기술자료

11-00. 에너지효율등급 평가프로그램 ECO2 와 독일의 프로그램 개발 사례 분석

M 관리자 5 15,394 2013.11.11 22:19
에너지효율등급평가프로그램 ECO2 와 독일의 사례 분석


1. ECO2 의 기반

ECO2 가 일반적으로 ISO-13790 에 기반한다고 알려져 있는데. 이는 맞기도 하지만 엄밀히는 틀린 표현입니다. 정확히는 DIN V 18599 기반이라고 표현해야 합니다.


2. ISO-13790 은?

ISO-13790 은 최초 EN 832 로부터 출발되었습니다. 이 기준은 비교적 간략하고, 통섭적 내용을 담고 있는 기준입니다. 즉, 해석 알고리즘이라기 보다는 부하계산법의 정의이며, 
  
가. 건축물의 해석이 필요하며 
나. 해석을 하기 위한 방법은 월간법, 년간법, 시간법, 동적해석 등의 방법이 있는데, 
다. 대충 이런 내용이고, 각 방법마다 사용하기 나름이다.
라. 다만, 여기에서는 "난방과 냉방의 부하계산" 까지 만을 논의한다. 

라는 내용입니다. 

그러므로, 이 세상 모든 건축물에너지해석 프로그램은  ISO 13790에 부합된다고 말씀드릴 수 있습니다. EnergyPlus, Trnsys, ESP-r, ECO2, CE-3, PHPP 을 포함한 모든 해석프로그램이 ISO 13790 에 위배되지 않습니다. 


2. ISO-13790 의 구축 역사

EN으로 출발한 이 규정은 EN ISO-13790 으로 발전하면서 유럽의 EPBD(Energy Performance of Buildings Directive)의 뼈대가 됩니다.

ISO-13790의 발전을 간략히 정리하면 다음과 같습니다.

90년대 초에 EN 832 이라는 규정이 있었습니다. 내용은 아래와 같습니다. 
-간략계산법제시 (계간법 또는 월간법) 
-난방에너지만 계산 
-주거시설만 계산 

이 규정이 2002년에 prEN ISO 13790:2002 으로 발전합니다. 
내용은 아래와 같습니다. 
-EN 832을 기반으로 
-비 주거까지 계산에 포함 

이것이 결국 2004년에 EN ISO 13790:2004 로 정식 명칭을 얻게 됩니다. 
내용은 달라진 것이 없습니다. 명칭에 pr만 빠졌습니다. 물론 단어 몇개는 변경되었습니다. 

이 것이 2008년에 EN ISO 13790:2008 로 수정이 되고, 내용은 아래와 같습니다. 
-냉방에너지 계산 추가 
-기타 계산법을 선택할 수 있도록 포함 (시간법 등..)


noname01.jpg



3. 그 뒤의 진행상황은?

그럼에도 불구하고 EN ISO 13790:2008 은 난방과 냉방해석의 방법론만을 다루고 있으며, 각 국가의 이해관계가 맞물려 더 이상 별다른 진척이 되고 있지 않습니다. 

그러나, 국제표준과는 별개로 물밑에서는 매우 치열한 진행이 되고 있었는데,, 미국 쪽에서 계속 노력을 하듯, 유럽도 마찬가지 입니다. 
EN은 그 뒤로도 많은 내용을 추가합니다. 

일단 냉방/난방 이외에도 급탕/조명/환기까지의 해석과 1차에너지소요량 산출의 방법론에 대한 EN 15603을 내놓았고, 그 뒤에 에너지성능평가 방법론을 정리한 EN 15217 까지 출시하였죠.. 


noname02.jpg



● EN 15603 “Energy performance of buildings. - Overall energy use and definition of energy ratings”
● EN 15217 "Energy performance of buildings ? Methods for expressing energy performance and for the energy certification of buildings“

● ISO 13790, EN 15603, EN 15217을 다 합치면 약 290 페이지 분량이며, 이 규정들 역시 주로 방법과 기준의 큰 틀만을 다루고 있습니다.



3. DIN V 18599 는?

DIN V 18599는 EN 15603 + EN 15217 에 더해서 본격적이고 구체적 해석 방법(기준, 방식)으로 구성되어져 있습니다. 즉, 면적산정방법은 어떻게 하며, 실내발열량, 환기횟수, 누기율, 설비분야의 해석 알고리즘까지.. 매우 독립적이며 방대한 양을 지닌 기준입니다.
이 기준은 34개 용도의 해석이 가능하고, 냉방, 난방, 급탕, 조명, 환기, 신재생에 대한 소요량과 1차에너지소요량까지 계산 가능하도록 고안되었습니다.

noname03.jpg
<DIN V 18599 존 구분 방법과 치수 측정 방법에 관한 내용의 일부분>


● 문서로써의 근거는 찾기 어렵습니다만, 프라운호퍼 연구소에 의해 개발하는데 약 10년 정도 걸렸다는 이야기를 들은 적은 있습니다.

● PHPP는 주거시설만 해석이 되었던 DIN 4108-6 을 기본 알고리즘으로 만들어진 프로그램이며, 나중에 나온 DIN V 18599 의 일부 내용(주로 냉방)을 차용해서 조금 보강을 한 상태입니다.


DIN V 18599 는 전체 11개 장으로 구분되어져 있으며, 실제 데이터를 입력하는 샘플까지를 포함하고 있습니다.

noname01.jpg
<DIN V 18599 의 구성>

noname06.jpg
<DIN V 18599에서 입력가능한 34개 용도와 내용의 축약그림>



4. DIN V 18599 는 왜 만들어졌는가?

DIN V 18599 는 “평가”를 위한 툴을 목적으로 만들어진 규정입니다.
즉, DOE 쪽 프로그램을 이용해서 실무적으로 건축물에 대한 에너지성능 평가를 하기에는 무리라고 판단한 것과 미래의 평가시장에 주도권을 잡기 위해 만들어진 것이라 보면 무리가 없을 듯 합니다. 
즉, 독일에서 에너지평가사 제도를 돌리려고 하는데 EnergyPlus 등의 프로그램을 이용하는 것은 교육시간도 너무 많이 걸릴뿐더러 사용자의 수준에 따라 그 결과의 편차가 너무 크게 나타나게 되므로 실제 평가시장에서 사용되기에는 무리라고 판단했던 것입니다.
또한 입력시간도 너무 오래 걸리고, 입력을 다 했다고 하더라도 계산시간 역시 너무 오래 걸리는 것도 문제라고 보았습니다.

일례로 LEED에서는 미국 쪽 프로그램으로 에너지평가를 하도록 되어져 있는데, 아시다시피 이게 상대평가입니다. 즉, Base Line 대비 몇 % 절감했는가만 따지게 되어져 있습니다. 원인은 당연하겠지만, 절대평가가 거의 불가능하기 때문입니다. 매우 오랫동안 사용한 전문적 사용자가 아니면 미국 쪽 프로그램으로 절대 평가를 하는 것은 어렵기 때문입니다. 



noname05.jpg
<ISO 13790 (160 페이지)와 DIN V 18599  (1,080 페이지)의 양 비교>


그럼에도 불구하고, 미국은 자국의 산업 발전 등을 고려해 볼 때, 기존의 프로그램들을 포기할 수는 없고, (물론 프로그램 자체는 매우 훌륭합니다.) 이를 위한 여러 가지 대안(E-quest 등)을 마련하고 있고, USGBC에서 LEED 인증 시 반드시 미국 쪽 프로그램으로만 평가하도록 강제하고는 있지만 LEED 인증대행을 하고 있는 실무자의 말을 들어 보면 제대로 돌아가고 있다는 생각은 들지 않았습니다.

한 가지 사례를 들어 보겠습니다.
아래 사례는 실제 있었던 사실입니다. 아시는 분은 적겠지만....
기술제안턴키 제도라는 것이 있습니다.  이는 설계가 끝난 도면을 시공사가 시공입찰을 하는데 있어서 각종 성능을 개선하거나 가격을 떨어뜨려 성능+가격 점수로 시공사를 선정하는 제도입니다. 이 제도의 불합리함을 별도의 글로 다루겠습니다.

몇년전에 행복도시 첫마을 복합커뮤니티 기술제안턴키가 있었습니다. 이 제안입찰에서 특징이 EnergyPlus 로 성능 개선을 증명해야 한다는 조건이었습니다.
기술제안턴키는 기존 설계도면을 전산파일로 제공이 됩니다. 이를 시공사가 받아서 각종 성능을 개선한 후 개선 전과 개선 후의 에너지성능을 EnergyPlus 로 평가를 하게 됩니다.
즉, 개선 후는 각 참여 회사마다 다 다를 수 있습니다. 그러나, 동일 도면, 동일 프로그램으로 계산하는 개선 전 평가는 생각해 보면 각 회사별로 그 차이가 없어나, 근소한 차이가 있어야 합니다. 사실 다른게 더 이상하겠죠..

아래는 7개 회사가 제출한 결과입니다. 모두 발주처가 나누어준 " 변경 전  도면 " 해석 결과입니다. 이른바 " 원안 " 입니다.

에너지플러스해석결과.jpg

수 백억원이 걸린 입찰에 참여한 각 회사가 결코 아마추어들은 아니었을 것입니다. 당연히 비용을 받고 제대로?된 전문가가 참가를 했을 것입니다. 떨어질려고 마음먹지 않은 이상...

아래 쪽 비율을 보시면 각 회사별로 300% 가까이 차이가 나는 것을 알 수 있습니다. 물론 F 컨소시움까지 포함하면 가장 작은 값과 가장 큰 값이 무려 1,100% , 11배가 차이가 나긴 하지만, 너무 어처구니없는 결과라 제외하였습니다.

이 것이 EnergyPlus 의 현실입니다. 프로그램은 좋고 정밀하지만 이를 배워서 절대평가하기에는 너무 어렵고 고단한 작업을 반복해야 합니다.
이런 프로그램으로 전국의 모든 건축물을 평가한다는 것은 불가능하거나, 제대로 된 평가를 포기한다는 의미입니다.

그러므로, EnergyPlus, Trnsys 등은 연구를 하기위한 프로그램으로는 매우 적합합니다. 유연한 입력, 시스템의 창조적 구성 등.. 매우 긴 연구기간을 가지고 여러가지를 분석해 보는데 의의가 있습니다. 그러나 이를 실무영역에서 사용하는 것은 ... 외교적 마찰을 고려하여 중략하겠습니다.

DIN V 18599는 그 시장을 잘 노린 기준이라고 보아야 합니다.
연구를 위한 프로그램이 아니라 평가를 위한, 거기에 더해서 방법론이 아닌 실질적인 알고리즘을 개발한 것입니다. 배우기 쉽지만 누가 계산해도 거의 비슷한 결과가 나오고 그렇다고 해서 에너지플러스 등과 결과 값의 차이도 크게 없는...

즉,  DIN V 18599 는 평가와 인증을 위한 알고리즘 그 자체입니다. 조금 과장되게 이야기하면.... DIN V 18599 의 내용을 모두 알면, 에너지해석프로그램을 누구나 만들 수 있습니다. (실제로는 그럴 수는 없습니다.)



5. DIN V 18599 는 어떤 방법으로 만들어 졌는가?

이 역시 문서로 찾을 수는 없었고, 프라운호퍼 개발자의 말을 빌리자면 다음과 같습니다.

EN ISO 13790 + EN 15603 + EN 15217를 기반으로, 기존의 EnergyPlus, Trnsys 등의 상용프로그램을 계속 돌리고, 비교해 가면서 계수와 비례식, 상수를 개발하였고, 이를 이용해서 각 시스템 별로 각 상황에 맞게 에너지계산이 가능하도록 하였다. 그러므로, 계산 시간이 매우 빠르고 (아무리 큰 건물도 몇 초 이내), 결과 값에 큰 차이가 없도록 고안되었다. 그러나 단점은 알고리즘 개발자가 미리 만들어서 제공되는 시스템 구성이 아니면 Trnsys 처럼 새롭게 설비시스템을 구성할 수 없다는 단점이 있다는 점입니다. 일례로 초기 버전에는 히트펌프조차 입력할 수 있는 칸이 없었습니다.

PHPP 는 극히 지엽적 이야기입니다. 
어떻게 보면 에너지해석이라는 큰 줄거리에서 볼 때 중요한 위치의 프로그램은 아닙니다. 너무 작위적인 부분도 많구요. 
다만, 이 것이 패시브하우스에 왜 유효하다고 이야기되고 있냐면, 

패시브하우스는 에너지요구량이 극도로 낮기 때문에 아주 작은 열량에도 큰 차이를 보기게 됩니다. 즉, 일반 건물에서는 아무 것도 아닌 손실이 패시브하우스에서는 전체 손실량의 많은 부분을 차지하게 되는 거죠. 그래서 DIN V 18599에는 없는 매우 섬세한 척(?) 하는 알고리즘이 포함되어져 있습니다. (예를 들면 창틀의 깊이 따른 음영 계산 등..) 
즉, 년간 난방에너지요구량이 180kWh/㎡a인 건물이나 182kWh/㎡a 은 별 차이가 아니지만, 13kWh/㎡a 와 15kWh/㎡a는 매우 큰 차이로 보일 수 있기 때문입니다. 

그래서 매우 작은 열량을 다루어야 하는 패시브하우스에서 PHPP는 절대적 지위를 누리고 있죠. 
(그러나 아무리 섬세해도 사실 결과물의 차이는 생각치 않은 곳에서 벌어지게 됩니다.) 

PHI에서 인증받으려면 이 것만 사용해야 하는데, 그 것이 결코 과학적 이유만 있을 거라고 생각하지는 않습니다. 자본론이 개입되어져 있는거죠. 
(그렇다고, PHPP가 허접한 프로그램이라는 이야기는 결코 아닙니다.) 

그러므로, 저희 협회도 지금은 비록 "많은 분들의 시선"과 "별 다른 긴 설명이 필요없다"는 이유로 PHPP로 교육을 하고 인증을 하고 있습니다만, 결국 우리는 우리나라 프로그램으로 해야 한다는 생각에는 변함이 없습니다. 그 것이 우리가 선진국과 대응할 수 있는 유일한 길이라 확신하고 있기 때문입니다. 

비록 그것이 ECO-2나 CE3와 같이 DIN V 18599를 기반으로 만들어진 것이라 할지라도 우리의 상황에 맞게 발전(지금과 같이 만들어 배포하는 방식이면 요원한 이야기겠죠) 시키면 우리 것이 될 것 입니다. 

만들어 배포하면 요원하다는 뜻은  DIN V 18599의 독일에서의 운영방식을 보면 명확히 이해할 수 있습니다.


6. 독일에서는 DIN V 18599를 어떻게 운영하고 있는가?

여기가 이 글의 핵심입니다.

프라운호퍼는 2005년 말에 DIN V 18599 기반의 에너지계산프로그램을 엑셀파일 형태로 민간에 배포를 합니다. 내부의 수식을 모두 볼 수 있도록 한 이 파일을 배포한 이유는 민간이 배포된 엑셀파일을 이용해서 프로그램을 제작하도록 하기 위해서 입니다. 이는 소프트웨어회사 뿐만 아니라 대학, 연구소 등 어떤 기관도 상관없이 이 엑셀 파일을 이용한 프로그램을 만들고, 이를 독일 정부가 인증을 해주는 방식입니다.
즉, 건물을 직접 국가가 평가하는 것이 아니라, 프로그램을 인증해 주고, 에너지평가사는 이 인증받은 프로그램을 사용하여 건축물을 평가하게 되는 시스템입니다.

tool_din_v_18599_ss1.jpg
<배포된 엑셀 파일의 일부 페이지>



만들어진 프로그램이 무료든, 유료든, 유료일 경우 얼마를 받든 시장 자율적으로 결정토록 합니다. 

각 기관별로 엑셀을 분석해서 프로그램으로 만드는 과정에서 수식의 오류 등이 찾아지고, 각 개발기관은 이를 정기적으로 프라운호퍼에 통보를 하게 됩니다. 이에 따라 프라운호퍼를 중심으로 개발기관이 정기적으로 모여 알고리즘의 개선과 수정에 대한 회의를 하게 되고, 채택된 안을 엑셀프로그램에 다시 반영을 합니다. 또한 DIN V 18599 의 개정작업의 기초자료로도 활용됩니다.

수정된 알고리즘을 반영한 엑셀과 수정내용을 문서로 다시 배포하고, 개발 기관은 이 문서를 기초로 자기의 프로그램을 업데이트 한 후, 프로그램을 다시 제출하여 정부의 인증을 득하는 순서로 진행됩니다.

noname07.jpg
<DIN V 18599 기반 프로그램의 개발 과정>



이 방식은 매우 단순해 보이나, 여러 가지 순기능을 낳았습니다. 이를 분석해 보면 다음과 같습니다.

. 국가가 프로그램을 개발하지 않아도 됩니다. 국가는 각 개발기관이 분석하고 개선한 알고리즘만을 평가, 업데이트하고 이를 반영한 프로그램에 대한 인증만을 하게 됩니다. 이는 프로그램에 새로운 설비시스템을 도입하는 것도 마찬가지입니다. 주된 역할은 프라운호퍼가 하지만 결국 이를 심화시키는 것은 각 개발기관들이 할 수 있게 되었습니다.

나. 에너지계산프로그램이라는 새로운 시장을 창출하였습니다. 여러 민간기관이 프로그램의 개발과 업데이트를 하면서 건축물에너지관련 학문을 전공했던 수많은 학생 들이 들어갈 새로운 일자리를 만들었습니다. 이는 소프트웨어 개발자 입장에서도 마찬가지입니다.

. 프로그램 진화 속도가 비약적으로 발전하게 됩니다. 이는 동일한 알고리즘에 동일한 결과가 나오는 프로그램들이지만 각 개발기관은 자신들이 만든 프로그램을 더 많이 더 비싸게 팔고자, 다양한 유저인터페이스를 개발합니다. 또한 개발 경쟁을 하면서 에너지평가를 넘어 에너지컨설팅이 가능하도록 수많은 분석 결과가 매우 아름답게 표현되는 결과분석의 생성이 가능한 프로그램도 등장하였고, 최근에는 3차원입력이 가능한 프로그램까지 등장하였습니다.
또한 처음에 히트펌프 입력조차 되지 않았던 프로그램은 이제 열병합발전부터 펠릿보일러까지의 수많은 설비시스템을 지원하기에 이르렀습니다.

라. 이제는 영어버전까지 준비하면서 독일 뿐만 아니라 유럽 전체로 확산될 조짐을 보이고 있습니다. 즉, 유럽 전체 에너지계산의 주도권을 독일이 가져갈 가능성이 높아지고 있습니다. 영국도 ESP-r 이후로 제대로 된 업그레이드를 못하고 있는 형편입니다.

마. 프로그램 교육도 국가가 할 필요가 없습니다. 소프트웨어 회사에서 하든가, 해당 프로그램을 사용하는 각 회사에서 자체적으로 교육프로그램을 돌리고 있습니다. 즉, 교육에 정부 비용이 들어가지 않습니다. 국가는 새로운 알고리즘이 개발될 경우 이 들 회사에 대한 재교육만 하고 있습니다. 아래는 DIN V 18599 프로그램의 교육기관으로 등록된 회사들입니다. 


noname07.jpg


아래는 상용프로그램의 실제 사용 사례입니다.



noname13.jpg

noname12.jpg


HeilmannECadHandbuch2.jpg


HeilmannECadHandbuch3.jpg


noname11.jpg

EnerCalc_2013_Nutzerinformation-2_페이지_2.jpg

EnerCalc_2013_Nutzerinformation-2_페이지_3.jpg

EnerCalc_2013_Nutzerinformation-2_페이지_4.jpg

EnerCalc_2013_Nutzerinformation-2_페이지_5.jpg


그에 비해 우리나라의 ECO2는 어느 누군가에 의해 일방적으로 개선(?)되고, 민간에서는 일방적으로 사용만 하면 되죠.. 일견 상당히 편해 보입니다만, 이 방대한 알고리즘을 작은 집단에서 과연 전체를 완벽히 컨트롤할 수 있을 까요? 또 개선시킬 수 있을까요? 자기의 오류를 자신 스스로 찾아 내는데 과연 얼마의 시간이 필요할까요? 또 ECO2는 과연 언제 TEXT 기반의 입력에서 벗어날 수 있을 까요? ECO2는 언제되야 달랑 한장의 결과만 나오는 것이 개선될까요? 언제쯤 되야 창호의 손실량과 벽체의 손실량 또는 창호와 누기의 손실량 비교가 가능해 질까요? 그게 과연 가능하기는 할까요? 

독일은 알고리즘 로직하나 잘 만들어서, 소프트웨어 시장도 살리고, 업그레이드는 거의 꽁짜이면서 자동으로 이루어지고, 그 결과로 DIN V 18599도 자연스럽게 개선되고, 에너지평가사라는 거대한 시장도 만들어 냈습니다. 건축주는 매우 화려하고 다양한 결과 분석표를 손에 들고 흡족해 할 수 있습니다. 음미해 볼 만한 점입니다. 


7. 그것을 이용해서 독일은 어떻게 인증을 하는가?

독일은 우리와 같은 등급제가 아닙니다. 계산해서 나온 1차에너지소요량을 직접 표기합니다. 또한 신축건축물과 기존 건축물이 다릅니다.
신축건축물은 DIN V 18599를 기반으로 하는 프로그램으로 산출을 하되, 동일용도 건축물의 평균값과 비교를 합니다. 그리고 일단 건물이 지어진 후에는 다른 기존 건축물과 동일하게 실제 사용값을 최근 3년 동안의 평균값으로 표기를 하도록 되어져 있습니다. 즉, 이 제도가 시행된 이후의 신축 건축물은 항상 두 개의 인증서를 가지고 있는 셈입니다. 아래 인증서샘플을 첨부하였습니다. 물론 각 지자체별로 이 양식은 조금씩 다릅니다.

energieausweis_6.JPG
<에너지인증서 ? 신축건축물>


energieausweis-3.jpg
<에너지인증서 ? 기존건축물>


최근 주목할 점은 독일이 이 체계를 그대로 중국시장에 진출을 하고 있다는 점입니다. 프로그램과 인증양식도 거의 동일합니다.

Energieausweis-Schule-Mianyang-Aushang4.jpg

자신들의 기준으로 자신들의 프로그램을 이용해서 인증을 해주고.. 사진과 같은 퍼포먼스를 중국에서 하고 있습니다. 이게 선진 자본주의의 영리함입니다. 이 체계가 계속되면 중국은 독일 시스템으로 굳어질 가능성이 높아 보입니다.

noname17.jpg



7. 그럼 ECO2는 어떤 프로그램인가?

ECO2도 역시 프라운호퍼에서 배포한 DIN V 18599 기반의 엑셀프로그램을 분석하여 만들어진 프로그램입니다. 하지만, 그 뒤의 과정은 독일과 완전히 다른 방향으로 흘러갔습니다.
그 때 엑셀을 분석해서 ECO2를 같이 만들던 분이 독립해서 동일한 알고리즘으로 만든 상용프로그램이 CE3 (kihoo.co.kr)입니다. 하지만 상용프로그램인 만큼 사용자 편의성은 CE3가 월등히 좋습니다.

독일의 과정을 따라 했다면, 지금 에너지효율등급 평가프로그램이 독일만큼은 아니더라도 많이 발전을 했을 것입니다. 또한 관련 전문 인력도 많이 배출했고, 지금처럼 국가가 프로그램 개발, AS, 교육까지 하면서 인력과 자원을 낭비하는 일도 없었을 것입니다. 엑셀은 가져왔으면서 그 제도를 돌리는 방법을 가져오지 못한 것이 결정적 실수로 보여집니다. 나름의 사정이 있었겠지만...

앞으로 에너지평가사의 프로그램 교육과 그 결과의 품질은 어떻게 책임질 수 있을지 모르겠습니다. 또한 앞으로 매년 시험을 통해 배출될 평가사 신규 인력에 대한 교육, 기존 평가사의 재교육 등과 프로그램이 업데이트 될 때마다 해야 하는 교육까지 이 모든 것을 계속 국가가 해야 하는 시스템으로 간다면 이는 새로운 시장도 없고 거기에 더해서 세금낭비까지 불가피할 것으로 보입니다. 지금은 평가사시험을 위한 학원이라는 시장만 남은 듯 합니다.

또한 인증 신청자는 인증기관에서 도데체 어떻게 입력을 해서 그 결과가 나왔는지 조차 알지 못합니다. 알지 못한다는 것은 답답함을 토로하는 것이 아니라 다음 번의 다른 건물을 입력할 때 전혀 늘어난 지식이 없다는 것을 의미합니다. 이 시스템 속에서 누가 전문가로 발전 가능할 런지요?

거기에 더해서.. 인증대행 회사는  1등급안에 들어왔는지 확인하기 위해 밤을 세워서 도면을 프로그램으로 옮기고, 서류만들어서 인증신청을 했는데.. 인증기관에서도 대행회사가 한 작업을 또 다시 반복하고 있습니다. 이 시간 낭비와 저효율은 누가 책임을 질 수 있을런지요.


하지만, 이런 많은 단점과 투박한 인터페이스의 ECO2 라 할지라도 흔히들 에너지플러스 등의 상용프로그램과 그저 맞지 않는다라고 불평을 하거나, 결과를 무작정 믿을 수 없다고 이야기하는 것은 명백히 잘못된 의견입니다. 어떻게 입력을 했는데 어디가 어떻게 맞지 않는다고 이야기해야죠. 그게 전문가가 할 역할인 것입니다. 써보지도 않고 이를 부정하는 것은 과학자가 할 언행이 아닙니다. 
그런 반대는 우리나라 과학의 발전에 한 점의 도움도 주지 못할 것입니다.

그러나, 이런 수많은 난관은 언젠가는 개선될 것이라는 희망이 있습니다. 언젠가는 많은 전문가 집단이 발전에 참여를 하고 ... 그 발전 내용이 훌륭하면 국제표준에도 개입할 수 있는 능력이 생길 것입니다.  물론 많은 시간이 필요하겠죠. 

늦은 것이 가장 빠를 때라고 했습니다. 지금 이라도 이것을 다시 돌릴 수 있으면 좋겠습니다.


Comments

1 조석규 2014.08.28 00:45
안녕하세요.
바보 같은 질문이 될 수도 있는데, 한 번 읽어봐주시길 바랍니다.
패시브하우스에 필요한 연간 난방에너지요구량(Heizwärmebedarf)은 15kWh/㎡a를 넘지 않아야 하고 연간 1차에너지소요량(Primärenergiebedarf)은 120kWh/㎡a을 넘지 않아야 패시브하우스 기준에 적합하며 이는  PHPP를 통해 계산된 수치라고 알고 있습니다.
독일의 경우 신축건축물은 DIN V 18599에 기반을 둔 프로그램으로 산출해 낸다고 하셨는데, 그 인증서(신축건축물)를 보면 전체 1차에너지소요량(Primärenergiebedarf)이  598.3kWh/㎡a라고 나와 있습니다. 궁금한 점은 위의 수치가 PHPP를 통해 계산했을 때 나오는 1차에너지소요량(Primärenergiebedarf)과 같은지 입니다. 모든 것이 동일하다는 조건에서 계산 프로그램만 달리 했다는 가정입니다.
또 하나는 인증서에 보면 1차에너지소요량(Primärenergiebedarf) 중  난방(Heizung)에 해당하는 수치가 563.6kWh/㎡a 그리고 최종에너지소요량(Endenergiebedarf) 중 난방(Heizung)에 해당되는 수치가 534.8kWh/㎡a라고 나와있습니다. 제 생각에 이 수치를 연간 난방에너지요구량(Heizwärmebedarf)과 직접적으로 비교하기는 어려울 것 같은데요, PHPP를 통해 나온 수치중에 비교 가능한 부분이 있는지가 궁금합니다.
이러한 질문이 생기는 이유는 패시브하우스는 PHPP를 이용하고 일반주택은 다른 프로그램을 사용하는데,  각각 다른 프로그램으로 각기 다른 개념의 수치를 사용하면 둘 사이에 에너지효율을 직접적으로 비교하기가 쉽지 않을 것 같아서 입니다.
M 관리자 2014.08.28 02:19
안녕하세요..

DIN V 18599 는 "난방, 냉방, 조명, 급탕, 환기" 를 계산하며, PHPP 는 여기에 콘센트 소비전력까지를 포함하여 계산합니다.

또한 DIN V 18599 계산되는 다섯가지 에너지가 개별적으로 결과값에 나타나지만, PHPP 는 이를 하나의 숫자로 더해서 나타냅니다.
그러므로, 같은 1차에너지로 표현이 되더라도 다른 값입니다.
즉, 그 알고리즘의 유사성은 있어도, 접근 방법이 많이 다릅니다. (특히 설비 쪽이 많이 다릅니다.)

그러므로 DIN V 18599와 PHPP의 결과값을 상대비교하는 것은 어렵습니다. 하지만 DIN V 18599 에서 난방에너지요구량이 분리되므로, 이 값을 이용해서 PHPP 와 직접적 비교는 어느 정도 가능합니다. (판단할 수 있다는 개연성이 높습니다.)

또한 비교에 목적이 있다면 PHPP 에서 콘센트 부분을 입력하지 않고, DIN V 18599와 유사하게 설비입력을 가져가면 1차에너지도 어느 정도 비교 가능합니다. 하지만 인증서에 나온 결과 값만을 가지고 비교하는 것은 무리로 여겨집니다.

이는 주거시설에서는 문제가 없을 수 있습니다. 주거시설은 그 명확한 규정이 있고, PHPP나 나머지 프로그램이나 그 규정을 따르고 있기 때문입니다.
이유는 (정확한 답변은) 최신 독일 규정을 찾아 보아야 겠습니다만, 일단 2012년 까지 주거시설은 난방에너지요구량만 따졌기 때문입니다.
(이 부분은 독일에 계신 홍도영선생님이 답을 보강해 주시면 감사하겠습니다.)

즉 서두에 말씀드린 바와 같이 DIN V 18599 나, PHPP 나 난방에너지요구량 부분은 직접 비교가 가능합니다. (PHPP에서 의도적으로 몇몇 입력값만 제외하면요...)

문제는 주거시설 이외의 영역에서 생기며, 다중존의 입력방식도 상이하지만, 설비 부분에 들어가면 대규모 설비에서는  PHPP에 명확한 한계가 존재하기 때문입니다.

그러므로...답이 조금 두서없습니다만, 결론적으로는 난방에너지요구량을 제외하고는 직접 비교가 불가능합니다.

감사합니다.
G 홍도영 2014.08.30 17:59
오늘에서야 글을 봅니다.

이게 사실 독일에서의 현재 가장 약한 아킬레스라 해야 하나요?
일단 두 프로그램의 결과 값은 난방에너지건 최종에너지(Endenergie)건 서로 비교를 할 수가 없다고 저는 봅니다. 물론 관리자님의 말씀데로 일부러 정한 값을 변경하는 경우는 가능합니다. 일단 내부 발열양이 두배이상 차이가 나고 수직 유리면에 도달하는 태양에너지의 양도 서로 다르기 때문입니다. 특히 환기로 인한 에너지 손실 값도 상이하구요. 생각보다 이게 큽니다.

그래서 지원 프로그램 kfw  Passivhaus의 경우에는 반드시 PHPP로 계산해야 하지만 이것도 우리가 일반적으로 사용하는 PHPP를 조금 바꾼 것이지요. 그래서 저희 같은 경우에는 딜레마가 있는데 문제는 법적으로 인정되는 에너지 총량제를 계산할 경우는 주거의 경우로 만일 보면 PHPP를 통해 맨 뒤에 있는 아주 간단하고 독일기준에 언급된 몇 몇 내용은 생략되어 있는 그런 것을 사용해서 제출을 하던가 아니면 맞는 설비내용이 없으면 비교적 자세한 다른 회사의 프로그램을 사용해서 정확히 계산을 하고 이것을 제출을 허가관청에 제출을 합니다.

 PHPP 를 추가적으로 사용하는 경우는 두가지인데 이 건물이 패시브하우스 기준을 만족하는가를 내부적으로 안전을 위해 체크하기 위함과 아니면 인증을 받기 위해서 혹은 지원프로그램을 신청하기 위해서 입니다. 즉, 똑 같은 건물을 두번 입력하는 이런 난감한 일이 벌어지지요. 비용도 당연히 상승을 합니다. 어떤 에너지 해석 프로그램 회사는 그런 이유에서 PHPP의 작성 내용을 1대1로 자기 프로그램으로 import 를 하는 기능도 있지만 그것이 100% 완벽한지 그건 저도 모르겠습니다. 이게 현실적인 문제입니다.
 
특히 우리끼리 말이지만 LEED 나 DGNB의 가장 좋은 인증을 받은 건물의 에너지 평가를 보면 한번은 일반적인 프로그램, 한번은 PHPP, 두 개의 결과 값도 물론 다르지만 그 프로그램 안에 입력된 데이터들도 상이한 경우가 많습니다. 즉, 몇 번의 변경을 거치다 보면 이걸 끝까지 상황에 맞게 변경을 하지 않는다는 것이고 실제 건물과 차이가 있다는 것이지요.

이쪽 분야의 한 사람이 그러더군요. 자기는 지금껏 실제 건물과 같은 에너지 평가서를 본 적이 없다구요. 우리가 모든 것을 수치화 시키려고 노력하는 것은 좋은데 이게 너무 광범위 해지니 주어진 시간과 인력 그리고 비용안에서는 사실 힘이 듭니다. 현대판 바벨탑이 아닌가 하는 생각도 요즘은 듭니다.
G 홍도영 2014.08.30 18:06
그런 어려움이 있음에도 여기 독일의 에너지 해석 프로그램의 다양성이 부럽고, 요즘 추세는 열교 프로그램이 같이 공급이 되거나 호환이 서로 된다는 것이지요. 그리고 각종 지원프로그램의 수치가 있으니 계산하면서 만족여부를 바로 바로 비교가 가능하기에 좋습니다.
발전 방향은 관리자님의 말씀이 옳고 지원합니다. 계속 이렇게 되면 건축가나 건축종사자들이 더욱 바보가 되지요.

이 산을 넘으려면 열교와 기밀에 대한 법조항이 생겨야 하겠지요.
M 관리자 2014.08.30 20:47
의견과 정보 감사드립니다.