2030 온실가스 감축로드맵 수정안에서 건물부문의 BAU대비 감축률이 기존 18.1%에서 32.7%로 증가하면서 건축물 에너지절감 및 효율화 기술개발의 필요성이 높아졌다. 이에 따라 정부는 2025년까지 제로에너지하우스 구현을 위해 관련 기술개발 및 정책을 추진하고 있다.
그러나 전체 건물에너지 소비량의 약 44%, 전체 건축물동수의 84%를 차지하는 연면적 500㎡ 이하의 소규모건축물은 에너지효율화 정책 및 관리대상에서 배제돼 정책·제도개선 필요성이 크다.
노후주택의 경우 공공·공동주택은 거주 환경개선사업 등이 추진됨에 따라 개선여지가 있지만 단독주택은 효율적인 관리 및 거주환경 개선이 상대적으로 어려운 실정이다.
현재 패시브하우스 기준으로 강화된 ‘건축물의 에너지절약형 설계기준’도 500㎡ 이상을 대상으로 하고 있으며 국토교통부가 마련한 제로에너지건축물 의무화 로드맵에서도 500㎡ 미만 건축물은 대상에서 제외돼있다.
이에 따라 정부는 지난해 2월 국토교통과학기술진흥원(KAIA)을 통해 ‘소규모건축물의 소비에너지 최적화 설계·시공 기술개발’ 과제사업을 공고하고 3월 한국패시브건축협회를 주관기관으로 선정, 소규모건축물의 에너지성능 개선과 이에 따른 관리방안 도출을 추진하고 있다.
이번 과제는 소규모 건축물의 소비에너지를 20% 저감하고 거주 쾌적성을 향상시키는 한편 기존 소규모 건축물의 설비 및 운영비를 20% 절감할 수 있는 고성능 설비시스템을 개발하기 위해 추진된다. 2019년 4월 연구에 착수해 2022년 12월까지 45개월간 131억9,800만원의 정부출연금이 편성된다.
총 3개 세부과제로 구성되며 △1세부는 신축 소규모건축물의 소비에너지 최적화 설계·시공 기술개발을 △2세부는 노후 소규모건축물 품질 및 성능향상을 위한 리모델링 기술개발을 △3세부는 소규모건축물 소비에너지 최적화 설비기술개발 등을 수행한다.
신축건물 설계·시공방안 제시
신축설계 및 시공을 다루는 1세부는 패시브협회가 총괄하며 △한국건설기술연구원(KICT) △삼우씨엠건축사사무소 △건축사사무소 삼간일목 △자림이앤씨건축사사무소 △건축사사무소 재귀당 △독일 프라운호퍼 IBP 등이 참여한다.
먼저 실태조사부문에서 국내 소규모건축물의 하자조사 및 원인분석을 실시해 보고서를 작성하고 부위별·구성별 습기·전열거동 연구를 통해 대안을 도출한다.
건축자재부문에서는 국내 주요제품의 물리적, 습·열적 물성을 측정하고 DB화해 정보를 제공하는 서비스를 개발한다. 각 자재는 ISO, EN기준에 따라 분석 및 DB화되며 중소기업제품의 정량적 평가와 기술지원도 병행한다.
설계부문에서는 신축 소규모건축물의 공정별·부위별·용도별 상세도 및 해설서를 제작하며 국내기후에 최적화된 설계기준 및 기술서를 개발할 계획이다.
시공부문에서는 구조·공정·부위·자재별 시공기술을 마련하고 이에 대한 감리 및 품질확보방안을 마련한다.
리모델링 품질·경제성 제고
기존 소규모건축물의 리모델링 방안과 제도개선을 다루는 2세부는 KICT가 총괄한다. 참여기관·기업은 △한국감정원 △한국건물에너지기술원 △충북대 △플로건축사사무소 △건축사사무소 아키텍톤 등이다.
조사·연구부문에서 노후 소규모건축 공법, 용도·연도별 성능지표, 보수·리모델링기술을 조사하고 우선순위에 따라 리모델링기술을 목록화함으로써 공법·공정별 성능개선방안을 도출한다.
제도개선부문에서는 국내 친환경·에너지관리제도 개선방안을 마련하고 실무자를 위한 교육프로그램을 개발할 계획이다. 또한 건축품질에 따른 금융서비스 연계방안과 하자보증제도 개선안을 모색한다.
솔루션개발부문에서는 웹기반의 노후건축물 에너지성능진단서비스와 보수이력관리서비스를 개발한다. 이를 위해 적용범위별 예산추정 알고리즘을 개발하고 비용을 고려한 패시브·액티브·신재생에너지의 적용방법론을 제시할 계획이다.
또한 공법·공정·부위별 리모델링 설계상세도, 시공예시도, 체크리스트를 제작해 에너지절약형 고품질 설계·시공을 가능케할 방침이다.
최적 설비솔루션 개발
신축·기존 소규모건축물의 설비시스템과 관련된 내용을 종합적으로 다루는 3세부는 한일엠이씨가 총괄한다. △대한건축학회 △패시브제로에너지건축연구소 △LG전자 △에코에너지기술연구소 △에코에너다임 등이 참여하고 있다.
설계·시공·운영지원을 위해 소규모건축물의 설계오류와 시공하자 등 리스크관리 지원프로그램과 소규모건축물의 에너지관리 지원솔루션을 개발한다. 또한 건축사의 설계지원을 위해 소규모건축물 간편부하계산 프로그램 및 에너지분석 프로그램도 개발한다.
이와 함께 솔루션 제시를 위한 제품·시스템개발도 추진된다. 냉난방·급탕·제습·환기가 가능한 통합설비패키지를 히트펌프기반 플러그인시스템으로 개발하며 이를 위한 모니터링 기법, 설계기준을 마련할 방침이다. 또한 통합설비패키지 적용이 어려운 기존건축물의 설비시스템을 최적화하기 위해 통합제어 알고리즘을 개발하며 고효율제습모듈을 기존 설비시스템과 연동이 용이하도록 개선하는 연구가 이뤄진다.
특히 이와 같은 새로운 솔루션이 시장에 확산될 수 있도록 제도화 방안을 마련하고 건축계와 협력한 보급확산체계를 구축할 방침이다.
건물E관리 사각지대 해소 ‘기대’
이번 연구는 관리의 사각지대로 남아있던 소규모건축시장을 정상화하기 위해 체계적인 관리에 착수했다는 의미가 크다. 그간 소규모건축시장은 대부분 개인·영세사업자·비전문가 등이 플레이어로 참여함에 따라 에너지성능개선이 어려운 분야로 인식돼왔다.
그러나 사실상 건물부문 온실가스 배출량의 상당부분을 차지하는 소규모건축시장을 배제해서는 국가 온실가스 감축목표를 달성하기 어렵다. 또한 수많은 설계오류와 시공하자로 다수의 국민들이 고통받는 현실 역시 묵과하기 힘든 상황이 됐다.
이번 소규모건축물 에너지최적화 연구를 통해 개선의 첫발을 뗀 만큼 향후 의미있는 성과를 도출할 수 있을지 관심이 모아지고 있다.
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