현대건설은 다양한 R&D를 통해 개발된 요소기술의 세대 단위 검증을 마치고 실제단지규모의 프로젝트 적용을 고려하고 있는 시점인 2015년 2월 국토교통부 제로에너지빌딩 시범사업 고층부문에 공모해 조기 선정됐다.

사업초기 계획설계는 공동주택 단지 내 에너지절감 방안 및 요소기술 도출하기 위해 현대건설과 에너지공단, 건설기술연구원이 협력해 지난해 9월 국내 공동주택 최초로 에너지효율등급 예비인증 1++를 취득했다.

현대건설은 송도 힐스테이트 레이크를 원활하게 진행할 수 있도록 국토부로부터 용적률 5%를 추가적으로 상향 받았으며 건축규제 완화와 태양광, 지열 등 신재생에너지 설치보조금 및 단열성능 강화에 소요되는 공사비에 대한 보조금뿐만 아니라 BEMS 설치보조금 등 인센티브를 제공받았다.

ESS·BEMS 적용, 에너지저감 극대화

송도 힐스테이트 레이크는 제로에너지빌딩을 실현하기 위해 △LED △폐열회수환기시스템 △단열재 △Low-e 코팅 복층유리 창호 등을 적용할 계획이다.

적용되는 폐열회수 환기시스템인 HERV(Hyun-dai Energy Recovery Ventilation)시스템은 실내 오염된 공기를 환기시켜 손실되는 열을 회수하고 에너지를 절감할 수 있으며 실내에서 실제 오염이 발생됐을 경우에만 자동으로 가동된다. 외부공기가 좋은 경우에는 외부 공기를 그대로 실내로 환기할 수 있다.

또한 벽체와 지붕, 바닥 및 창호 단열재 두께를 증가시켜 ‘친환경 주택의 설계기준 및 성능’의 표준주택대비 단열성능을 60%로 향상해 건물 열손실 최소화 및 냉난방비를 절감할 수 있다.

건물 외피의 50%를 차지하는 창호부분 열성능 강화를 위해 열관류율 0.85W/㎡·K의 Low-e 코팅 복층유리를 적용했다. 이는 현행 법규보다 14% 향상된 단열성능을 확보한 것이다.

신재생에너지로 전력을 수급하기 위해 태양광, ESS 등을 적용해 송도 힐스테이트레이크의 에너지효율을 극대화할 예정으로 태양광 모듈 2,248장, 730.6kW을 아파트 옥상 및 외벽에 설치해 태양광을 전기로 변환한다. 단지 내 공용부 및 커뮤니티 시설로 우선 공급하고 잉여전력을 ESS에 저장해 비상전원으로 사용한다.

에너지저감을 극대화시키는 BEMS로 단지 내 전력계통과 관계된 설비 등을 유기적으로 연결해 실시간으로 감시, 측정 및 원격 제어한다. 특히 자체 기술로 개발한 최적운영솔루션을 적용해 전력계통간 효율을 극대화하기 위해 일기예보 및 전력 사용 패턴 분석을 실시한다. 이를 바탕으로 신재생에너지의 최적 운전과 공용부 전력·설비를 제어해 전력 수급을 안정화할 계획이다.

각종 인센티브, 공사비 상승 해결 열쇠

현대건설은 송도 힐스테이트 레이크를 제로에너지빌딩으로 구현하기 위해 기존주택 보다 높은 공사비 상승을 해결해야 했다. 법규상의 최소 성능대비 제로에너지빌딩 시범사업이 요구하는 수준을 맞추기 위해 용적률 상향 등 각종 인센티브로 공사비상승분을 최대한 만회할 수 있도록 비용대비 최적화된 설계가 진행됐다. 제로에너지빌딩 차원에서는 시범사업이지만 회사차원에서는 수익을 극대화해야하는 실제 사업이었기 때문에 모든 의사결정단계에 필요한 데이터를 정량화했다.

현대건설의 관계자는 “제로에너지라면 무조건 에너지비용이 0원이라는 오해와 태양광패널의 벽면설치가 경관을 해친다는 의견, 각종 설비들로 발생하는 전자파가 걱정된다는 사람들을 설득했다”라며 “제로에너지빌딩을 추진할 때 대부분 처음 적용되는 아이템이 많아 참고 사례를 찾기가 어려웠다”고 밝혔다.