[스크랩] 에너지 제로 하우스

에너지 제로 하우스

» 이대철씨가 강원도 홍천군 살둔마을에서 공개한 ‘제로에너지 하우스’ 전경. 한파가 물러난 지난 15일 아침 강원도 홍천군 내면 율전리 살둔 마을의 기온은 아직 영하 10.8도였다. 이곳에 최근 완공된 한 목조 주택의 실내 온도계는 난방을 위해 장작 한 개비, 석유 한 방울 쓰지 않았는데도 19.5도를 가리켰다.   기온이 1.8도까지 오른 지난 17일 오후 실내온도는 22도로 포근했다. 방안 화분의 수선화에서 싹이 나오고 있고 히아신스는 벌써 분홍과 흰 꽃을 피웠다.   우리나라 최고 오지 마을의 하나에 화석연료를 전혀 쓰지 않는 ‘제로 에너지 하우스’가 들어섰다. 초 에너지 절약형 건물인 ‘패시브 하우스’를 독학해 온 평범한 시민 이대철(64)씨의 작품이다. 이제까지 우리나라에도 패시브 하우스가 몇 채 건설됐지만 대부분 정부나 기업의 시범건물이거나 전문가의 참여 아래 이뤄졌다.   이중유리에 단열코팅 창…나무 덧문도 달아　 » 왼쪽 위부터 시계방향으로 태양열 집열기, 덧문, 단열패널, 열 회수형 강제환기 장치. 이 주택의 핵심원리는 “들어온 열은 하나도 내보내지 말자는 것”이라고 이씨는 설명했다. 햇볕은 최대한 받아들이고 건물 내부를 보온병처럼 빈틈없이 감싸 열 손실을 최소화한다는 것이다. 이론은 간단하지만 실제로 그런 집을 짓기는 쉽지 않다.   무역회사에 다니다 은퇴한 뒤 전원에 살면서 1997년 베스트셀러인 <얘들아, 우리 시골 가서 살자>를 내기도 했던 이씨는, 지난 10년간 닥치는 대로 책을 사보고 시민단체에 가입하는 등 에너지 문제 공부에 몰두했다.   여기서 얻은 결론은 “절약밖에 없다”는 것이었고, 이는 화석연료를 일절 쓰지 않고 태양과 소량의 목재로 유지하는 집을 짓자는 계획으로 이어졌다.   이씨가 터를 잡은 살둔 마을은 강원도에서도 가장 추운 곳의 하나로 꼽힌다. 여기서 ‘제로 에너지 하우스’가 성공한다면, 널리 알려 에너지 문제 해결에 조금이나마 기여하자는 게 이씨의 포부이기도 하다.   주 에너지원인 햇빛을 최대한 받아들이기 위해 집은 서쪽으로 약간 비튼 남향에 일자 형태로 자리 잡았다. 창문은 남쪽엔 가능한 한 넓게 북쪽은 심하다 싶을 만큼 작게 냈다.   » ‘제로 에너지 하우스’ 평면도.   창에 대한 그의 생각은 독특하다. “흔히 햇빛이 적은 유럽 방식대로 값비싼 삼중유리를 쓰거나 이중유리를 두 겹으로 달아 창을 통한 열 손실을 줄이는데 급급하지만, 우리나라에선 그런 시설이 오히려 실내로 들어오는 햇빛 양을 줄인다”는 것이다. 그래서 그는 이중유리에 단열코팅한 창을 냈다. 또 밤 동안 넓은 유리창으로 열이 새어나가는 것을 막기 위해 창 위에 나무로 된 덧문을 달았다.   벽체용 자재로는 미국의 에너지절약 주택에 많이 쓰는 구조단열패널(SIP, Structural Insulated Panel)을 썼다. 창고나 조립식 주택에 많이 쓰는, 양쪽에 컬러 강판을 대고 사이에 스티로폼을 넣은 샌드위치패널과 비슷하지만 철판 대신 개량합판을 댄 것이다.   벽체는 물론 천정과 바닥에도 깊이 30㎝ 이상의 스티로폼을 단열재로 넣고 알루미늄으로 된 열 차단 필름을 깔아 열 이동을 차단했다.   지하 파이프 통해 지열로 데운 바깥공기 들어와 자동 환기   » 이대철씨. 단열 성능을 높이다 보면 환기부족 문제가 불가피하게 따라온다. 이 집에는 열 회수형 강제환기 장치가 설치돼 있다. 바깥공기는 지하 120㎝ 깊이로 집 기초위에 설치된 파이프를 따라 집을 한바퀴 돌면서 지열로 4~5도 더워진 뒤 배출될 방안의 공기로 한번 더 데운 다음 실내로 들어온다. 바깥 기온이 1.8도인 이날 실내로 들어오는 신선한 공기의 온도는 19.5도였다. 실내에는 감지기가 설치돼 이산화탄소와 질소산화물의 농도가 일정 수준을 넘으면 자동으로 환기장치가 작동한다.   보조 열원으로는 베치카(일종의 벽난로)와 태양 집열기가 설치돼 있다.   거실에 설치된 덩치가 큰 벽난로는 이씨가 러시아의 설계를 들여와 직접 고안한 일종의 ‘벽 온돌’이다. 1천 장이 넘는 내화벽돌을 쌓아 만든 벽난로는 외부 공기를 주입하면서 장작을 때 1200도까지 가열할 수 있다. 이 장치의 특징은 내화벽돌로 구불구불한 통로를 만들어 열을 최대한 저장하도록 한 것이다. 굴뚝으로 나가는 공기는 40도를 넘지 않는다. 이씨는 “보통 난로는 불이 꺼지면 30분만 돼도 차갑지만 이 난로는 1시간을 땐 뒤 36시간까지 실내를 23도로 유지시켜 준다”고 말했다.   마당에 설치한 태양열 집열기는 대형 평면 오목거울로 초점 부분에 모인 열로 물을 데워 지하에 저장하는 얼개이다. 부산의 한 벤처기업이 개발한 이 태양추적형 집열기는 온수와 보조열원으로 기대했으나 현재 30도 정도의 온수만 공급하는 실패작이다.   158㎡ 규모 짓는데 본인 인건비 빼고 1억2천만 원 들어　   » 이대철씨가 강원도 홍천군 살둔마을에서 공개한 ‘제로에너지 하우스’ 전경, 이대철씨 제공   이씨는 “석 달 동안의 건축과정은 수많은 시행착오의 연속이었다”며 계산착오로 창문의 크기를 너무 작게 해 천장에 창을 낼 수밖에 없었던 점과 제 성능을 못 내는 태양 집열기를 들었다.   하지만, 그는 “지난 3주 동안 살아본 느낌은 성공적”이라고 자평했다. 158㎡(47평) 규모의 이 집을 짓는데 1억 2천만 원이 들었다. 그러나 여기엔 설계와 자재구입 등에 들어간 이씨의 인건비는 포함되지 않았다.   애초의 목표대로 이씨는 다소 귀찮더라도 제로에너지하우스를 일반에 공개하고 있다.   이씨의 아들인 이훈 서울대 환경생태계획 연구실 연구원은 “지자체에 알렸지만 별 관심이 없었던 반면 건설과정을 지켜본 주민들은 매일 찾아와 집을 둘러보고 간다”고 말했다. 시민단체인 ‘에너지전환’ 회원 30여명도 이날 버스를 타고 와 집에 관한 설명을 이씨 부부로부터 들었다. 그는 이 주택건축에 관한 상세한 내용을 홈페이지(http://zeroenergyhouse.kr/)에 공개하고 있다.   » 시민단체 ‘에너지전환’ 회원들이 이대철씨의 설명을 듣고 있다.   현장을 살펴본 에너지전문 기업인 김종선 ㈜코팩 아이엠씨 대표는 “설계, 자재, 시공 측면에서 실험주택을 넘어선 상당한 수준”이라며 “정확한 조사가 필요하겠지만 석유로 환산한 연간 에너지 소비량이 ㎡당 1.5~3ℓ 정도에 그칠 것으로 추정된다”고 말했다.   김하연 에너지관리공단 수요관리실장은 “아직 개념단계인 패시브 하우스를 개인이 우리 실정에 맞게 구체화했다는 점이 값지다”며 “정부도 기준 설정 등 제도 도입에 나서야 한다”고 말했다.   홍천/글·사진 조홍섭 환경전문기자 ecothink@hani.co.kr   ◈ 패시브 하우스란?   외부에서 에너지 공급없이 쾌적한 환경을 유지할 수 있는 초 저에너지 주택을 가리킨다. 1980년대 말 독일과 스웨덴에서 개념이 나왔다. 유럽에선 연간 난방에너지가 ㎡당 15㎾h 이하일 것 등 엄격한 기준을 만족해야 패시브 하우스라 부른다.   난방장치 없이 영하의 겨울에도 실내온도를 20도 가량으로 유지하는 패시브 하우스에서는 고 단열, 고 기밀 설계와 폐열을 철저하게 회수하는 것이 필수적이다.   독일과 오스트리아 등 중부 유럽에 널리 보급되고 있으며, 약 2만 채가 건설됐다.   패시브 하우스 다음 단계는 난방과 급탕을 위한 모든 에너지를 태양으로 충당하는 제로 에너지 하우스이며, 사용하는 것보다 많은 에너지를 생산하는 주택을 플러스 에너지 하우스라고 부른다.   패시브 하우스의 ㎡당 연간 냉난방 에너지사용량은 석유로 환산해 3ℓ이하이다. 우리나라 주택의 평균 에너지사용량은 16ℓ이다. 패시브 하우스가 기존 주택보다 80% 이상 에너지를 절약하는 셈이다   조홍섭 환경전문기자     에너지대신 열정을 먹는 집, 홍천 살둔 제로에너지하우스 탐방기   깊은 산골 구불구불 내린천 옆길을 따라가다 보니 신영복 선생님께서 예쁜 글씨로 써주신 ‘살둔 제로에너지하우스’의 표지판이 보입니다. 그곳을 알고 찾아 가는 사람도 쉬이 지나칠 수 있을 만큼 소박하지만 멋진 표지판이었습니다. 샛길로 들어서니 바로 낯익은 집 한 채가 의젓하게 앉아 있는 모습을 볼 수 있었습니다.      강원도 홍천군 살둔 제로에너지하우스 Ⓒ기후변화행동연구소   “왈-왈-” 덩치만 컸지 애교 덩어리인 진돗개 한 마리가 우리를 반겨주었습니다. 안타깝게도 건축주이신 이대철 선생님께서 급한 일로 집을 비우셔서 사촌 형이자 제로에너지하우스를 함께 지으신 김건무 선생님께서 저희들을 안내해 주셨습니다.     1. 이것들이 일당백을 하지요. - SIP와 시스템 창호    "우선 이것부터 보세요."   김 선생님께서 제일 처음 가리키신 곳에는 못생기고 두꺼운 벽체가 있었습니다. 사진에서 보이는 두꺼운 판(12mm짜리 OSB구조용 합판 양면과 그 사이 235mm짜리 탄소 스티로폼)이 바로 제로에너지하우스의 구조와 단열을 책임지고 있는 구조용 단열패널, 소위 SIP(Structural Insulated Panel)라고 불리는 것입니다.     구조단열패널, SIP(Structural Insulated Panel) Ⓒ기후변화행동연구소   제로에너지하우스에 쓰인 SIP는 기성 제품이 아니라 손수 제작한 단열재여서 가격이 다소 비싼 게 흠입니다. 하지만 회색빛 탄소 스티로폼이 일반 스티로폼에 비해 화재에 더 안전하다고 합니다. 제로에너지하우스에는 SIP가 벽과 천장을 이루고 있어서 집 전체가 말 그대로 보온병처럼 단열재로 기밀하게 싸여 있습니다.     주방에는 공기 질 악화를 줄이기 위해 가스레인지를 두지 않았다. Ⓒ기후변화행동연구소   이렇게 열 차단을 확실히 해주는 SIP가 더욱 빛을 발할 수 있는 것은, 바로 어두운 색의 바닥재와 튼튼한 시스템 창호 그리고 천장을 덮고 있는 알루미늄 판 덕분입니다. 어두운 색의 바닥재가 열심히 열을 흡수하면 시스템 창호는 열 교환의 통로가 될 수 있는 창문 틈을 물샐틈없이 막아주기 때문에 한 번 들어온 열은 새어나가지 못합니다. 또한 많은 사람들이 쉽게 생각하고 지나칠 수 있는 천장에도 알루미늄 판을 덧대 복사열을 반사하게 하였습니다.     2. 새는 열은 잡고 공기는 깨끗하게 - 열회수환기장치와 페치카   집 외부를 둘러보다가 작은 연통같이 생긴 것이 바닥에서 쏙 올라와 있는 것을 발견했습니다. 김 선생님께서 “외부 공기를 빨아들여서 지하 열 교환기로 보내주는 흡입구”라고 설명해 주십니다. 잰 걸음으로 집 뒤편으로 가셔서 따라갔더니 지하실 입구를 활짝 열어 보여주셨습니다. 지하실에는 이름 모를 기계와 파이프들이 빼곡히 들어 앉아 있었습니다.     제로에너지하우스의 공기순환개념도 Ⓒ살둔제로에너지하우스   그 중 가장 큰 것이 열회수환기장치입니다. 외부에서 공기를 끌어들여 땅 속에 묻혀 있는 길이 약 1.5m의 파이프를 지나는 동안 지열을 이용해 적정한 온도로 만든 다음 실내로 들여보내는 역할을 합니다.   들어오는 공기만 관리하는 게 아니라 나가는 공기도 파이프와 이 장치를 거쳐야 하는데 집 안에서 오염된 공기가 천장에 붙어 있는 팬을 통해 열회수환기장치로 운반되면 이 기계가 열을 뺏은 다음 다시 밖으로 내보냅니다. 이렇게 해서 얻어진 열로 실내 온도를 일정하게 유지하는 것이죠.   전기나 가스를 쓰지 않은 채 칼바람 부는 강원도의 계곡 속에서도 실내온도 20도 이상(입구는 21.9도, 거실은 23.3도)을 유지하고 있다는 것은 감동 그 자체였습니다.      실내·외 온도를 보여주는 온도계Ⓒ기후변화행동연구소   살둔제로에너지하우스는 3일 이상 해가 충분히 나지 않으면 보조 온열기구인 페치카(러시아식 벽난로)를 이용합니다. 땔감은 예전에 이 대지에 있었던 통나무집을 해체하면서 나온 목재를 쓴다고 하는군요. 집 뒤에 쌓아두신 땔감을 다 쓰려면 3~4년은 족히 걸릴 거라고 합니다.     천장에 있는 팬과 환기구는 실내 공기 오염도가 일정 수준에 달하면 자동으로 작동된다. Ⓒ기후변화행동연구소      거실 벽면의 페치카도 예사롭지 않았습니다. 내부에 여러 겹의 벽을 가지고 있어서 불을 때는 입구의 온도가 800℃일 때 외부의 연통으로 나가는 열은 200℃ 미만이라고 합니다(연통의 온도는 약 60℃라고 하네요).   사실상 땔감은 금방 타지만 내화벽돌로 만들어진 페치카의 내부 벽이 흡수한 열을 약 48시간 동안 지속적으로 뿜어내기 때문에 제 역할을 톡톡히 합니다.     3. 온수도 걱정 없어요. - 진공 태양열 집열기    지난 겨울까지만 해도 이 집에서 가장 에너지를 많이 먹는 하마는 전기온수기였습니다. 겨울철 온수 사용과 난방에 쓰려고 집 앞 목재 데크 위에 커다란 태양열 집열기를 설치했지만 실제로는 큰 효과가 없어서 전기온수기에 의지할 수밖에 없었습니다.   지붕 위의 진공 태양열 집열기 Ⓒ기후변화행동연구소   하지만 이제 지붕 위에 새로 설치된 진공 태양열 집열기가 제 구실을 톡톡히 해주고 있습니다. 진공 태양열 집열기는 진공관 안에 들어있는 금속판이 태양열을 흡수해 물을 덥히는 방식으로 태양광 집열기에 비해 열 전환 효율이 높고 물이 직접 관 안으로 흐르지 않아 겨울에도 동파 걱정이 없다고 합니다.     4. 중요한 건 관심과 열정 - 책과 망치      이름을 알 수 없는 수많은 공구들 Ⓒ기후변화행동연구소   집 곳곳을 꼼꼼하게 설명해 주시던 김 선생님께서 마지막으로 보여주신 곳은 집 뒤편에 있는 으리으리한(!) 작업실이었습니다. 집보다 넓은 면적에 높은 층고와 복층 구조를 가지고 있는 작업실에는 말 그대로 없는 게 없었습니다.   온갖 톱과 망치, 임학을 공부한 주인의 손재주가 배어나는 새집과 나무 도마, 그리고 땀과 고민의 시간을 짐작케 하는 스케치까지 어느 것 하나 눈길이 가지 않는 것이 없었습니다. (다만 눈길 줄 곳이 너무 많아서 좀 힘들었지요.)   건축주 이대철 선생님은 이곳으로 오시기 전, 용인의 한적한 곳에서 살적에 집이 너무 추워 고생을 많이 하셨다고 합니다. 그래서 에너지가 적게 들면서도 따뜻한 집을 짓고 싶다는 생각을 하게 되었고 그 일념으로 여기까지 달려오셨습니다. 지금도 작업실에서 혼자 시간가는 줄 모르고 이것저것 고민하고 만들고 온갖 책과 잡지를 다 섭렵하고 계신다고 하네요.   작업실 한편에 놓여 있었던 늘씬한 자전거가 XX문고에서 이대철 선생님께 구매감사선물로 드린 것이라고 하니 사서 보시는 자료도 참 많다는 것을 짐작할 수 있습니다. 게다가 주변에서 보내주는 자료의 양도 엄청나다고 합니다.   어쩌면 ‘집주인의 에너지가 집을 가득 채워서 다른 에너지가 필요 없는 게 아닐까?’하는 생각이 들었습니다. 무슨 일을 하던 본인의 관심이 선행되어야 끝까지 열정적으로 이어나갈 수 있다는 걸 다시 한 번 깨달았습니다.     서재에 쌓여 있는 책과 잡지들 Ⓒ기후변화행동연구소   관심이 있다면 누구나 지을 수 있는데 아직까지는 실제로 지은 사람이 거의 없다는 아쉬움으로 제로에너지하우스 설명을 마치신 김건무 선생님은 저소득층 독거노인들에게 이런 집을 지어서 제공하면 좋겠다는 말씀을 덧붙이셨습니다. 김 선생님의 알찬 설명과 좋은 말씀 다시 한 번 감사드립니다.   건축비는 평당 350만원 내외이라고 합니다. 다음에 탐방을 갈 예정입니다. 관심이 있으시면 댓글과 연락처를 알려주세요. 탐방 일정이 잡히면 연락드리겠습니다.     감사합니다. 행복하세요.

출처 : 성실인테리어닥트

글쓴이 : 뚝배기 원글보기

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