다.

 

Comments

G 만덕 07.26 17:58
4 홍도영 07.31 06:49
독일의 경우는 kfw은행에서 장기저리로 돈을 빌려주는 정책도 있지만 기준을 준수하면 그냥 일정금액을 주는 프로그램도 많이 있기에 (액수가 상당합니다) 독일을 모니터링 한다면 오히려 좀 쉽게 풀리지 않을까도 합니다.
M 관리자 07.31 18:42
우리나라 예산으로 볼 때, 직접 지원은 이벤트 성격의 단기간만 가능할 것 같습니다.
그 이벤트가 끝나면 시장이 더욱 줄어들 수 있다는 걱정도 많은 상태라서... 여러가지로 쉽지 않네요. ㅠㅠ