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한국 목재신문 프로클리마사 기재 2018-01-15 11:19:44
작성자  관리자 정보없음 조회  1327   |   추천  186
주택의 미래 ‘제로 에너지 하우스’가 연다
 
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[265호] 2011년 02월 10일 (목) 16:01:22 김태영 기자 btn_sendmail.gif
young@woodkorea.co.kr
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친환경’이 최근까지 주택 소비자들의 관심을 유도한 이슈였다면, 이제부터는 ‘에너지’가 주택 소비의 큰 트렌드로 자리잡을 전망이다. 화석연료에서 벗어나 자연에서 재생 가능한 에너지를 얻어내려는 움직임은 전세계에서 끊임없이 진행되고 있으며, 가장 많은 에너지가 소비되는 주택에서도 소위 ‘제로 에너지 하우스’라는 개념으로 연구가 한창이다.

에너지 소비 제로의 주택에 대한 정부와 유수 건설사들의 도전이 활발한 가운데, 최근 대전 유성구에 지어진 ‘제로에너지솔라하우스’는 에너지자립형 주택의 완성형을 보여줘 화제가 되고 있다.

 

제로에너지솔라하우스(가칭 ‘Z5’)는 ㈜TES, MA건축사사무소, 한밭대학교 건축공학과, 대전대학교 건축공학과가 주도적으로 참여한 프로젝트의 결과물이다. 경량목구조로 지어진 Z5는 에너지 자립형 주택이다. 설계를 맡은 MA건축사사무소 김종일 대표는 “이번 프로젝트는 한국에너지기술연구원 제로에너지시범타운 내에 위치한 ZeSH(Zero Energy Solar House) Ⅰ·Ⅱ의 실용 모델”이라며 “10여 년 전부터 연구돼 온 ZeSH의 모든 데이터가 집약돼 있으며, 일반 주택 연간 에너지 사용량의 80~90%를 절감하는 효과를 얻을 수 있다”고 밝혔다.

Z5의 주 소비 에너지는 전기로, 태양광과 지열을 에너지원으로 한다. 일체형 지열연계히트펌프 시스템(GSHP)과 박막투과형태 태양광 모듈(BiPV), 창호일체형 태양열시스템(BiST)을 통해 에너지 자립이 가능하게 했다. 또한 일조량 및 일사량 분석을 통해 적정 창호면적을 얻어냈으며, 에너지 효율성을 위한 최적의 구법을 검토해 적용했다.

 

 

 

창은 열의 이동이 가장 많은 통로다. 때문에 Z5의 제로 에너지화를 위해서는 적정 창호면적이 필요하고, 그에 따라 효율적 배치가 필수적이다. Z5는 각각의 층이 완전히 분리된 것이 아닌 스키플로어(스플릿레벨) 구조다. 층이라기 보다는 주택 내 각각의 구획이 높이를 달리하고 있는 형태에 가깝다. 주택의 중앙에는 계단실이 자리해 아트리움 역할을 하고 있다. 계단실에 나있는 창이 조명 역할을 하며 계단실은 물론 각 층에도 빛을 전달하고 있다.

제로 에너지 하우스를 위해 동원된 기술은 신재생에너지와 주택 설계만은 아니었다. 고성능 자재와 시공 능력 역시 Z5를 이루는 구성요소다.

2X6의 구조체를 친환경 인슐레이션으로 채우고, 내부에 열반사 단열재를 설치했다. 열반사 단열재의 성능이 유지되기 위해서는 알미늄 호일이 코팅되지 않고 외피에 의해 밀착되지 않아야 한다. 단열재와 더불어 제로에너지하우스의 성능을 갖추기 위해서는 주택의 기밀성이 중요하다. 투습 방수 시트는 기본이지만, 창문 틈과 배관 틈 등 작은 곳에서 새어나갈 수 있는 열을 차단하기 위해 애를 썼다.
기밀성은 열에너지 손실을 방지하는 역할을 하지만, 자칫 실내공기질 악화를 낳을 수 있다. 이 때문에 자동환기시스템을 사용하게 되는데, 환기시스템의 성능이 문제다. 환기 시 빼앗기는 열에너지도 문제지만, 시스템을 가동하기 위해 또 다른 에너지 소비가 발생하기 때문이다. Z5는 24시간 환기가 가능하면서도 전력 소모량을 크게 줄인 제품을 사용했다.

한편 6개 동 모두 분양 판매될 예정인 Z5는 이 중 2개 동에 모니터링 룸을 설치해 실내 온도 및 공기질, 에너지 소비 실태 등을 실시간으로 인터넷에 공개할 계획이다. 현재 홈페이지 구축 중에 있으며, 이렇게 축적된 데이터를 통해 ‘제로 에너지 타운 하우스’ 조성을 연 내로 계획할 예정이다. Z5 인근에 위치하게 될 타운하우스는 10세대 내외로 목구조 또는 하이브리드 형태로 지어진다.

 

 

미니인터뷰

MA건축사사무소 김종일 대표(Z5 설계 및 감리 담당)

Q. Z5는 패시브 주택인가?

A. 패시브 주택은 독일에서 기준을 정한 것으로 국내에서는

대명사처럼 쓰이지만, 사실은 브랜드에 가깝다. 독일의 기준이기 때문에 국내와 사정이 다르기도 하고, 국내에서 10여 년간 연구한 결과 패시브하우스의 기준이 때로는 과하다는 결론이 나왔다.

때문에 Z5는 패시브하우스가 아닌 우리 고유 모델이라고 할 수 있다. 한국에너지기술연구원의 ZeSH Ⅰ과 ZeSH Ⅱ(제로 에너지 솔라 하우스)를 통해 얻은 데이터를 토대로 설계된 주택이므로, ZeSH Ⅱ의 버전업 모델이라고 보면 된다.

Q. Z5의 경쟁력은?

A. 시공비가 평균적인 건축물 대비 15~20% 가량 증가될 것으로 보이지만, 이 것은 단순 비교일 뿐 성능을 놓고 보면 비교 자체가 안 된다. 에너지 소비량으로 비교한다면 Z5의 시공비는 고려할 대상이 아니다. 이 같은 주택의 시공이 공업화된다면 주택의 소비 형태가 크게 달라질 것으로 보인다.

Q. 목구조 제로에너지하우스의 가능성은?

A. 개인적으로 90년대 목구조를 처음 접한 뒤로 목구조 설계를 한 경험이 없었다. 이번 프로젝트를 실행하기 위해 최적의 구법을 선택하던 중 목구조를 찾게 됐다. 사실 아직까지는 목구조 주택에서 에너지효율의 합리적 구성이 어렵긴 하다. 그러나 목구조 제로에너지하우스라는 주택의 유형이 나오게 되면 쉬워질 것이다.

이번 Z5 시공에서도 콘크리트는 기초벽까지만 사용해 최대한 자제했다. 거주자를 위한다면, 친환경자재를 사용할 수 밖에 없다. 목재는 그런 의미에서 그 자체로 큰 경쟁력을 가지고 있다.

 

 

Z5에 사용된 주요 자재

 

 

 
  라파즈 우드32

기존 목조주택용 석고보드는 무게가 무거워 운반이 힘들고, 시공 시 절단에 따른 폐석고 처리의 문제가 있었다. 이러한 점을 보완하기 위해 출시된 우드32는 목조주택의 스터드 간격인 16인치(406㎜) 두 개를 합한 32인치의 석고보드다.

절단할 필요가 없어 기존 제품 대비 약 5%의 시공속도가 향상되고, 약 8%의 폐석고 처리비용이 절약된다. 때문에 비용 절감은 물론, 공기 단축과 친환경성으로 소비자들에게 어필하고 있다.

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