에너지 절약형 목조주택

 전문가 기고/국립산림과학원 임산공학부 심국보 박사

심국보 박사

지구적 차원에서 기후변화의 주요 원인인 탄소방출을 저감하기 위한 연구가 진행되고 있다. 2005년 현재 유럽에서는 부문별로 교통, 공업, 가정, 상업용 건물 순으로 에너지 소비량이 큰 것으로 조사되었다.

2020년까지 현재의 에너지 소비 추세를 유지한다면 부문별로 차이가 있기는 하지만 모든 부문에서 현재 보다 20% 가량의 에너지 소비량 증가가 예측되고 있다.

이들 중 에너지 소비를 추가적으로 절약할 수 있는 부문은 가정과 상업용 건물 부문이다(Green book on energy efficiency, EU commission, 2005). 따라서 건축물에서 에너지 소비를 줄이기 위한 유럽의 연구와 우리나라에서 적용할 수 있는 방법에 대해 조사해 보았다.

패시브하우스의 정의 

패시브하우스란 용어는 적극적인 방법으로 건물의 온도를 제어하지 않고 소극적인 방법으로 에너지 소비를 조절하는 방법을 일컫는다.

즉 건물의 설계와 사용단계에서 직접적인 방법에 의한 실내온도조절을 최소화하고 최대한 간접적인 방법으로 열적인 쾌적함을 만족시키는 주택을 패시브하우스라 한다.

독일의 경우, 단위면적(㎡)당 연간 일차에너지 소비가 120 kWh 이하, 연간 난방에너지가 15 kWh 이하, 시간당 공기교환율(실내외 압력차 50파스칼) 0.6 이하의 조건을 만족시킬 때 패시브하우스라 정의하고 있다. 물론 패시브하우스의 정의는 각 국가의 위도와 기후 등 환경조건에 따라 다르게 정의될 수 있다.

3리터하우스 및 에너지제로하우스

패시브하우스와는 달리 적극적인 방법을 사용하여 주택 내의 에너지 소비를 절감한 주택을 3리터하우스와 에너지제로하우스로 정의하고 있다.

두 가지 정의는 주택 내에서 소비되는 에너지의 양을 기준으로 내려졌다. 3리터하우스는 단열성이 매우 높은 벽체의 적용, 3중 유리의 적용, 열회수장치의 적용 등으로 연간 에너지소비량을 단위면적(㎡)당 등유 기준으로 3리터 이하로 줄인 주택을 말한다.

에너지제로하우스는 부가적인 에너지 공급 없이 필요한 에너지를 주택에서 자급자족할 수 있는 것을 말하며, 높은 단열기술과 신재생에너지 기술을 동시에 적용하여 실현할 수 있다. 에너지제로하우스는 온실가스배출이 전혀 없도록 설계되기 때문에 탄소제로주택이라고도 불린다.

우리나라의 목조주택에 적용할 수 있는 에너지 절감 방법

경골목조주택은 단열성능이 매우 우수한 것으로 알려져 있다. 목조주택의 벽체는 주요구조재료인 단열성능이 높은 목재 및 목질판상재료와 90㎜ 또는 140㎜의 단열재를 자유롭게 사용할 수 있기 때문이다. 높은 단열성능의 벽체를 적용하였음에도 불구하고 창문 또는 건물의 틈새에서 열손실이 발생할 수 있다.

따라서 목조주택의 에너지 손실을 줄이기 위해서는 단열성이 높은 2중 또는 3중 유리창의 사용, 문틀 또는 창틀과 벽체의 틈새, 벽체 모서리의 틈새 등 건물의 틈새에 대한 시공성 개선 등의 필요하다.

또한 기밀성이 높은 주택의 실내공기를 정화하며 실내온도를 조절할 수 있는 강제공기순환시스템을 적용하는 것도 에너지 소비를 줄일 수 있는 방법이다.

강제공기순환시스템은 실외로 배출되는 공기의 온도를 회수하여 실내로 유입되는 공기를 데우며, 추가적으로 지하열교환기를 이용하여 실내유입공기의 온도를 높여 실내온도를 높게 유지하는 시스템이다.

추가적으로 신재생에너지 즉 태양열, 태양광 또는 목재팰릿 등을 적용하여 주택에서의 에너지소비를 줄일 수 있다.

그러나 패시브하우스, 3리터하우스 또는 에너지제로하우스 중 한 가지를 선택할 때에는 에너지효율성과 건설비용을 동시에 고려하여야 한다. 두가지를 고려할 때 패시브하우스가 현재까지 가장 유리하다.

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