국내 SHGC 관련제도는 정립돼가는 단계로 걸음마 수준이지만 글로벌 SHGC 기준정립 역시 역사가 오래되지는 않았으며 오히려 우리나라가 SHGC 국제표준 제정을 주도하고 있다.

2017년 ISO 19467-1(Thermal Performance of Windows and Doors-Determination of Solar Heat Gain Coefficient Using Solar Simulator: 창호 및 문의 열성능-솔라시뮬레이터를 활용한 SHGC 측정)이 처음으로 제정됐으며 지난해 말 ISO 19467-2(Thermal Performance of windows and doors-Determination of solar heat gain coefficient using solar simulator Part2: Centre of glazing: 창호 및 문의 열성능-솔라시뮬레이터를 활용한 SHGC 측정 파트2: 대형창호시스템의 중앙부)가 출판됐다.

SHGC 국제표준 제정에 국제무대에서 활발히 활동하고 있는 이광호 고려대 교수가 주도적인 역할을 수행하고 있다. 이광호 교수는 2011년 ISO에서 SHGC 측정에 관한 워킹그룹인 ISO TC163 WG17 설립을 제안해 첫 국제표준 제정에 주도적인 역할을 수행했으며 2013년 의장(Convenor)에 선임돼 후속 국제표준 제정을 총괄했다. 이러한 공로로 2017년 세계표준의 날 기념식에서 산업통상자원부 장관상을 수상하기도 했다.

이에 따라 앞으로 우리나라가 창호 SHGC분야에서는 글로벌 표준을 선도하며 세계적 수준으로 기술발전을 이룰 토양이 조성됐다는 평가를 받고 있다. 이광호 고려대 교수를 만나 국제표준 제정동향과 내용에 대해 들었다.

기존에는 미국, 독일, 일본 등 선진국에서도 ISO 15099와 같은 계산법에 의한 국가표준만 운영할 뿐 측정법과 관련한 국가표준과 국제표준은 정립하지 못하고 있던 영역이었다. 이에 따라 ISO TC163 WG17(SHGC 측정) 제안 및 신설했으며 해당 워킹그룹의 의장으로 다년간 활동하면서 고기능성유리, 필름, 차양 등의 선행표준을 확보했다.

2013년 9월 스웨덴 스톡홀름에서 열린 ISO TC163 총회에서 WG17 의장에 선임된 이후 미국, 독일, 일본, 캐나다, 중국, 스웨덴 등의 창호 전문가들을 이끌고 회의를 주관했다. 2017년 4월에 최종출판된 ISO 19467-1 국제표준 제정을 주도했으며 2021년 11월 출판된 ISO 19467-2 제정을 의장으로서 총괄했다.

창호의 태양에너지 투과율 측정법은 창호를 통해 전해지는 태양에너지의 전체적인 양을 측정하는 방법으로 건물설계 시 냉난방에너지 소비량을 예측하는 데 필수적이다. 창호의 냉방에너지절감을 위한 SHGC 시험법 개발을 통해 건물 냉방에너지 소비증가에 대응하고 하계 국가전력난 해소에 도움을 줄 수 있다.

고기능성 유리, 스마트 유리, 차양장치, 단열필름 등 태양에너지 유입을 조절할 수 있는 신기술·신제품의 성능평가 기술개발의 필요성에 따라 개발된 창호 SHGC 시험법은 기존 계산법의 검증은 물론 다기능화, 복합화되며 진화하고 있는 창호의 정량적 평가기술로 활용할 수 있다.

한국표준협회 분석자료에 따르면 ISO 19467 제정에 따라 향후 10년간 국내경제 파급효과는 1,699억원에 달할 것으로 예상된다. 이러한 경제효과는 제정완료된 창호의 태양열 취득률 국가표준(KS)을 통해 관련산업계의 적극적인 기술개발과 참여를 유도함으로써 가능할 것으로 판단된다.

학술적으로도 해외 연구자들과의 WG회의 주관 및 지속적인 기술교류를 통해 국제수준의 연구를 창출해낼 수 있으며 현재 수행 중인 연구개발 성과의 질적향상도 도모할 수 있다. 또한 국제공동세미나 등 국제표준화 활동을 통한 국내 관련기술의 역량을 강화할 것으로 기대된다.

2017년 4월에 출판완료돼 인공광원을 이용한 SHGC 측정법을 다룬 ISO 19467-1의 경우 인공광원, 기후챔버(Climatic Chamber), 계기상자(Metering Box), 교정판(Calibration Panel), 온도와 일사의 측정 위치, 시험체 규격, 측정조건 등을 구체적으로 제시하고 있다.

ISO 19467-1은 전체 창 및 문의 태양열 취득계수를 측정하는 방법을 규정한다. 창 및 문에 적용하는 △유리(유리, 플라스틱, 단일·다중유리, Low-e 코팅 등) △불투명 패널 △프레임(목재, 플라스틱, 금속, 복합재료) △차양장치(블라인드, 스크린, 필름, 기타 부착물) △액티브 태양에너지 창호시스템(BIPV·BIST) 등에 적용할 수 있다.

다만 창 및 문이라 하더라도 수직이 아닌 창, 커튼월, 산업용·상업용·창고의 문 등에는 적용하지 않으며 △처마, 슬라브, 벽 등 건축적 차양 △실내·외 누기로 인한 열전달 △열교 등은 포함하지 않는다.

2021년 11월 출판완료된 ISO 19467-2의 경우 ISO 19467-1에서 다루지 못하는 커튼월과 같은 대형창호시스템의 중앙부(Center of Glazing)의 SHGC 측정법을 다뤘으며 직각방향의 일사에 의한 SHGC 측정법만 다룬 ISO 19467-1과 달리 다양한 각도에서의 일사에 의한 SHGC 측정법까지 다뤘다.

창호 Centre of Glazing SHGC 시험법 개발은 선행돼 온 계산법의 검증은 물론 다기능적으로 복합화되며 진화하고 있는 창호의 정량적 평가기술로 활용된다.

ISO 19467-2는 차양장치 유무에 관계없이 태양광이 표면에 정상 및 비정상 조사되는 창 및 문, 커튼월 등 창호시스템의 판유리중앙에 대한 SHGC를 측정하는 방법을 규정한다. △판유리(유리, 플라스틱, 단창·다중창, Low-e코팅) △음영장치(블라인드, 스크린, 필름, 부착물) △액티브 태양에너지 창호시스템(BIPV·BIST) 등에 적용할 수 있다.

적용되지 않는 요소는 △처마, 슬라브, 벽 등 건축적 차양 △창호부착물 등 돌출구조 및 비유리적 요소 등에 따른 음영효과 △실내·외 누기로 인한 열전달 △열교 등이다.

인공광원이 아닌 자연광을 이용한 SHGC 측정법을 다루는 ISO 국제표준은 현재 제안단계(New Proposal)에 있다. 제정을 위한 투표가 진행될 예정이지만 무난히 통과될 것으로 예상한다. 아직 ISO 번호는 부여받지 못했으나 제목은 ‘Thermal Performance of windows and doors-Determination of solar heat gain coefficient using natural sunlight’다.

한국이 ISO TC163 내에 SHGC 측정법을 다루는 WG을 신설하고 의장직을 수임한다는 사실 자체가 국내기술이 세계 기술력에 근접했다는 뜻을 의미한다. 우리나라가 다년간의 연구성과를 통해 쌓아온 기술을 기반으로 국제표준 정립을 주도한 것이어서 더욱 의미가 크다. 

앞으로 기술개발을 위해 표준활동에 대한 기업들의 적극적인 참여가 필요하다. WG17에 적극적으로 참여하는 일본의 경우 국책연구소와 가고시마 대학에 속한 전문가도 있지만 창호기업인 YKK AP의 연구진이 일본을 대표해 의견을 개진한다는 사실이 특징적이다.

SHGC 측정법은 창호 제조기업에 직접적인 영향을 미치는 기술이므로 해당 기업들의 적극적인 참여가 필요하다.

ISO 19467-2 표지.