어떠한 주택을 지을 것인가?
친환경적이고 건강한 저에너지 목조주택
Low-energy, Eco friendly and healthy wooden house
▲ 그림 1. 캐나다의 저에너-친환경-건강 인증 주택 R-2000
(출처: NRCan)
국토교통부 건물에너지사용량통계(2020)에 따르면 2020년 2분기 중 에너지사용량을 전년 동기와 비교한 결과, 코로나19 확산 시기에 주거용 건물의 에너지사용량은 2.4% 증가하여, 주거 내에 거주하는 시간이 증가하였다는 것을 데이터로도 확인할 수 있다. 코로나19로 인한 사회적 거리두기, 집에 머물기, 재택근무 증가 등으로 인해 주택 내에 머무는 시간이 점차 증가하였고, 최근 정부의 사회적 거리두기 해제 등이 되었음에도, 국내 대형 포털기업인 N사의 선택형 근무제인 Connected Work 도입을 계기로 업무 환경자체가 다양하게 변하면서, 주거 형태의 변화가 더욱더 가속화될 것으로 보여 진다. 실례로 최근 필자의 회사로 설계를 의뢰하여 협의를 진행하고 있는 IT업종에 종사하는 건축주의 경우, 건축계획 시 홈 오피스 공간에 대한 요구가 있어, 설계 계획 시 반영되기도 하였다.
▲ 그림 2. 단독주택에 적용된 홈오피스 공간 계획 사례
한편, 최근의 정부 정책 중 건물과 관련된 주요 이슈는 그린뉴딜 및 제로에너지 정책, 그리고 탄소중립 정책에 대한 것이 있다. 건물 에너지 소비를 줄이기 위한 노력과 2025년까지 탄소중립 실현을 목표로 하며, 다양한 기업들이 저탄소 기업경영으로 전환 중이다. 전체 산업분야 중 에너지 소비 및 탄소 배출에서 많은 비율을 차지하고 있는 건물부문의 탄소 배출 저감을 위해 그린리모델링 정책, 제로에너지건축물 정책 등이 추진되고 있다.
이렇게 감염병 등으로 인한 업무 형태 변화, 주거 형태 변화와 실내 환경에 대한 중요성 증가, 정부의 탄소 관련 정책 등으로 인해 일반적인 주택을 넘어서는 성능과 기능을 가진 주택에 거주하려는 수요자가 증가하고 있다.
주택은 의식주로써의 거주하는 곳으로 비와 바람을 막아주고, 주택에 거주하는 구성원들이 지낼 수 있는 공간으로 여겨져 왔다. 하지만, 지구온난화, 에너지에 대한 비용 증가, 주택에 대한 기대치 증가 등으로 인해 내가 살 주택에서 얼마나 따뜻하게 보내고, 얼마나 쾌적하게 보내며, 그와 동시에 난방비나 냉방비를 얼마나 덜 쓰는 지에 대한 관심이 증가하고 있다. 즉, 일반적인 주택의 기능뿐 만 아니라, 기본적인 거주 기능을 넘어, 저에너지 주택에 대한 관심이 증가하고 있다는 것이다. 보다 정확하게 얘기하면, 정량적으로 에너지를 적게 쓰는 것뿐만 아니라, 이에 더해 저에너지 친환경 건강 주택에 대한 관심이 증가하고 있다.
저에너지 친환경 건강 주택은 단순히 에너지만 덜 쓰는 것이 아니다. 주택은 어떤 기계적인 제품이 아니기 때문에 사용량만 줄이려는 노력 뿐 만 아니라, 그 안에서 거주하는 사람이 건강하고 쾌적하게 살 수 있는 환경까지도 고려해야 한다는 것이다.
그렇다면, 건축물의 다양한 구조형식 중 저에너지 친환경 건강 주택에 가장 부합하는 구조 형식은 무엇인가?
▲ 그림 3. 다섯 가지 형식에 따른 주택의 전과정환경영향 비교
(출처: 한국건설기술연구원)
한국건설기술연구원 연구보고서의 다섯 가지 형식에 따른 주택의 전과정환경영향(Life Cycle Analysis) 비교 연구보고서에 따르면, 환경과 기후 변화의 완화를 위한 최선의 선택 중의 하나는 목조건축물이라는 것을 시사하고 있다. 경량목조주택은 철근콘크리트조 공동주택에 비해 생산단계와 사용단계에서의 면적당 온실가스 배출량이 적다.
경량 목조주택과 패시브 하우스를 비교해보면, 패시브하우스이기에 사용단계에서는 배출량이 적으나, 오히려 생산단계에서 많은 배출량을 보이고 있다. 경량 목조주택을 패시브하우스와 같은 저에너지 수준으로 짓는다면, 생산단계와 사용단계의 배출량을 최소한으로 줄일 수 있을 것이다. 목재는 단열재는 아니지만, 철근콘크리트나 철골에 비해 열전도율이 낮아, 단열성능 측면에서도 상대적으로 우수할 뿐만 아니라, 건축물의 폐기단계에서 탄소 배출량이 적은 친환경적인 구조 재료이다.
결론적으로 저에너지 친환경 건강 주택은
목조건축물로 방향이 설정될 수밖에 없다.
저에너지 친환경 건강 목조주택을 구현하기 위해서는 다음과 같은 요소들이 요구된다.
일반적인 주택에서 요구되는 단열, 창문 등의 요소들이 포함되어 있지만, 성능측면에 있어서, 고단열, 고기밀, 고효율 가전 및 조명 기기, 고효율 냉난방 시스템, 고성능 창호 등 고효율, 고성능을 요구하게 되는 것이 특징이고, 환기장치가 요구되는 것이 일반적인 주택과는 다른 점이다. 이에 더하여 친환경 및 건강 주택에 대한 요소들도 추가된다.
▲ 그림 4. 저에너지 목조주택을 위한 요소
(출처: American Plywood Association)
앞서 언급한 요소들이 하나의 시스템으로써 작동해야 목표로 하고 있는 저에너지 친환경 건강주택이 구현되고 운영될 수 있는 것이다. 요즘 건축주들과 설계 미팅을 해보면, 고단열, 고기밀, 고성능 창호 등에 대해서는 매우 중요하게 생각하나, 정작 환기장치는 고려하지 않는 분들이 있다. 물론, 공사비용 때문일 수는 있겠지만, 저에너지 수준으로 지은 주택에서 강제적인 환기장치를 적용하지 않으면, 실내 이산화탄소 농도가 높아져, 매우 답답함을 느낄 수 있게 된다. 창문을 강제적으로 열어 자연환기를 할 수도 있겠지만, 자연환기를 하는 동안 실내 열에너지가 외부로 방출되게 되어, 저에너지 주택으로써의 효과를 누리지 못하게 될 것이다.
시스템으로서의 주택(House As A System)은 건물, 환경, 기계적 시스템, 거주자의 상호작용에 따라 여러 요소들에 의해 운용된다. 또한 이를 통해 거주자의 안락함이 증가되고, 보다 더 건강한 주택이 되며, 주택이 자산으로써의 가치가 증가된다. 또한, 주택의 내구성도 증가된다. 이러한 효과가 바로 하나의 시스템으로써 운영되는 저에너지 친환경 건강 주택이다.
물론, 이 주택에서 가장 중요한 것은 거주자이다. 아무리 저에너지 주택이라 해도 어떻게 사용하는지에 따라 저에너지가 될 수 있고, 고에너지 주택이 될 수 있다. 기본적으로 자원 절약에 대한 마인드를 가지고 저에너지 주택을 사용해야 할 것이다.
앞으로 계속될 연재기사를 통해 저에너지 목조주택에 대한 다양한 요소들에 대한 내용과 실제 사례들, 저에너지 주택에서 측정한 실내 공기질 데이터들을 통한 시사점과 유의사항들을 전달하고자 한다. 또한, 이러한 저에너지 목조주택 구현을 위해 반드시 필요한 인증 프로그램과 사례를 소개하고자 한다. 그리고 최종적으로는 저에너지 주택에 대한 최종 종착점인 넷제로 주택에 대한 내용으로 본 연재를 마무리 하고자 한다.
