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【Product】 난방비 걱정은 이제 그만 - '로이 파이프'
- 삼우글로벌은 70년대부터 난방배관으로 널리 사용해온 엑셀(XL)파이프 대비 난방비 70%를 절감하는 ‘로이 파이프’를 선보였다. 기존 난방방식은 온수가 배관을 순환하면서 열을 전달하는 방식이지만, 로이 난방배관 파이프는 온수 순환 관을 통과하는 온수의 열이 스테인리스 관 전체로 전달되는 방식이다. 스테인리스 관에는 반영구적으로 사용할 수 있는 ‘열전도 매체’로 채워져 있어 짧은 시간에 열을 전달하는 것이다. 주택이라면 엑셀배관이 난방효과를 발휘하는 데 1시간 걸리던 게 로이 파이프는 불과 10분이면 열기가 전해진다. 난방속도도 빠르지만, 전체 난방배관을 1회 순환하는 데 필요한 온수의 양도 적어 더욱 효율적이다.기존(XL) 배관 시스템 대비 난방수 사용량을 90%이상 줄이고 보일러 가동시간을 감소시켜 에너지사용을 줄인 제품으로 빠른 열 전도 효과로 기존 시스템 대비 4배 빠른 난방이 가능하여 짧은 시간에 원하는 실내 복사난방이 가능하다. 뿐만 아니라 열 보관성도 2배 높아 장시간 보일러를 가동할 필요가 없고 적정 난방온도를 유지할 수 있다. 자료협조 삼우글로벌 1522-6008 http://www.samwooglobal.com/ 1.일반 난방배관은 온수가 배관을 순환하는 방식이다. ※ 40평 기준 일반 난방배관 1회 순환하는 온수의 양 109.7ℓ 2.로이 파이프는 중앙의 온수 순환 관에만 온수가 순환하고, 양옆으로 연결한 스테인리스 관은 열에너지를 전달하는 방식이다.※ 40평 기준 로이 난방배관 파이프 1회 순환하는 온수의 양 8.6ℓ(90% 이상 감소) 전원주택라이프 더 보기www.countryhome.co.kr
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【Product】 난방비 걱정은 이제 그만 - '로이 파이프'
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[패시브하우스] 02. 독일의 패시브하우스 VS 한국의 패시브하우스
- 독일의 패시브하우스 VS 한국의 패시브하우스 CONTENTS 01 왜 패시브하우스여야 하는가! 02 독일 패시브하우스 vs 한국 패시브하우스 03 환기! 이것만큼 중요한 건 없다 04 단열재만 두꺼우면 된다? 그럼 열교는? 05 햇빛을 활용한 선택. 향과 창 그리고 차양에 답이 있다! 06 ‘기밀’ 우습게보면 큰 코 다친다. 07 신재생에너지와 제로에너지 08 패시브하우스 제대로 지어보자! 왜 패시브하우스여야 하는가! 패시브하우스의 가치는 무엇인가! 이것을 이해하려면 먼저 패시브하우스가 무엇인지 알아야 한다. 건축의 물리적인 지식 없이도 이해하기 쉽게 풀어봤다. 글 조민구 이사 (사)한국패시브건축협회 사무국장 사진제공 (사)한국패시브건축협회 www.phiko.kr 독일 패시브하우스 기준 [그림 1]은 미국의 한 건축사가 그동안 지어진 집과 패시브하우스가 어떻게 다른지 그림으로 간단하게 설명한 것이다. 그림에서 보면 19세기 이전의 집은 벽체 두께가 얇아 단열이 안 된 단순한 형태다. 난로 난방이지만, 열 공급보다 열 손실이 커 실내가 추워 두꺼운 옷을 껴입어야 했다. 20세기는 기계설비 발달로 수많은 장치를 사용해 실내를 쾌적하게 만들었다. 이처럼 외부에서 에너지를 끌어 쓴 기존의 주택을 엑티브하우스라고 한다. 반면, 패시브하우스는 내부의 열을 최대한 빠져나가지 않게 가두어 화석연료의 사용을 줄이는 수동적passive인 주택을 말한다. 에너지 위기를 겪으며 에너지 자원의 유한함과 위험성을 깨닫고 고단열, 고기밀, 열 회수, 자연에너지를 사용해 실내기후를 쾌적하게 만든 주택이다. 독일에서 탄생한 패시브하우스는 패시브하우스연구소에서 정성적 정의와 정량적 정의로 구분한다. 패시브하우스의 정성적 정의는 그 집에서 환기에 필요한 공기를 공급할 때, 전통적인 난방설비 없이 공급 공기만을 데워 일 년 동안 충분히 따뜻하게 지낼 수 있게 보온성과 공기 질, 쾌적성을 만족하게 한 집이다. 정량적인 정의는 난방에너지요구량(중부 유럽 기준) 15kWh/㎡·a 이하, 1차 에너지 소요량 120kWh/㎡·a 이하(냉방·난방·조명·급탕·환기·콘센트), 난방 부하 10W/㎡ 이하로 규정한다. 정성적 정의를 보면 “보일러가 없으니 난방비가 들지 않겠다”고 생각할 수 있다. 정답이면서 오답이다. 왜 그럴까? 전통적인 난방설비인 보일러나 난로는 필요 없지만, 공급 공기를 데우기 위해 약간의 에너지는 필요하다. 그러니 난방비가 전혀 들지 않는다는 것은 아니다. 기존 집보다 월등하게 적게 든다는 것이다. 전통적인 난방설비는 에너지 손실이 많은 집을 데우기 위해 많은 양의 열을 집에 공급하는 설비다. 이러한 난방설비가 필요 없다는 말은 많은 양의 열 공급이 필요치 않은 집이라는 것이다. 단열, 기밀, 열교 없는 세밀한 시공으로 외피를 통한 열 손실을 대폭 줄이고, 열 교환 환기장치를 이용해 열 손실을 줄였기 때문이다. 집 전체에서 발생하는 열 손실을 크게 줄여 열 손실량만큼 아주 적은 양의 열을 공급하면 늘 따뜻한 실내온도를 유지하는 것이다. 공급하는 아주 적은 양의 열이 정량적 정의에서 말한 단위 바닥 면적당 연간난방에너지요구량 1.5ℓ이다. 나머지 난방에너지는 인체의 열, 조명, 태양열이다. 윗글에 나온 공급 공기를 데울 때 정량적 정의의 난방 부하(10W/㎡)가 등장한다. 실내 공기를 깨끗하게 유지하기 위해 하루에 1인당 약 30㎥의 신선한 공기가 1시간 동안 필요하다. 공기는 약 50℃ 정도까지 가열하는 데, 더 높은 온도로 가열하면 공기 속 미세먼지가 열 분해되면서 냄새나기 때문이다. 공기 1㎥를 1℃ 올리는 데 필요한 에너지는 0.33Wh이다. 30㎥의 공기를 20℃에서 50℃로 가열하려면 300W가 필요하다. 바닥 면적이 30㎡라고 본다면, 300W ÷ 30㎡ = 10W/㎡가 나온다. 이것이 바로 난방 부하이다. 패시브하우스의 최대 난방 부하는 기후와 상관없이 난방 공간 단위 면적당 10W이고, 이를 초과하면 공기만으로 난방할 수 없다. 이는 1년 중 가장 많은 양의 열을 집에 공급하는 날을 기준으로 했다. 추운 지역일수록 단열을 더 두껍게 해야 한다. 정성적 정의에서 연간난방에너지요구량과 난방 부하가 어떤 의미인지 다시 되짚어보면, “패시브하우스는 환기에 필요한 공기를 공급(1인당 1시간 동안 30㎥의 신선한 공기)할 때, 전통적인 난방설비 없이, 공급 공기만을 살짝 데워(난방 부하 10W/㎡ 이하) 일 년 동안 충분히 따뜻하게 지낼 수 있는 보온, 공기의 질, 쾌적성을 만족하게 한 집”이라고 설명할 수 있다. 최근에는 패시브하우스가 “쾌적함, 에너지 효율성, 경제성을 동시에 만족하게 하는 표준적 건물이며, 세 가지 요소 중 한 가지라도 만족하지 못하면, 진정한 패시브하우스가 아니다”라고 추가 정의했다. 여기까지가 개략적인 패시브하우스연구소에서 말한 패시브하우스 정의다. 중요한 차이점은 우리는 공기난방이 아니라 바닥 복사난방인 온돌문화라는 사실이다. 공기난방과 온수 바닥 복사난방 공기는 같은 부피의 물에 비해 전달하는 열이 3,000분의 1이다. 공기만으로 난방하려면 단열을 잘해 열의 손실을 최소화해야 한다. 공기가 공급할 수 있는 최대의 열은 바닥면적 1㎡당 10W이다. 공기난방만으로 난방이 가능한 성능을 구현하기 위해 정량적 정의가 필요하다. 이를 통해 패시브하우스 성능을 구현한다. 공기난방과 달리 온수에 의한 바닥 복사난방은 물과 온돌을 구성하는 재료의 열 전달량이 많다. 또한, 많은 열을 머금고 오랜 시간 동안 지속해서 열을 발산하기 때문에 패시브하우스에선 실내온도가 지나치게 높아질 수 있다. 쾌적성을 만족하지 못하는 집은 패시브하우스가 아니다. 난방문화 차이가 패시브하우스에도 영향을 주고 있음을 알 수 있다. 유럽은 공기난방을 우리는 온수에 의한 바닥 복사난방을 주요 난방방식으로 사용했다. 패시브하우스의 연간난방에너지요구량이 단위 바닥 면적당 1.5ℓ정도인데, 이것은 환기에 필요한 공급 공기만으로 난방할 수 있는 집일 때 가능한 수치다. 바닥 복사난방방식은 필요 이상 열을 과잉 공급하기에 1.5ℓ성능의 주택은 더워질 수밖에 없다. 덥지 않게 하려면 거의 보일러도 작동하지 않아야 하는데, 좌식문화에서 바닥이 차면 생활이 불편할 수 있다. 협회는 그동안 인증받은 저에너지주택 건축주 대상으로 설문 조사했다. 질문 가운데 하나가 “살면서 불편한 점이 무엇인가”였다. 대다수 거주자가 바닥 온도에 대한 불편함을 이야기했다. 그러나 1년 동안 생활한 사람은 적절한 난방을 생활에 적용해 이후에는 불편함이 그리 크지 않았다. 어쨌든 주요 문제는 보일러를 가동해 바닥 온도를 데우면 실내온도가 너무 올라가고, 보일러를 자동모드에 맞추면 거의 가동하지 않지만, 실내 온도는 쾌적하다고 했다. 그런데 바닥이 차다는 것이다. 1.5ℓ에 가까운 주택일수록 편차는 더욱 컸다. 즉, 보일러 공급 열량과 집의 손실 열량 사이에 괴리가 있다는 말이다. 이를 해결하기 위해 협회 일부 회원사는 바닥 난방배관 간격을 넓게 하거나, 거실만 난방배관을 설치하고 일부 방은 설치하지 않는다든지, 혹은 방 일부만 설치하는 식으로 공급 열량을 맞추려고 했다. 하지만, 이는 궁극적인 해결책이라고 생각하지 않는다. 집을 설계할 때는 건축주의 합의를 끌어냈지만, 집을 팔고 다른 사람이 거주할 땐 이러한 조건을 만족할 가능성이 작기 때문이다. 일반적으로 누구나 받아들일 수 있는 보편타당한 방법은 아니라는 뜻이다. 우리의 생활방식 바꿔야 하는가? 패시브하우스 도입 초기에 이 문제로 여러 전문가의 토론이 자주 있었다. 독일식 공기난방 패시브하우스를 구현하기 위해 입식의 공기난방으로 생활방식을 바꿔야 한다는 주장과 기술적 문제 때문에 전통방식 바꾸기보다는 생활방식에 맞춰 기술적인 부분을 수정할 필요가 있다는 측으로 나뉘었다. 결론적으로 한국패시브건축협회는 후자를 선택했다. 변형된 우리의 패시브하우스가 널리 퍼지고 점차 안정적으로 기능하면, 우리에게 맞는 패시브하우스가 제대로 정착되리라 믿었기 때문이다. 독일과 우리의 패시브하우스의 차이는 난방방식 말고도 기후와 외기의 상대습도에 의한 차이도 있다. 우리나라는 독일과 비교해 여름 온도는 비슷하지만 습도는 상당히 높다. 우리나라에 초기에 패시브하우스를 지을 때 에어컨을 설치하지 않은 집이 많았다. 하지만, 1년이 지나면 에어컨 없이 한여름을 나기 어렵다는 것을 알고 에어컨을 설치했다. 상대습도가 다르므로 나타난 현상이다. 여름철 다습한 기후에서는 밤에 차가워진 외기를 끌어들여 벽체를 냉각하고 낮에 축열을 이용한 복사냉방이 제한적이다. 이뿐만이 아니다. 제습하지 않으면 쾌적한 환경을 얻기 어렵다. 패시브하우스연구소를 설립한 파이스트 박사는 “패시브하우스는 다른 기후와 다른 문화와 생활 방식을 가진 지역은 거기에 맞는 방식으로 연구와 개발이 이뤄져야 한다”고 했다. 패시브하우스의 1.5ℓ라는 성능은 중부유럽 기준이다. 북유럽, 동아시아, 동남아시아, 북미 등 기준이 다를 수밖에 없다. 한국형 패시브하우스란 우리나라 계절에 비추어 볼 때 과연 몇 리터의 성능을 가져야 집이 쾌적할까? 이전보다 적은 열로 바닥을 골고루 데우는데 기존 바닥 난방설비로 적당한가? 급기할 때 찬 공기에 의한 불쾌감은 발생하지 않을까? 열량이 높은 현재의 보일러가 패시브하우스에 적절한가? 여름철 제습 에어컨만으로 충분한가? 아직 해결해야 할 과제가 많아 보인다. 바닥 난방을 예로 들어보자. 기존 보일러를 사용할 때 저온 난방을 하되 작은 지름의 난방배관을 적용하고 유량 속도를 줄여 열량을 조절하며 열전도율이 낮은 바닥재를 이용하는 것이다. 물론 패시브하우스에 적합한 보일러가 개발되면 문제는 쉽게 해결된다. 이에 대한 부분은 지속적인 연구와 실증이 필요하다. 유럽 패시브하우스도 바닥 난방을 설치하지만, 실내 온도를 높이려는 보조적 수단으로 사용한다. 우리나라는 피부가 직접 바닥에 닿아 바닥 온도를 낮게 할 수 없다. 결국, 바닥 난방을 배제할 수 없기 때문에 우리나라 패시브하우스 정의에 포함돼야 한다. 그러므로 협회는 태양열, 인체발열 등의 자연 열을 주된 열원으로써 그리고 바닥을 데우는 목적의 난방설비를 보조 열원으로 사용하고, 환기장치는 주로 환기에 필요한 공기 공급을 목적으로 하는 이원적 체계의 개념으로 정의했다. 그동안 꾸준히 고민하고 연구해왔지만, 앞으로도 풀어야 할 숙제가 많다. 하나씩 풀어간다면 진정한 우리만의 패시브하우스를 구현할 것이다. 이러한 내용과 관련해 새로운 해법을 찾으면 앞으로 진행될 연재에 제시하고, 개선해야 할 게 있다면 고민하며 풀어볼 것이다. 협회 인증주택 가평 주택 강릉 포남동 주택 남원 표준주택2호 람다하우스 이천 표준주택3호 횡성 둔내 주택 문의 | 서울 강남구 역삼동 732-21 델타빌딩 6층 T 070-7601-1368 E-mail chomg0301@gmail.com
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[패시브하우스] 02. 독일의 패시브하우스 VS 한국의 패시브하우스
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[패시브하우스 재인식①] 패시브하우스, 에너지보다 사람이 먼저다 - 거주자를 더욱 쾌적하고 건강하게
- 패시브하우스의 보급과 확산이란 주제로 얘기를 나누기에 앞서 개념부터 정의했으면 한다. 독일패시브하우스연구소(www.passivhaustagung.de) 자료를 보면"패시브하우스란 공기의 재순환 없이 실내의 공기 질을 쾌적하게 유지하고자 외부로부터 공급받는 일정량의 신선한 공기만 데우거나 차게 하여 냉난방을 해결하고 열적 쾌적성을 이루는 건축물이다(A Passive House isa building, for which thermal comfort(ISO 7730) can be achieved solely by postheating or post cooling of the fresh air mass, which is required to full fill sufficientindoor air quality conditions(DIN 1946) - without a need for recirculatedair)"라고 말한다. 이 개념 정의가 뜻하는 바는 무엇인지. 조민구 사무국장 | 독일에서 얘기하는 패시브하우는 거주자의 쾌적성·위생·건강을 해치지 않고 오히려 그것을 증진하되, 기존 냉난방 설비 없이 환기 장치를 통해 공급하는 공기량만으로 실내를 쾌적하게 유지하는 집이다. 인간이 건강하고 행복하게 살 수 있는 집의 공급이 우선이며 에너지 절감은 부차적이다. 독일이 패시브하우스를 보급하는 목적이다. 그러나 우리나라엔 패시브하우스가 전 세계적인CO2 배출 저감 열풍을 따라 들어왔다. 우선순위가 뒤바뀐 채 에너지 절감량만 갖고 경제성만 따지다 보니 패시브하우스 보급률이 매우 낮다. 다음으로 살펴볼 게 전열 교환 환기 장치다. 패시브하우스는 에너지 절감 방안을 물리적으로 찾는 과정에서 단열과 기밀에 대해 많이 고민했고, 기밀성을 높이다 보니 공기의 질이 나빠져 그걸 보완하고자 환기 장치를 설치했으며, 그 환기구로 열이 빠져나가니까 전열교환 환기 장치를 만들어 단 것이다. 더 나아가 바닥 난방, 라디에이터 같은 복사난방 설비 없이도 열교환기로 최소한의 공기량을 데어 실내를 따듯하게 유지하는 에너지 균형까지 고려했다. 그러다 보니독일은 공기 난방 방식이 기본이다. 정부는'그린 홈 장기 로드맵'에서 건축물의 에너지 소비를 줄이고자 2017년까지 패시브하우스(60% 감축)로, 2025년까지 제로 에너지 하우스(10% 감축)로 건설하겠다고 밝혔다. 이와 관련해 우리나라와 독일은 주거 문화와 기후 조건이 다른데 독일의 패시브하우스란 명칭과 그 기준을 적용하는 것이 바람직한지. 조민구 사무국장 | 우리 협회가 ㈔한국패시브건축협회인데 내부적으로 독일에서 얘기하는 패시브하우스란 명칭을 그대로 쓰는 게 옳은지 고민 중이다. 일단 우리나라는 바닥 난방 위주의 좌식 생활을 하기에 독일과 주거 문화가 다르며, 공기를 데어 난방한다는 패시브하우스 조건에도 약간 어긋난다. 패시브하우스의 단위 면적당 연간 난방 에너지 요구량인 15㎾h/㎡a(1.5ℓ) 이하는 공기로 난방하기에 가능한것이다. 우리나라에서 바닥 난방을 포기하지 않은 상태에서 1.5ℓ는 무의미할 수 있다. 왜냐하면, 패시브하우스는 거주자의 쾌적성·위생·건강에 초점을 맞추고, 그것을 물리적으로 풀어냈다. 그러나 한국인은 바닥 난방이라야 쾌적감을 느끼는데, 바닥 난방 상태에서 공기까지 데우면 오버 히팅에 이르러 오히려 불쾌감을 줄 수 있다. 현재 어느 수준, 어떤 시스템의 주택이어야 한국인이 쾌적감을 느끼고 건강하게 지낼 수 있는지 모른다. 이와 관련한 연구 자료나 우리나라 기후에 맞는 패시브하우스 데이터가 전무하기 때문이다. 협회는 이 데이터를 찾고자 회원사에서 시공한 패시브하우스에 계측 장치를 달아 거주자가 어느 정도 쾌적감을 느끼며 생활하는지 피드백을 할 계획이다. 그러한 노력으로 한국형 패시브하우스가 나오리라고 생각한다. 이성진 소장 | 협회 차원에서 적절한 고민이다. 우리나라에서 패시브하우스란 용어 자체는 현재 그린홈의 범주에 속한다. 조사해 보니 친환경 주택, 탄소 제로 주택, 에너지 제로 주택 등 명칭만 40여 가지다. 이러한 상황에서 독일의 패시브하우스, 미국의 리드LEED, 영국의 브리엄BREEAM 등 어떤 기준이 우리 실정에 맞는지 모호하다. 일례로 리드는 쾌적성과 에너지 절감 외에도 생활 편의성, 교통 접근성 등 여러 가지 요소를 종합해 합리적으로 평가한다. 현재로선 우리나라에 적합한 명칭과 기준을 정하는 것이 중요하다. 이 문제를 풀려면 가이드, 제도 기준 등을 제시해 줄 전문가가 필요한데, 패시브하우스라고 가칭할 때 이 분야 전문가가 과연 몇이나 될까. 극소수다 보니 관련 학회나 포럼, 제도를 운용하는 국책 기관에서 만나는 사람 모두 비슷하다. 한편, 인증 제도도 유럽의 선진 기준을 차용해 시작하는 단계로, 인증 논란 소지를 없애려면 공인기관도 필요하다. 물론 권위 있는 민간단체인 독일 패시브하우스협회처럼 꼭 정부 산하 기관일 필요는 없다. 중소업체를 중심으로 한두채씩 샘플 하우스를 짓는 현 도입 단계에선 명칭, 인증기관, 인증 기준 및 절차 등 모든 걸 충족할 순없다. 그러나 동호인 테마 주택, 40∼50세대 타운하우스 등 보급 확산 단계로 접어들면 얘기는 달라진다. 건축 소비자로선 패시브하우스 건축비에 대한 저항이 심하다. 보급이 안 되는 이유인데, 비용을포함해 자재, 설계, 시공 측면에서 어떻게 보는지. 조민구 사무국장 | 먼저, 재생에너지 중심의 정책을 짚어야 한다. 일반 주택은 에너지 다소비 구조임에도 제로 에너지 하우스부터 얘기한다. 주택에서 소비하는 에너지를 재생에너지로 충당하자는 말인데,그러려면 재생에너지 설비가 엄청나게 들어가고 건축 단가도 만만찮다. 패시브하우스가 중요한 이유로, 건자재 성능을 조금 높임으로써 주택 에너지 소비를 최소한으로 줄일 수 있기 때문이다. 그 후 재생에너지를 제한적으로 투입하면 아주 싼 가격으로 제로 에너지 하우스를 만들 수 있다. 이러한 개념으로 접근해야 함에도 우리는 재생에너지부터 도입해 보급하다 보니 설치 효과도 미미할뿐더러 유지보수, 기술력, 단가 등의 측면에서 여러 가지 문제를 일으키고 있다. 임용철 대표 | 아직은 재생에너지보다 패시브하우스에 투자하는 쪽이 경제적이다. 물론 화석연료는지구 온난화 방지, 유한한 자원이란 점에서 재생에너지 사용은 필수적이다. 문제는 재생에너지와 패시브하우스를 병행하지 않은 채 재생에너지에 치중했다는 것이다. 지금은 패시브하우스 쪽으로 이행해야 하는 시기라고 본다. 무엇보다 패시브하우스 보급이 더딘 이유는 건축주가 패시브하우스로 지을 때추가 비용에 비례해 열적 쾌적성 등 그만큼 늘어나는 가치를 생각지 않기 때문이다. 값비싼 내외장재에 돈을 들이면서도 정작 내실을 기하는 패시브하우스엔 인색하다. 한편으론 추가 비용을 7년 정도면회수한다고 설득하지만, 현재 경기가 나쁘다 보니 쉽게 승낙하지 않는다. 건축 단가를 낮추는 것이 관건인데 먼저 구조별로 패시브하우스 적용 기술의 난이도가 다르기에 그에 적합한 공법 개발과 아울러 시공 숙련도도 높여야 한다. 건축비의 상당 부분을 차지하는 자재비와 노무비는 패시브하우스로 갈수록 더 늘어나기에 패널라이징 공법도 한 방법이다. 기존 수작업으로 진행하던 부분을 패널라이징으로 대체하면 노무비를 줄일 수 있다. 설계 쪽 디테일도 어려운 부분인데, 현장에선 그걸 적용했을 때 과연패시브하우스 기준을 충족할지 의문이 든다. 협회와 상담하며 일을 진행하지만, 그마저도 몇몇 회사에불과할 뿐 대부분 각자 생각대로 짓는 상황이다. 자재의 경우 몇 가지 빼고 쓸 만한 게 없을뿐더러 구하기조차 어렵다. 이전까지 독일 패시브하우스연구소로부터 인증받은 자재만 사용한 후 PHPP(Passive House Planning Package)로 계산했는데 지금은 자재비를 줄이고자 PHPP로 계산한 후 적절한 자재를 정량 투입하는 추세다. 이성진 소장 | 우리나라는 패시브하우스를 인간이 아닌 에너지만 보고 시작했다는 조 사무국장의 말에 동의한다. 에너지 절감량만으로 투자비 회수 기간을 산정하면 답이 안 나온다. 외국처럼 에너지 절감뿐만 아니라 쾌적한 환경 조성으로 인한 재실자의 만족도와 업무 능률 향상, 의료비 절감 등 모든 지표를 합리적으로 넣으면 투자비 회수 기간은 3년도 안 걸린다. 건축비 부분인데 아직 우리나라는 독일처럼 기반, 자재, 기술력 등의 수준이 독일에 못 미치기에 공사비가 많이 들 수밖에 없다. 패시브하우스 건축비를 낮추려면 자재별 국산화율을 높이는 것도 한 방법인데 그 가능성은있는지. 이성진 소장 | 사실 프로젝트에 맞춰 패시브하우스 요소 기술을 적용하기엔 대부분의 국산 자재는 부적합하다. 독일 패시브하우스연구소에서 인증한 자재를 사용하면 좋은데 가격이 4∼5배 차이가 난다. 일례로 전열 교환 환기장치는 국산 제품으론 독일 기준을 충족할 수 없다. 테스트 기준 항목이 우리나라보다 독일이 많고 까다롭기에 국산 1등급 제품을 사용하더라도 독일 기준을 적용하면 효율이 12%정도 깎인다. 그렇다고 국내 기업에서 고성능제품을 출시하기엔 기술 개발은커녕 운영조차 힘들 것이다. 연간 1, 2백 대 판매하는 국내 기업이 수만 대 판매하는 다국적 기업과 경쟁할 수 있겠는가. 대형 건설사는 대안이 없다 보니 다국적 기업과 기술 제휴했거나, 그 제품을 수입해 모디파이Modify한 국내업체와 함께 갈 수밖에 없다. 정재운 대표 | 수입품을 모디파이해 국내에서 대량 생산하기도 어려운 실정이다. 선투자를 한 다국적기업은 현재 투자비를 제품 원가에 포함해 일정 부분 회수한 상태에서 가격 경쟁을 펼치고 있다. 아울러 자유무역협(FTA)에 따른 관세 인하 요인도 무시할 수 없다. 이러한 상황에서 국내 기업이 뒤늦게 뛰어들어 제품을 국산화할 때 과연 단가 인하 요인이 있을지 의문이다. 패시브하우스에도 재생에너지처럼 정부 보조금이나 세제 혜택을 주고, 농어촌 보급 주택처럼 표준화 모델을 만들어 공급하면 건축비 인하 요인이 발생하지 않을까. 조민구 사무국장 | 패시브하우스는 기존 주택보다 건축 단가가 상승하기에 어떤 형태로든 제도적 지원이 필요하다. 정부에서 패시브하우스의 기여도를 고려해 이를 어떻게 보급해야겠다는 구상은 있지만, 규모의 경제가 안 되다 보니 적절한 지원책을 못 찾는 것으로 알고 있다. 일단 시공업계에서 단가를 낮추기 위해 치열하게 고민해야 한다. 협회도 패시브하우스 건축비가 낮아져야 건축주에게 친숙하게 다가가므로 2013년 상반기 중에 20평형대 보급형 패시브하우스 모델을 선보일 계획이다. 공업화 요소를 도입해 대량 생산하고 현장에서 공기工期를 단축하고 시공법을 단순화해 보급 확산하면 단가를 낮출 수 있을 것이다. 이성진 소장 | 현재 재생에너지 분야에선 관련 11개 분과마다 매년 심사해 쿼터와 보조금을 심사한다. 역설적으로 재생에너지는 정부 지원 없이 기간 내 투자비를 회수하지 못하기 때문이다. 독일, 일본 등 선진국도 마찬가지다. 단품 하나하나 보조금을 주는 게 과연 바람직한지 짚어 보아야 한다. 에너지 소비의 25%를 건축물이 차지하며, 우리나라 전체 건축물 680만 동 가운데 주택이 70%인 476만 동을 차지한다. 결국, 건축물 에너지 소비를 줄이려면 패시브하우스로 가야 한다. 이를 위해 재생에너지에 보조하듯이 패시브하우스에 실질적으로 보조하든지, 취·등록세를 감면하든지 제도를 도입해야 한다. 이를 통해 패시브하우스가 확산기로 접어들어 집단으로 만들면 건축 단가는 떨어진다. 패시브하우스 모델과 관련해 코오롱글로벌도 거주 인원, 평형대, 가격 저항선, 성능 수준 등을 고려해 프로토타입 Prototype을 준비 중이지만 만만찮다. 요즘은 자판기처럼 건축 구조 선택 → 입면 선택 → 평면 선택→성능선택(패시브, 3ℓ등) 순으로 버튼 누르면 공사기간, 자재비, 시공비 등'총 건축비 얼마'하는 방식을 원한다. 정책 입안자도 그걸 만들어내라고 요구한다. 말이 쉽지 그 과정마다 누가 표준이라고 인정할지, 누가 어떤 측정 지표로 어떻게 측정할지, 성능 편차는 어디까지 용납할지 어느 하나 된 게 없다. 그럼에도 자판기 수준을 요구하며, 나아가 기술력까지 향상해 가격까지 낮추라고 한다. 각 과정으로 넘어가는 데 필요한 융합 기술은 없으면서 마치 나무에 올라 물고기를 구하려는 격이다. 패시브하우스의 보급과 확산, 이 문제는 결국 건축 소비자의 가격 저항선까지 건축비를 낮추는 것이 관건이다. 이를 위해선 자재, 설계, 시공 그리고 관련 협단체 모두 목소리를 하나로 모으고 절실하게 노력해야 한다. 아울러 패시브하우스 도입기인 현 단계에서 주거의 본질을 에너지 절감이란 물리·경제적측면이 아닌, 인간 생활의 기본적 안식처이고 인간 존재의 본질적 근거지이며 인간 활동을 창조하는 공간이란 인문·철학적으로 성찰했으면 하는 바람이다. 바로 패시브하우스가 진정으로 추구하는 거주자의 쾌적성과 건강성을 증진하는 가운데 아울러 에너지까지 절감하려는 목적에 부합하기 때문이다. 독일 패시브하우스 지원 정책 독일 정부에서 패시브하우스 제도를 도입한 기본 목적은 건축물의 에너지 소비량을줄이는 데 있다. 에너지 보존 정책인'EnEV 2007'을 기준으로 움직이다가 2008년6월 18일 EnEV 2007 변경을 연방 상원의회에 신청해 2009년 3월 6일 일부 변경동의를 받았다. 2009년 10월 1일부터 시행한'EnEV 2009'로, 그 목적은 건축용 난방과 온수 에너지를 최소 30%까지 줄이자는 것이다. 독일 패시브하우스 인증은 패시브하우스협회가 아닌 정부 내 에너지 관련 행정 기관(dena; Deutsche Energie Agentur) 산하 10여 개 조직에서 한다. 이들이 독일 정부를 대표해 건축물을 신축, 재축, 개보수, 매매 등을 할 때 해당 건축물의 에너지 절약 등급을 판단해 인증서를 발급한다. 인증서는 연방 하원의회에서 승인 지정한 KFW라는 은행에서 독일 정부가 주관하는 에너지 관련 지원금을 받는 근거 자료이다. 지원금 실행 은행인 KFW에서 신축, 재축, 구입 등에 필요한 자금을 지원받으려면 dena 산하조직의 인증 상담사와 해당 건축물에 대해 상담해야 한다. 상담사는 건축물을 현장 조사해 인증에 필요한 서류를 만들어 KFW에 제출하고, KFW는 그 서류를 검토한 후 지원금을 준다. 신축, 재축, 개보수, 기존 주택 매매 등에 따라 KFW Credit 등급은 달라진다. 기존 주택을 구입할 경우 약 7만 5,000유로를 지원한다. 우리나라 KS처럼 독일도 DIN(Deutsche Industric Normen)이란 공업 규격이 있다. 이 규격으로 건축물의 에너지 효율 등급을 규정한다. 일례로 KFW Effizienzhaus 100은 일종의 에너지를 절감할 때 드는 추가비에 관한 것이다. 이 규정에따른 독일 패시브하우스 등급은 KFWEffizienzhaus40이다. 독일에서 많이 하는 개보수의 경우 KFW Effizienzhaus 100∼55등급 사이며, 여기에 드는 추가비는 7만 5천 유로이다. 등급에 맞춰 단열, 창호, 기밀 등을 모두 검토한 후 작성한 디자인에 따라 개보수할 때드는 최소 필요비이다. DIN 규격엔 단열 효과를 측정하는 척도인 각각의 UValue가있다. 대개 건축주는 자신의 주택의 현재 UValue가 얼마인지 알기 어렵다. 에너지 컨설턴트를 불러 각 부위의 U-Value를 측정한 데이터들을 문서로 만들어 보관하는 이유다. 문서를 분실하면 인증을 받았더라도 무효가 될 수 있다. 기본 U-Value에 맞으면 KFW Effizienzhaus 100에 해당하는 일반적인 건축물이다. 이를 근거로 더 투자해 에너지 등급을 높일지를 결정한다.
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[패시브하우스 재인식①] 패시브하우스, 에너지보다 사람이 먼저다 - 거주자를 더욱 쾌적하고 건강하게
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[에너지 절약 주택] 건축주 · 설계자 · 시공자의 열정으로 탄생한 횡성 패시브하우스 _ 난방요구량 1.3L 기밀 0.18h… PHI 인증 첫 주택 될 듯
- 2010년 5월 초 토목공사 시작해 6월 구조가 올라가기 시작했고 11월 건축공사 마무리. 단층 콘크리트 주택 공사에 무려 6개월이 소요됐다. 건축 전 과정에 걸쳐 PHPP는 5~6차례 재차 검토됐고 시공자는 첫 삽을 떠 놓고 5월 말 독일로 날아갔다. 독일 드레스덴에서 개최된 2010 패시브하우스 컨퍼런스에 참가하고 패시브하우스 현장을 견학하기 위함이었다. 시공자는 패시브하우스 실현을 위해 물리적 심리적 정성을 쏟아 부었다. 그 혜택은 한겨울 이틀에 30분 난방하고 따듯하게 지내는 건축주 가족에게 고스란히 돌아갔다. 그러나 패시브하우스 기술력을 확보해 에너지 절약 주택의 지평을 넓힐 수 있는 실마리를 잡았다는 점에서 설계자 시공자 모두 벅찬 사명감을 느끼고 있다.글 박지혜 기자 사진 홍정기 기자 취재협조 세린에너피아 서충원 소장 010-8248-9989 휴다임 기술연구소 조윤범 소장 02-6717-6209 패시브하우스Passive House 관련 인들의 한결같은 목소리는 '패시브하우스 실현을 위해 설계, 시공 및 감리, 건축주, 삼자의 확고한 의지가 필요하다'는 것이다. 애초 굳게 마음먹었어도 진행 과정에서 쉽게 무너질 수 있는 것이 패시브하우스 건축이라는 얘기다. 그래서 패시브하우스 전문가들은 공인 기관의 인증 없이 스스로 인정하는 패시브하우스는 실제로 패시브하우스인지 의심할 필요가 있다고 말한다. 그러한 패시브하우스에 대한 낭설, 오도를 막고 올바른 패시브하우스 건축의 첫 단추를 끼우기 위해서도 세계적 공신력이 있는 독일 패시브하우스 연구소(이하 PHI, www.passiv.de) 인증 절차를 밟는 것이 바람직하다는 지적이다.본지 지난호에서 PHI 인증을 국내 최초로 획득한 한라건설 청라 노인정을 소개했다. PHI에서는 주거용과 비주거용 두 부문으로 구분해 인증 기준을 마련해 놓고 있다. 노인정은 비주거용이고 횡성 주택은 주거용으로 국내 최초의 PHI인증 패시브하우스가 될 것으로 보인다. 1월 5일 현재 준공검사 완료된 횡성 주택은 설계 초기부터 PHI 인증 절차를 밟았으며 패시브하우스 인증 기준에 부합되도록 건축공사가 진행됐다. PHI에 준공 사진을 첨부한 서류 접수 후 3주 정도 소요되기에 횡성 주택 건축주와 건축 관계자들은 인증결과를 기다리는 중이다. 건축정보· 위 치 : 강원도 횡성군 둔내면 둔방내리· 대지면적 : 1078㎡(324.4평)· 건축면적 : 178.4㎡(54.1평)· 건축형태 : 단층 철근콘크리트조(단열블록 공법)· 지 붕 재 : 징크· 외 벽 재 : Sto 외벽 미장 시스템· 내 벽 재 : 페인팅, ALC블록 전용 미장 마감· 난방형태 : 바닥난방(가스 콘덴싱보일러)· 창 호 재 : 유럽식 시스템창호(독일 REHAU)· 설 계 : 휴다임 02-6717-6209 www.hudigm.com· 패시브하우스 설계 / 감리 / 엔지니어링 : 휴다임 기술연구소· 시 공 : 세린에너피아 010-8248-9989 blog.daum.net/phpkr· 난방에너지 수요 : 13㎾h/(㎡ · yr)· 일차에너지 수요 : 94㎾h/(㎡ · yr)· n50 = 0.18/h '정직'한 시공은 기본횡성 주택은 건축주 박경만(41세) 씨의 에너지 절약형 주택을 짓겠다는 각별한 관심과 다짐에서 시작됐다. 관련 정보를 인터넷 검색하면서 세린에너피아(前콩 속의 산) 서충원 소장이 운영하는 다음 블로그 '패시브하우스 플래닝(blog.daum.net/phpkr)'을 접속하게 돼 서 소장에게 시공을 의뢰했다. 그리고 서 소장은 2009년 말 휴다임에서 개최한 패시브하우스 세미나를 통해 알게 된 휴다임 기술연구소 조윤범 소장에게 패시브하우스 설계를 제안했다. 2008년 에너지 절약형 건축물 사업 부문을 확장한 휴다임은 관급 공사와 아파트단지 등 대형 건축물 설계를 주로 진행해 왔으나 패시브하우스 분야 개척 단계에서 R&D 차원으로 단독주택 사업에 흔쾌히 뛰어들었다. 조 소장은"패시브하우스 설계는 횡성 주택이 처음"이라며"회사 이윤 창출과 상관없이 단독주택은 공기工期가 짧고 패시브하우스 실현을 위한 다양한 자재와 공법의 시도, 시험의 좋은 기회이기에 적극적으로 설계 및 감리 그리고 인증 절차에 참여했다"고 말했다. 패시브하우스 인증을 위한 평가 기준(독일 PHI)Specific Space Heat Demand max. 15㎾h/(㎡a)or Heating Load max. 10W/㎡Pressurization Test Result n50 max. 0.6h-1Entire Specific Primary Energy Demand max. 120㎾h/(㎡a) incl. domastic electricity* 인증 안내서에는 위 기준이 PHPP 2007(Passive House Planning Package)을 통해 확인돼야 한다고 명기돼 있다.* 패시브하우스 관련 자료는 www.passiv.de www.passivehouse.com / www.passivhauskurs.de / www.passivhausausstellung.de에서 볼 수 있다. 무엇보다 건축주와 조윤범소장 모두 시공을 담당한 서충원소장의 열정과 정직함을 높이샀다. ' 정직' 없이는 패시브하우스 실천은 불가능하다고 강조한 조윤범 소장은 서충원 소장이 정직을 잘 실천했기에 좋은 결과가 나왔다고 언급했다. 조 소장은"시공자가 도면 그대로 현장에 반영하기 위해 부단히 노력했고 건축 중도 감리 결과 잘못된 부분에 대한 수정을 요구하면 시공자 의견과 상관없이 그대로 수용해 즉시 수정했다"며"공사 현장에서는 보통 도면의 상세한 부분은 무시되고 현장에 맞춰서 시공되기 일쑤인데, 일례로 도면대로 자재를 선택하면 단가가 높아지는 경우 대체재나 다른방법을 현장 임의로 사용하는 경우가 많다"고 했다. 이에 덧붙여"패시브하우스는 작은 부분도 도면을 소홀히 해선 안된다. 주택 품질이 수치로 가늠되기 때문이다. 사소한 부분에서 깨어지기 시작한 패시브하우스는 결국 실패로 돌아가기 십상이다"고 설명했다. 목수로 시작해 수십 년 전원주택 공사 경력이 있는 서충원 소장은 자신만의 노하우가 있었지만 그것을 무시하고 철저히 패시브하우스 원칙에 따르려니 어려움도 있고 실수도 있었다 한다. 심지어 보통 공사 같으면 창호 다는 일쯤은 너끈히 해내는 서 소장은 이번 패시브하우스 작업에 독일 창호 시공 기술자를 초빙하기도 했다. 설계 단계부터 PHPP 통한 모니터링횡성 주택은 출발부터 순조로웠다. 건축주가 원하는 디자인이 외벽에 요철이 없는 박스Box 형태였다는 점. 그래픽 디자이너인 건축주가 직접 작성한 도면을 보고 서충원 소장은 아주 반가웠다고 한다. 패시브하우스에 유리한 디자인이었기 때문이다. 큰 틀은 건축주가 디자인한 도면대로 하고 디테일을 휴다임에서 작성했다.서 소장은"패시브하우스는 어느 한 가지 원리를 강조하거나 조합한다고 이뤄지는 게 아니다. 계획, 설계, 시공이 패시브하우스 콘셉트에서 한 치도 벗어나서는 안 되고 건축주, 설계자, 시공자는 패시브하우스의 가능성에 확신을 갖고 서로의 연결고리를 유지해야 한다. 시공에 적절한 자재 확보도 매우 중요한 사안이지만 그러한 정보를 공유하고, 자칫 한 방향으로 흐를 수 있는 시공의 방향을 모니터링하는 네트워크가 필요하다"고 언급했다.계획 단계부터 패시브하우스 개념을 반영한 횡성 주택은 수차례 걸쳐 건축주를 비롯한 여러 전문가들의 협의를 거쳤다고 한다. 패시브하우스 인증을 목표로, 설계 과정에서 패시브하우스 인증 기준이 되는 에너지 계산 도구인 PHPP로 에너지부하를 계산했다.서 소장은"횡성 주택은 여러 면에서 획기적"이라며"시공 전 PHPP를 구동해 충분한 사전 모니터링을 거쳤고 휴다임 기술연구소 전담 직원들과 감리 요원들이 수시로 작업상황과 진행과정을 체크하며 조언과 경제적인 시공에 대한 기술적 견해를 보탰다"고 말했다. 13㎜ 골재 콘크리트 사용한 단열블록 공법철근콘크리트조의 횡성 주택은 기존 거푸집 양생 공법을 버리고 단열재와 거푸집 두 가지 기능을 동시에 하는 네오폴 단열블록 공법을 사용했다. 단열블록에 타설하는 콘크리트 골재는 10㎜ 이하로 권장되는데 우리나라는 일반적으로 25㎜ 골재를 사용하기에서 소장은 작은 골재 주문이 어려웠다고 한다. 큰 골재를 사용하게 되면 단열블록 홈 모서리에서 공극이 생길 수 있고 그 공극은 구조적 문제를 일으킬 가능성이 있다는 것. 서 소장은 공사 전 인근 레미콘 회사에 10㎜ 이하 작은 골재로 레미콘 생산을 요청했으나 물량이 적어 번번이 거절당하다 가까스로 13㎜ 골재 레미콘을 공급받게 됐다.단열블록 공법은 철근콘크리트조 건물에 획기적인 시공법으로 최근 선호되고 있는데 거푸집이 불필요하므로 공종과 자재, 인력감소 효과가 있으며 구조체를 올리는 공사가 보다 깔끔하게 처리된다.기초 부분 단열도 철저히 했다. 서 소장은 국내 건축물은 기초에 단열 계획이 이뤄지지 않은 경우가 다반사라고 말한다. "관급 공사 경우 기초판 하부에 단열재 설치 도면이 많으나 일반 건물에는 생략되는 경우가 많다. 그리고 지중 보나 옹벽에 이르면 단열이 전무하다"며"바닥난방을 하는 우리나라의 경우 난방열을 가두기 위해서라도 바닥면 단열은 중요한데 오히려 복사난방을 겸하는 유럽의 경우에 바닥 단열을 더 철저히 한다는 점이 아이러니"라고서 소장은 지적했다. 지중 옹벽 외부 폭 120㎜ 네오폴로 단열 처리하고 안쪽과 바닥에는 단열재를 설치하지 않았다. 지중에 묻히는 부분은 드레인보드를 사용해 수분의 유입에 대비, 배관이 기초 콘크리트에 직접 닿지않도록 기초 하부에 배관 조치하고 단열재를 시공했다. 바닥에는 골재를 300㎜ 깔고 1톤 진동롤러와 콤팩트를 사용해 잘 다져 수평을 맞추고 골재 위 온실 지붕용 두꺼운 비닐을 두 겹 깔고 120㎜ 네오폴을 한 장 깔았다. 장기간 압력으로 인한 단열재 변형을 고려해 단열재 1호를 사용했다. 기초판 위에 다시 네오폴 1호 60㎜ 두겹으로 겹쳐 시공하고 바닥난방을 설치했다. 바닥 · 벽 · 천장 · 창호 단열 및 기밀 조치벽체는 단열블록을 안쪽 폭 65㎜, 바깥쪽 185㎜ 설치하고 가운데 폭 130㎜에 콘크리트 타설했다. 휴다임 기술연구소에서 계획한 단열블록 모듈에 맞춰 창호 규격과 설치 간격을 정해 작업성이 좋았고 잉여 블록이 거의 남지 않았을 정도로 자재 산정이 정확하게 이뤄졌다 한다. 지붕 골조는 경량 목구조로 서까래와 장선 사이 단열재를 교차 시공해 목재로 인한 열교를 최대한 방지토록 했다. 유리섬유 R-19와 R-30을 동시에 사용하고 그 하부에 여름철과 겨울철 투습계수가 달라지는 투습방수지를 사용했다. 단열재사용과 함께 밀폐테이프와 기밀 시공용 실리콘 등을 사용해 기밀시공에 최선을 다했다. 천장 투습방수지 하부는 방수지 손상 방지 및 전기 설비를 위해 3㎝ 두께 각재 설치로 공간을 내고 배관 배선 작업을 했다. 지붕구조의 박공과 벽체가 만나는 부분에는 미장으로 밀폐 시공이 가능토록 유리섬유 메시가 붙은 밀폐테이프를 사용했다. 벽체와 바닥 콘크리트가 만나는 부분에는 신축성 있는 부재를 조치하고 바닥을 도막 방수 처리한 후 단열재 설치 후 두터운 비닐을 덮은 뒤 와이어메시 위 난방 배관하고 차양막을 덮은 후 콘크리트 타설했다. 칸막이벽은 습도 조절과 탈취 기능이 있는 ALC블록으로 조적하고 ALC 전용 미장재로 미장 마감했다. 횡성 주택의 공용공간 중앙 부위를 차지하는 주방 아일랜드 조리대도 ALC블록을 이용해 만들었다.횡성 주택은 PHI에서 인증한 독일 창호 제품(REHAU, www.rehau.de)을 주문 제작해 제작과 운송에 총 3개월이 소요됐으며 PHI에서 패시브하우스 시공 인증을 받아본 독일 창호 시공 기술자 군터 요네Gunter Johne 씨를 초빙하는 등 특히 창호부문에 심혈을 기울였다. 서 소장은"패시브하우스 건축에서 창호가 차지하는 비중은 절반 정도라 해도 과언이 아니다"며"단열과 기밀 시공이 완벽해도 창호 설치와 창호 주변의 기밀 시공이 실패한다면 패시브하우스 시공은 실패할 수밖에 없다"고 말했다. 서소장은 독일 패시브하우스 견학을 통해 그동안 국내에서 행해온 창호 선택과 시공방법이 엉터리임을 절감했다고 털어놨다. 지중 쿨튜브 연동 환기장치밀폐가 잘 된 패시브하우스에서 빠지지 않는 요소가 환기장치다. 횡성 주택은 일반 열회수 환기장치 시스템과 달리 지열을 이용하는 쿨튜브를 연계해 에너지 소모를 보다 줄인 것도 특징이다.서 소장은 국내 주택에서 쿨튜브를 이용한 환기장치는 전무하거나 드물게 있을 것으로 생각된다면서 서 소장도 처음 시도해본 시스템이기에 시행착오도 있었다고 한다. 과거 건설기술연구원에서 환기장치의 지중화 설비 매뉴얼을 배포한 적이 있었는데 그 매뉴얼과 독일 REHAU사 매뉴얼을 참고했으며 독일에서는 일반화돼 있는 모습을 보고 적극 적용했다. 휴다임 기술연구원의 도움으로 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 시공법을 수차례 검토했다.지열을 이용한 환기장치는 쿨튜브를 지하 1.5m 이하에 설치하고 열회수 환기장치와 연동시킨다. 열회수 환기장치는 영하 기온까지 떨어지는 겨울 차가운 공기가 환기장치로 유입되면서 발생하는 결로 현상을 막기 위해 별도의 에너지를 소비하게 되는데 이때 지상 기온보다 높은 지열을 이용하면 이 에너지가 불필요하다. 반대로 여름에는 지중 공기가 지상보다 서늘하므로 이 역시 에너지절감 효과가 있다. 패시브하우스에 필요로 하는 열회수 환기장치의 열회수 효율은 PHI가 인증한 75% 이상이어야 하고 인증이 없는 경우는 12%를 감한 효율로 계산하도록 돼 있는데 횡성 주택은 96% 효율이 검증된 STK 제품(로터리형 열교환기)을 사용했다. 정부의 현실적 지원과 관심 아쉬워패시브하우스 보급 확산을 위한 국내 건축 환경의 변화가 다각도로 필요하다고 강조하는 서 소장은 건축법상의 건축면적이 보다 합리적인 산정 방법으로 개선돼야 한다고 지적한다. 독일의 경우 건축법상 건축면적은 사용자가 실제 사용하는 바닥면적이나 우리나라는 외벽 중심선까지 건축면적에 포함된다. 단열재 두께가 두꺼워질수록 건축면적이 늘어나고 동시에 사용 공간은 줄어들므로 건축주나 건축업자들은 벽이 두꺼워질수록 불이익이라고 생각해 벽을 되도록 얇게 하려는 경향이 있다는 것이다. 이에 대해 서 소장은 에너지 효율이 높은 건물을 지향하려면 독일처럼 벽두께 특히 단열재를 제외하고 건축면적이 산정돼야 한다고 주장한다. 이 외에도 패시브하우스를 짓는 건축주 및 건축 관계자들에게 정부 차원의 지원과 혜택이 주어져 패시브하우스 건축에 더 많은 인구가 동참하는 분위기가 형성돼야 한다는 지적이다. 이는 곧 쾌적한 주거환경과 지구 환경을 위한 길이기 때문이다.횡성 주택에 이어 휴다임(설계 · 감리 · 인증 추진)과 세린에너피아(시공)는 인천 강화에 2차 패시브하우스 건축 예정이다. 횡성 패시브하우스보다 한층 발전된 모습을 기대해도 좋다고 한다. 열회수 환기장치 지중 쿨튜브시스템(시공지침_독일REHAU사)1 건물과 각 파이프의 간격 1m 이상2 1.5m 이상 깊이에 매설3 200㎝h 기준 : 내경 200㎜ 관을 35m 이상 길이로 매설4 열교 등으로 인한 응축수 배출 위해 2% 이상 기울기로 매설5 토양은 단단한 토질이 좋으며 설치 후 땅을 단단하게 다진다6 관과 관의 연결 기구는 서스밴드, 나사 조임식, KP 소켓, 융착 소켓 사용7 오염된 공기의 흡입을 막기 위해 흡입되는 입구에 프리필터 설치8 열교환기에 프리필터용 탄소필터 채용9 봄, 가을에 1회씩 청소하도록 관의 양쪽 끝 또는 최소 한쪽에 청소구 설치10 배관의 끝 또는 중앙에 U트랩 드레인을 설치해 역류되는 공기를 막는다11 관 중앙에 응축수 배수장치를 설치할 경우 배수펌프 또는 자연배수를 위한 장치 설치. 응축수의 양은 시간당 1리터 미만이며 U트랩이 건조해 봉수가 없어질 때를 생각해 적당한 봉수 유지 장치를 U트랩에 연결해 사용할 수 있다
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[에너지 절약 주택] 건축주 · 설계자 · 시공자의 열정으로 탄생한 횡성 패시브하우스 _ 난방요구량 1.3L 기밀 0.18h… PHI 인증 첫 주택 될 듯
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열 샐 틈 바람 샐 틈 없는 에너지 절약형 주택 5
- 패시브 하우스, 3ℓ하우스, 그린홈, 제로에너지하우스, 솔라하우스, 슈퍼-E 하우스…. 이렇게 많다. 이 모두 '저탄소 녹색성장'이 수면 위로 떠오른 빙산이 된 지금 스폿라이트를 받고 있는 에너지 절약형 주택의 명칭들이다. 정부 산하 기관을 비롯해 지구의 미래 환경을 걱정하는 민간 단체 심지어 일반 개인까지도 어떻게 하면 보다 나은 에너지 소비 주거환경을 만들 수 있을까에 대해 몰두한다. 이제 첫걸음을 뗀 국내 에너지 절약형 주택의 대표 사례를 정리해봤다.정리 박지혜 기자1991년 독일 다름슈타트(Darmstadt)에 최초의 패시브 하우스(Passiv Haus)가 들어섰다는데 그에 비하면 우리나라 주택 시장에서 에너지 절약을 고려한 설계는 뒤늦게 진행되고 있다. 재생가능에너지를 연구하는 시민단체 에너지전환의 자료에 따르면 2006년까지 독일에는 6000여 동, 같은 해 오스트리아에는 1600여 동의 패시브 하우스가 보급됐다. 반면 우리나라에서 패시브 하우스에 근접하는 에너지 절약형 주택은 다섯 손가락 안에 꼽힐 정도로 희귀하다. 현재까지 알려진 바로는 그렇다.한국에너지기술연구원, 한국건설기술연구원과 같은 연구기관은 몇 년 전부터 꾸준히 에너지 절약형 주택의 모델을 제시해 왔으며 에너지관리공단 역시 정부의 저탄소 녹색성장 정책에 발맞춰 그린홈 100만호 보급사업을 추진하는 등 신재생에너지를 통한 에너지 절약형 주택 확대에 박차를 가하고 있다.민간에서도 주택 설계 시 에너지 절감에 대한 각성과 적용 노력이 진행되고 있는데 최근 신축한 파주시 신남리 3.8ℓ하우스나 강원도 홍천군 살둔제로에너지하우스가 패시브 하우스에 근접하는 에너지 절약형 주택의 대표 사례로 꼽히며 우림목재인터내셔널이 캐나다 공법과 자재, 기술자를 도입해 2007년 말 완공한 슈퍼-E 모델하우스도 있다. 시민단체 에너지전환이 충남 홍성군 홍동면에 지난해 초 건축한 시범 패시브 하우스 역시 세인의 관심을 모은다.3.3㎡(평)당 450만 원 건축비로 에너지를 기존 대비 90% 이상 절약하는 살둔제로에너지하우스는 일반인이 스스로 연구하고 노력한 산물이라는 점에서 세상을 한 번 놀래고, 대체 에너지 설비와 고성능 자재 장착 위주로 고 비용을 유도하는 기존 방식에 비하면 실용적이고 현실감 있게 다가온다는 점에서 한 번 더 놀랜다.1980년대 초 전원생활을 시작한 살둔제로에너지하우스 개발자 이대철 씨는 산골짜기 추운 겨울을 대비하기 위한 제로 에너지 하우스를 연구하게 됐고 ▲건축비가 일반 주택과 같고 ▲집주인이 직접 시공 가능하고 ▲주자재의 표준화가 용이해야 한다는 데 중심을 뒀다.파주 3.8ℓ하우스 에너지 기계 설비 자문을 담당한 한국건설기술연구원 윤용상 박사는 "국내에서 처음 있는 시도이기에 연간 난방에너지 소비량이 ㎡당 3.8ℓ에 그쳤지만 점차 발전된 기술과 시공 노하우로 1.5ℓ도 충분히 가능하다"고 했다. 또 저에너지친환경공동주택연구단 측은 주택에 에너지 절감 기술에다 태양열을 이용해 난방이 가능한 급탕 시스템과 태양광을 이용한 전기 발전 시스템, 냉난방 지열시스템, 빗물 재활용 시설 등을 갖추면 이론적으로 제로 에너지 하우스도 가능하다고 언급했다. 파주3.8ℓ 하우스 에너지 절약형 건물로 민간주택용으로는 처음이라 알려진 경기도 파주시 신남리 3.8ℓ하우스는 연간 난방에너지 소비량이 1㎡당 3.8ℓ이다. 일반 공동주택에 비해 무려 80% 절감된 수치. 한국건설기술연구원 윤용상 박사의 에너지 기계 설비 자문을 받아 설계됐다.바닥면적 387.2㎡(117.3평)의 복층 철근콘크리트 구조로 벽체 안쪽 콘크리트와 바깥쪽 치장 벽돌사이에 단열재를 넣어 열손실을 최소화했다. 창틀은 적벽돌과 단열재 위에 앉혀 근본적으로 열교(Heat Bridge)가 발생하지 않도록 했다. 창호는 기밀 성능을 강화하기 위해 독일식 시스템창호를 선택하고 Low-E 3중 유리, 목재 창틀, 단열 간봉 및 안전 필름으로 코팅된 Tilt & Turn 방식과 일부 Tilt & Turn & Sliding의 고단열 창호 제품을 설치했다. 창호 외부로 덧문을 달아 여름철에는 태양열이 실내로 바로 유입되는 것을 막고 겨울철에는 복사열에 의한 열 손실을 방지한다. 외부공기가 가장 많이 유입되는 현관문은 미국 에너지 효율등급 인증제도에서 1등급을 획득한 고기밀 · 고단열 성능 제품을 사용했으며 문과 벽체의 틈새는 고무 패킹 처리해 바람이 유입되는 통로를 최대한 차단했다. 폐열 회수형 환기 장치를 설치하고, 태양열 집열판을 설치해 낮 시간에 열을 집적, 축열탱크에 저장 후 급탕 · 난방 에너지를 공급한다.건축주는 초기 비용이 증가했고 공사기간도 2년으로 연장됐지만 여름에 에어컨 없이 살고 겨울에 기온이 많이 내려가는 날에만 1~2시간 난방하면 하루 종일 온기가 유지된다고 했다.시범 패시브 하우스 _ 에너지전환 충남 홍성군 홍동면에 지어진 시민단체 에너지전환(대표 윤순진 서울대 교수)이 사무실과 교육실로 사용하는 시범 패시브 하우스. 건축기간 2008년 1월 30일 ~ 2월 12일, 바닥면적 24㎡(7.3평)에 건설비 1,293만 원. 건설비 상세 항목으로 자재비 953만 원(창호 203만 원, 시트테이프 130만 원), 인건비 287만 원, 운송비 : 53만 원이다. 전문 건축 인부 없이 단체 회원들이 틈틈이 도와 완성했다.단열재 두께가 보통(5~10㎜)보다 6배(30㎜) 두꺼운 슈퍼 단열재를 써 기존보다 에너지가 70% 정도 절감된다. 단열재 · 방습재 · 합판을 11겹으로 만들고 이중창과 현관문도 공기 하나 빠져 나가지 않게 밀폐에 신경 썼다. 지붕에는 태양광 발전 시설이 설치돼 있다. 겨울 바깥 기온이 영하 5℃일 때 실내온도 영상 13℃를 가리키며 실내에 60W짜리 백열전구 두 개만 켜도 실내온도는 15℃로 올라갔다.제로에너지 솔라하우스 _ 한국에너지기술연구원 바닥면적 262.0㎡(79.4평), 난방면적 138.6㎡(42.0평)의 복층 주택이다. 한국에너지기술연구원 백남춘 박사 주도하에 개발된 '제로에너지 솔라하우스'는 건물 일체형 태양전지와 옥탑 태양열 온수기, 풍력, 연료전지, 지열 등을 활용해 건물에 필요한 에너지를 충당하는데 현재 80%에 달하는 에너지자급률을 보인다. 2010년 에너지 자급률 100%를 달성을 내다본다.외벽은 두께를 늘리고 양단열을 적용하는 등 기존보다 대폭 개선한 슈퍼 단열 시스템을 적용했으며 이때 단열 두께 증가 시 발생할 수 있는 열교 부분에 각종 열교 방지 디테일을 적용했다. 슈퍼 단열적용은 이를 사용하지 않은 주택과 비교 시 약 49% 개선 효과를 보이고 흔히 시공되는 이중창을 슈퍼 윈도우로 교체할 경우 약 15%의 에너지를 절감하는 것으로 조사됐다.최대한의 단열 효과를 보기 위해 창과 문의 개수와 크기를 줄이고 공기와 습기 차단막을 설치했으며 벽과 천장, 벽과 바닥 모서리 등의 접합 부분을 최대한 밀봉시켰다. 또 배관용 슬리브, 전기콘센트 등 설비 부분에도 외부로부터 바람이 통하지 않도록 했다.남향으로 터를 잡고 24㎡ 면적에 일체형 태양광 집열판을 달았다. 태양열 축열조 외에 보조 열원으로 1000ℓ용량의 고온축열조(하절기는 냉축열조 역할)를 달았는데 이는 태양열 시스템의 효율 저하를 막기 위함이다.슈퍼-E 하우스 _ 우림목재인터내셔널 캐나다 슈퍼-E(Super-E) 프로그램에 따라 주택의 에너지 효율성과 단열성을 높이며 쾌적한 실내공간이 되도록 설계된 Super-E 하우스. 에너지 효율을 높이기 위해 건물 외피단열치를 높이며 기밀 석고보드 공법을 사용해 벽체를 잘 밀폐하고 에너지 손실이 많이 발생하는 창문에는 고성능 제품을 사용한다. 단순히 고성능 설비를 설치하는 것뿐 아니라 절전형 조명기구와 가전제품, 절수형 위생설비 등 주택의 각 요소에서 에너지 절약 효과를 내도록 한다. 그럼으로써 Super-E 프로그램을 적용하지 않은 주택보다 약 40%의 에너지 절감 효과가 있다는 통계가 있다.바닥면적 209.1㎡(63.4평) 복층 경량 목구조의 주택으로 양단열 공법을 채택, 외부는 캐나다 아이시닌의 폴리이소시아누레이트(Icynene Polyisocyanurate) 보드(경질 단열재), 내부는 순간 양생이 가능한 폴리이소시아누레이트 폼(Foam)으로 현장 작업했다. 아이스박스처럼 집 전체를 감싸고 있는 폴리이소시아누레이트 폼은 정밀한 단열 효과를 내는 고급 자재로 틈새바람을 거의 완벽하게 막아주고 실내에 곰팡이나 세균의 서식을 방지한다. 또 열손실 우려가 큰 창호의 경우는 불활성 기체를 충진하고 내부 유리면에 금속 코팅을 해 단열 및 방음 효과가 뛰어난 로우이(Low-E) 창을 적용했다. 폐열 회수형 환기 장치를 설치했고 냉 · 난방은 지붕 위에 설치한 태양열 전지로 지하에 있는 보일러 물을 끓여 각 방의 라디에이터로 따듯한 물을 전달하는 복사난방을 취한다. 냉방 역시 대체에너지 사용으로 집 주변에 심정을 파고 여기서 나오는 차가운 지하수를 지하로 유입해 이것을 이용한 냉방 시스템을 취한다.살둔제로에너지하우스 _ 이대철 강원도 홍천군 내면 율전리 내린천 변 살둔마을에 위치한 살둔제로에너지하우스. 바닥면적 157.9㎡(47.7평)에 층고가 4.8m. 남향으로 좌향을 잡고 동서 방향으로 길게 앉혀 동짓날을 기준으로 햇살이 집 안 구석구석 들도록 잡았다.벽체 구조는 스티로폼(23.5㎜) 양쪽에 구조용 합판인 O.S.B.(11.1㎜)를 폴리우레탄 접착제로 붙인 SIPS(Structural Insulated Panels)를 적용했다. 스티로폼에는 흑연 가루를 첨가해 동일 밀도의 것보다 단열성을 25% 정도 더 높였다. 보통 사용하는 인슐레이션은 R-19 또는 R-30인 반면 SIPS는 그보다 훨씬 높은 R-60(R; 열 전달을 방해하는 재료의 능력을 나타내는 값).바닥은 기초 위에 단열재인 슈퍼 R 알루미늄, 스티로폼(150㎜), 엑셀 파이프, 시멘트 모르타르, 현무암(20㎜)순으로 마감했다. 창문은 시스템 창호로 바닥 면적의 10%밖에 안 된다. 자연광을 유리하게 이용할 수 있도록 방향별로 창문 면적을 달리해, 남쪽이 바닥면적의 14%, 동쪽이 2% 이하, 서쪽이 5%, 태양열을 받아들이지 않는 북쪽 창은 2%이다. 태양열 도입을 위해 천창을 거실에 2개, 부엌에 1개, 서재에 1개, 방에 1개 설치했다. 실내 축열 기능과 일사日射가 없는 저녁 시간을 위해 덧문을 달았다. 덧문은 컬러 강판 사이에 75㎜ 폴리우레탄을 넣은 것.폐열 회수형 환기 장치(HRV)에 의해 실내 공기 질을 신선하게 유지하고 외부로 새는 열을 재활용한다. 난방은 바닥 난방이 아닌 공기만 데우는 형태. 난방 장치는 페치카가 유일한데, 목재 20㎏을 때면 48시간 복사열이 방출된다. 페치카는 일반 벽난로보다 땔감이 1/8 정도 소요되고 내부 온도가 1200℃까지 올라가는데 겨울철 외부 온도가 5.9℃를 가리킬 때 실내 온도가 22.8℃를 유지하고 내벽(황토벽돌)과 바닥은 24℃였다.그린홈 시범주택 엿보기태양광, 태양열, 지열, 수소연료전지 등 신재생에너지 설비와 더불어 고기밀 단열 창호, 단열재, LED 조명 등 고효율 에너지 설비가 설치돼 있는 에너지관리공단의 그린홈 시범주택. 그린홈은 주거시설에 신재생에너지 시설 등을 설치, 에너지 비용과 이산화탄소 배출을 줄인 미래형 주거 모델이다. 단열재로 난방비 80% 절감 가능한 인슈블럭 공법을 적용, 1㎡당 연료 1.5ℓ로 1년 난방을 가능케 한다. 기계식 강제 환기를 통해 실내 공기질을 유지하고 폐열 회수 장치를 설치, 난방 부하를 줄인다. 건물에서 조명으로 사용되는 전력량이 전체 전력량의 20%인만큼 초절전형 LED를 사용해 조명 부하를 줄인다. 화장실에는 물 양을 조절하는 절수형 양변기를 설치했다.
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- 집짓기 정보
- 건축정보
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열 샐 틈 바람 샐 틈 없는 에너지 절약형 주택 5
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3더-를 만족시켜라 - 자재 올드 & 뉴
- 전통 구들 시공은 장시간 전문가의 교육이 필요하고 흙 건조 시간을 기다려야 하는 등 오랜 시간을 요구하는 반면 오늘날의 건식 난방은 매뉴얼에 따라 단시간에 설치 가능함으로써 하루 안에 시공과 난방 가동이 가능하다. 전원주택에서는 여전히 온수 엑셀파이프(eXtra Long Pipe)를 이용한 습식 온돌난방 방식이 주류를 이루지만 펜션과 주말주택을 중심으로 온수나 전기를 이용하는 패널이나 필름(면상발열체) 형태의 건식 난방 방식이 현저하게 퍼져 나가고 있다. 또 습식과 건식의 장점을 채용한 반건식 방식도 눈에 띄는데 에너지 효율성을 높이면서 황토 등 기능성 모르타르 미장을 채용, 쾌적한 주거환경을 중요시하는 이들에게 좋은 반응을 얻고 있다.글 박지혜 기자 도움말 (사)국제온돌학회 구들문화원010-3044-8396 www.gudle.or.kr 자료협조㈜경동나비엔02-3489-2308 www.kdnavien.co.kr초원황토주택031-987-7322 www.cwhouse.co.kr나무에서 화석 연료로 난방 에너지원이 변화되면서 온돌 설비가 변화됐다. 1950년대 6·25전쟁으로 인한 땔감 부족 현상을 해결하기 위한 방법으로 무연탄을 주원료로 하는 연탄을 보급하게 된 것. 이렇게 아궁이에 나무를 때던 시대에서 구들과 마찬가지로 직화 방식이면서 연탄을 연료로 하는 개량식 온돌 방식으로 넘어 왔고 이후 연탄의 인명 피해 등 문제점이 사회 전반으로 불거지자 보일러를 이용한 온수 순환 방식의 난방으로 교체돼 왔다.전통 구들에서 구들장 역할을 하는 온수 파이프는 현재까지 강관 파이프-동관 파이프-비닐계 파이프로 변천해 왔고 온수 대신 전기를 이용하는 파이프도 보편화됐으며, 보일러 역시 끊임없는 발전 과정을 거쳐 연료와 기능 면에서 다양성을 겸비한 제품들이 시판되고 있다. 전통 구들을 사용하던 과거에는 저렴한 열원으로 인해 효과적으로 바닥을 따듯하게 하는 기술에 치중했다면 요즘으로 올수록 효율성을 따져 에너지 절약법, 친환경적인 방법의 온돌 난방 기술에 집중하는 추세다.산야에서 구할 수 있었던 구들 재료전문가들에 따르면, 기원전 5000~2000년 사용된 구들 구조를 보면 열기가 지나가는 길을 형성하는 고임돌(고래둑)의 재료로 냇돌이나 할석(돌멩이), 점토대 등이 쓰였고 길쭉한 자연석이나 파손된 석재, 진흙으로 돌린 경우도 발견됐다. 구들돌로는 편편한 판석을 깔았던 것이 발견됐는데 이러한 역사적 자료가 이후 구들형태를 결정짓는 모태가 되었다.(사)국제온돌학회 구들문화원 오홍식 원장에 따르면, 구들돌로는 산야에 널려있는 대부분의 넓적한 돌이면 사용 가능하고 영구적으로 사용하는 만큼 불에 터지거나 깨지지 않는 돌을 골라야 한다. 요즘에는 황토집 자재나 석재 업체, 골동품 상점 등에서 구들돌 구입이 가능하고 중국에서도 수입된다. 화강암, 현무암, 편마암이 주로 쓰이고 중국에서 들여오는 사각으로 재단된 현무암도 있고 황토 전문 업체에서 개발한 황토 구들돌도 시중에 나와 있다.구들에 사용되는 황토는 예나 지금이나 변함없는데 수분을 더해 끈적이는 모든 흙이 사용 가능하고 30% 정도의 마사가 섞인 마사 황토가 통기성이 뛰어나면서 견고해 건축 재료로 좋다. 간혹 황토와 시멘트를 섞어 사용하는 예도 있는데 그럴 경우 5~6개월이 지나면서 시멘트에 막혀있는 황토가 부패하기 시작해 불쾌한 냄새를 낸다.구들돌 위로 보온효과를 위해 참숯, 자갈을 깔 수도 있고 건강을 위해 맥반석, 게르마늄, 옥 등을 바닥이나 고임돌에 섞기도 한다.건식 온수온돌 난방의 등장대중적으로 사용되는 온수온돌 난방은 바닥에 매립된 파이프 내로 온수가 지나가면 파이프 표면에서 방출된 열이 바닥 온도를 높여 실내를 데우는 복사난방이다. 이러한 우리나라의 온돌난방법은 올해 '복사냉난방 국제표준' 으로 채택돼 현재 그 세부 규격에 대한 논의가 진행중이라 한다.1980년대 이전에는 온수순환파이프를 바닥에 매설한 습식공법이 다였다면 그 이후로는 조립식 온돌패널이 등장해 건식공법이 가능해졌다.습식공법은 축열 효과가 우수하고 강도 면에서 조립식보다 우수하다는 장점이 있는 반면 자체 하중(106kg/㎡ 정도)이 무겁고 양생기간이 길어 시간소요가 크며 하자보수에 어려움이 따른다. 대조적으로 건식공법은 하중이 30kg/㎡ 내외로 가볍고 시공이 수월한 데다 시공 기간이 짧다. 건식 난방 제품에도 여러 가지가 있지만 대부분 배관과 방열 작업 등이 한번의 공정으로 가능하고 모르타르를 칠할 필요가 없기에 설치 시간과 인력이 현격하게 준다. 습식보다 평균 바닥온도가 높으며 신속히 가열되고 신속히 냉각되는 특징을 이용해 펜션 등 영업장에 많이 시공된다.습식공법의 바닥구조는 대체적으로 콘크리트 슬래브 위 경량기포콘크리트(30~80㎜)-단열재(스티로폼 20㎜이상)-와이어 메시와 파이프 배관(축열성을 높여주는 자갈 깔기), 시멘트 모르타르(40㎜이상)-마감미장순으로 시공된다.건식공법의 다른 이름인 조립식 온돌 난방은 열원에 따라 전기식(면상 또는 선상 전기발열체)과 온수식, 시공방법에 따라 완전건식과 반건식이 있고 다양한 열원과 연동 가능한 제품도 있다. 바닥 충격음과 실내 공기질 문제 해결을 위한 이중바닥구조, 환기를 병용한 온돌난방 시스템 등 다양한 형태가 개발되고 있다. 일부 건식 난방 제품은 열이 지나가는 부위만 열을 내거나 조립식이다 보니 바닥 울렁거림의 문제점 등을 지적받아 왔다.더훈기나게더빨리더저렴하게 '3더' 난방시스템 6온수 파이프·마루 일체형 'RC온수마루'단열재 위에 1㎝짜리 ㈜리치크레이트의 RC온수마루(054-336-7790 www.richcreate.com)를 시공함으로써 온돌 바닥 시공이 끝난다. 이 제품은 소재가 내열 PVC로 제품 자체에 온수관이 있고 상부 바닥표면은 원목마루 패턴의 장식층과 시트지로 처리된 일체형이 강점이다. 한국생활환경시험연구원의 성능평가(동일조건에서 24시간 동안 보일러를 작동) 결과 일반 XL파이프(두께 25㎜) 경우 4.58ℓ의 연료가, RC온수마루(두께 10㎜) 경우 1.83ℓ의 연료가 소비됐다. 즉 기존 XL파이프 난방 대비 60%의 연료 절감 효과가 있다는 분석이다. 3.3㎡(평)당 시공비 23만 원선.전통 구들장의 현대화 '생황토 구들장'기능성 인조석 전문인 ㈜옥시스톤(02-418-1262 www.oxystone.com)에서 개발한 생황토 구들장(두께 40, 50㎜)은 황토의 장점을 그대로 담아 항균·항충·탈취 효과 및 원적외선을 방출하며 제품 자체 단열 및 차음 기능이 있기에 단열재를 생략하고 콘크리트 슬래브 위에 바로 시공 가능하다. 생황토 구들장에 파이프(외경 20㎜) 설치 후 열전도 동 방열판(0.3㎜)을 시공한 후 황토 모르타르 미장(10~15㎜)한다. 3.3㎡(평)당 시공비 20만 원선(방열판&황토 모르타르 미장 포함).다년간의 기술 축적된 우진 '건식온수온돌'1990년대 초 건식 온수온돌 패널(두께 20㎜) 특허 획득으로 건식 난방 분야 선두주자로 발돋움한 우진산업(053-581-0111 www.woojinondol.com)의 오랜 기술력이 축적된 제품. 온돌 골 블록 사이에 공기층과 아티론 단열재 내장으로 차음과 단열 효과가 뛰어나다. 열전도판이 온수관 전체를 감싸 열효율을 높이고 방 골고루 데워준다. 이중바닥 구조로 즉, 밑바닥과 온돌 패널 사이에 공간이 형성돼 냉기나 습기가 차지 않아 건물의 쾌적함을 유지한다.KSA(한국표준협회)가 동종 분야 최고의 1개 상품에 부여하는 '으뜸이' 마크 획득. 3.3㎡(평)당 시공비 12만 원선.황토방에 많이 까는 '따따시 온돌'금강산업㈜(02-2617-8200 www.dadasi.com)이 보급하는 따따시 온돌(두께 25㎜)은 전통 구들을 응용한 제품으로 단열재 위 금속(순동, 알루미늄, 철판) 패널과 온수 파이프를 설치하고 닥나무 한지와 황토 혼합물에 우뭇가사리를 섞어 만든 한지황토 모르타르로 미장(10~15㎜)한다. 장점은 열전도율이 높아 방 전체에 훈기가 나고, 황토의 효능을 맛볼 수 있으며, 물에 용해해 파쇄된 한지의 섬유질과 황토의 결합으로 크랙이 없어 마감재 추가 시공이 필요 없다. 3.3㎡(평)당 시공비 28만 원선(한지황토 모르타르 미장 포함).원적외선 필름난방 '히트웰'한국건자재시험연구원에서 원적외선 방사율이 높은 것으로 평가 받은 ㈜세기센추리 (1588-7477 www.seggicenturyfilm.com) 필름난방 히트웰은 원적외선 방출로 건강에 이로울 뿐 아니라 전기 사용으로 소음이 없고 보일러실이 필요 없으므로 쾌적한 주거환경을 만든다. 세계 최초 면상발열체 특허를 취득한 제품으로 필름히터 면 전체에 탄소(카본) 도포 방식을 적용해 모든 면에서 발열된다. 현재 시중에 나온 난방 시스템 중 설정 온도까지 도달 시간이 가장 빠르며 난방 유지비, 시공비가 저렴하다. 3.3㎡(평)당 시공비 10만 원선.에너지 절약형 온수관 장착한 '구둘이오 조립식 온수온돌'첨단 난방기자재 전문인 ㈜대우에너텍(02-6309-7050 www.dwenertec.co.kr)과 ㈜나라텍이엘씨가 공동 개발한 구둘이오 조립식 온수온돌(두께 30㎜)은 자체 개발한 에너지 절약형 온수관을 적용한다. 온수관 내부에 실리콘과 테프론으로 이중 코팅된 니켈크롬 열선을 삽입하고 특수 열매체를 충진한 다음 밀폐시킨 신소재로 에너지 대비 높은 열량으로 난방비를 절감할뿐더러 한국원적외선응용평가원으로부터 원적외선(0.891)과 음이온(142)이 다량 방출되는 것으로 평가 받아 건강에도 유익하다. 3.3㎡(평)당 시공비 20만 원선.
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[SPECIAL EDITION 미래형 제로 에너지 전원주택(2)] 우리 집 에너지 직접 만들어 쓴다, 에너지 자립 실현 제로에너지 타운
- 고유가 시대를 맞아 친환경적이면서도 효율성이 높은 에너지에 대한 세계 각국의 노력이 한창인 가운데 우리나라에도 에너지 자립 100%를 목표로 한 건물이 들어서 이목을 집중시키고 있다. 한국에너지기술연구원 백남춘 박사팀이 선보인 '제로 에너지 타운'이 그것이다. 지금까지 실험 결과 약 80%의 에너지를 자체 생산하는 것으로 파악됐는데 연구팀은 2010년이면 100%도 가능하다고 설명한다. 대전 한국에너지기술연구원 내에 위치한 '제로 에너지 타운'을 찾았다.글·사진 홍정기 자료제공 한국에너지기술연구원 042-860-3114 www.kier.re.kr 참고자료 《제로에너지 솔라하우스의 난방/급탕용 태양열 시스템 설계 및 분석》 백남춘 외 3인.우리나라 주거용 건축물에 사용되는 에너지 중 78% 이상이 난방과 급탕에 소비되는데 아파트를 제외한 단독주택에 쓰이는 에너지만 국가 총 에너지 소비량의 10.6%에 달하는 수치다. 우리나라뿐만 아니라 다른 나라도 이와 비슷한 실정이어서 선진국을 중심으로 10여 년 전부터 주택 에너지 소비를 최소화하기 위한 다양한 시스템 개발에 박차를 가해왔다. 그 중 하나가 바로 슈퍼 단열, 슈퍼 윈도우, 자연형과 설비형 태양열 시스템 등을 적용한 '제로 또는 로우에너지 솔라하우스'(Zero or Low Energy Solar House)이다. 100% 에너지 자립에 도전하는 제로 에너지 타운대전에 위치한 제로 에너지 타운은 성능관리동, 지하 1층 지상 3층의 연구동과 4채의 아파트 그리고 ZET 솔라하우스 전원주택 1채가 들어서 있다. 건물 일체형 태양전지와 옥탑 태양열 온수기, 풍력, 연료전지, 지열 등을 활용해 이들 건물에 필요한 모든 에너지를 충당하는데 어떤 외부의 도움 없이 현재 80%에 달하는 자급률을 보인다는 게 연구원 측의 설명이다. 한국에너지기술연구원 홍보협력실 황훈숙 씨는 "지금은 여러 가지 시스템들을 점검하는 단계라고 할 수 있다. 이미 검증이 끝난 지열 시스템은 철거된 상태고 나머지 부분들은 계속해서 점검할 계획"이라면서 "이와 같은 추세라면 2010년 목표로 했던 에너지 자급률 100%를 달성할 수 있을 것"이라고 밝혔다. 연구실과 기숙사가 같은 건물에 들어서 있는데 외벽에는 일체형 태양광 전지판을, 옥상에는 대형 태양열 전지판을 부착했다. 또 풍력 발전기를 건물 뒤편에 설치하고 지하에는 지열 시스템을 갖췄다. 제로 에너지 타운을 기획하고 건립한 백남춘 박사는 "제로 에너지 타운은 전 세계를 통틀어 보아도 일정한 개념으로 정형화되거나 정의된 것은 아니다. 마스터 프랜을 세우는 과정에서부터 우리나라 실정에 맞는 몇 가지 점들을 고려했다"고 설명했다. ▲제로 에너지 타운은 현재 상용화된 신재생에너지 시스템을 사용하며 ▲우리나라 대부분 지방이 전력 및 도시가스, 수도 망으로 연계돼 있음을 감안해 기존 유틸리티 망에 연계하여 신재생 전력 및 에너지의 최적 활용을 도모한다는 것이다. 특이 이목을 끄는 것이 'ZET 솔라하우스'로 명명된 주택이다. 지하 1층(98㎡), 지상 2층(1, 2층 각각 94㎡, 70㎡)을 합쳐 총 262㎡(약 80평)로 난방면적은 138.6㎡(42평)이다. 지하층은 시험건물이라는 성격을 고려 각종 설비장치의 실험 공간 및 1층 바닥과 지면 사이에 발생하는 열 손실을 감안 면적을 1층과 동일하게 계획했다. 바닥 복사난방 시스템 도입한 솔라하우스거주용 주택의 에너지 자립도를 최대한 끌어올린 솔라하우스의 건물 외벽은 기존 주택보다 단열을 대폭 개선한 슈퍼 단열 시스템(Super Insulation)을 적용했으며 이때 단열 두께 증가 시 발생할 수 있는 열교 부분에 각종 열교 방지 디테일을 개발 적용했다. 창호재는 우리나라에서 생산되는 제품을 썼는데 아르곤 가스를 주입한 로우이(Low-E) 코팅 복층유리로 여기에 야간 열손실을 억제코자 전동모터로 구동되는 야간 단열 셔터를 달았다. 주택 시공에 있어 최대한의 단열 효과를 보기 위해 외벽 개구부 수와 크기를 줄이고 공기와 습기 차단막을 설치했으며 벽과 천장, 벽과 바닥 모서리 등의 접합 부분을 최대한 밀봉시켰다. 또 배관용 슬리브, 전기콘센트 등 설비 부분에도 외부로부터 바람이 통하지 않도록 했다. 일반 태양광 주택과 마찬가지로 남향으로 터를 잡고 외관을 고려해 24㎡ 면적에 일체형 집열판을 달았다. 태양열 축열조 외에 보조 열원으로 1000ℓ 용량의 고온축열조(하절기는 냉축열조 역할)를 달았는데 이는 태양열 시스템의 효율 저하를 막기 위함이다. 특히 눈여겨볼 점은 태양열 이용 효과를 극대화하고자 저온에서도 난방이 가능토록 바닥 복사난방 시스템을 적용한 것이다. 이를 위해 연구팀은 면적이 넓은 거실과 홈오피스 바닥을 열전도가 좋은 세라믹 타일로 마감하고 방열 배관 간격을 조밀하게 시공해 방열 면적을 최대한 넓혔으며 난방 배관을 낮게 설치해 성능을 향상시켰다. 한편 솔라 하우스에 적용된 냉난방 시스템은 다음과 같다. 태양열 시스템은 온수축열조를 우선 가열하고 난방용 축열조를 데우는 밀폐형 부동식으로 태양열 축열조가 난방 가능한 일정 온도 즉, 40℃ 이상으로 데워지면 난방이 공급되고 난방을 감당할 수 없는 온도 이하가 되면 보조 열원인 히트펌프에 의해 가열된 고온축열조로부터 난방이 공급된다. 이때 낮아진 온도의 태양열 축열조 물은 히트펌프 열원으로 사용된다. 태양광에 비해 태양열이 시장에서 고전을 면치 못하는 가장 큰 이유는 실효성이 떨어졌기 때문. 특히 동절기에는 광이 많지 않아 보조 열원을 통해 난방이나 급탕을 해결하는 일이 허다해 추가되는 전력비가 만만치 않았다. 그렇다면 솔라 하우스는 어떨까. 연구팀이 발표한 결과 분석에 의하면 동절기(11월~2월) 태양열 의존율이 난방은 79%, 온수급탕은 87%에 이르는 것으로 나타났다. 이 정도면 다른 에너지원을 사용하지 않더라도 충분히 겨울을 날 수 있다는 이야기다. 하절기까지 합친 연평균을 보면 난방과 온수급탕 태양열 의존율은 각각 81%와 93%에 달했다.65~92%까지 에너지 절약 가능하다솔라 하우스 사례를 보면 단열을 어떻게 하느냐에 따라 에너지 절약 여부가 달렸다고 해도 과언이 아니다. 연구팀은 슈퍼단열이 에너지 절감 효과가 가장 큰 것으로 나타났다고 밝혔는데 이를 사용하지 않은 주택과 비교했을 때 약 49%나 개선된 효과를 보였다. 또 흔히 시공되는 이중창을 슈퍼윈도우로 교체할 경우 약 15%, 단창 메스월 대신 투명단열 시스템을 적용할 경우 추가로 5%, 실내 온실 공간에 의해 약 4~5%의 에너지를 절감할 수 있다. 슈퍼단열과 함께 연구팀은 외부를 얼마나 기밀하게 시공하느냐도 에너지 성능에 매우 큰 영향을 미친다면서 이와 같은 것들을 적절히 조합하면 작게는 65%에서 많게는 92%까지 에너지 절약이 가능하다고 밝혔다. 백남춘 박사는 "제로 에너지 타운은 건설이 완료됐지만 실질적인 완벽한 성능을 위해서는 향후 상당한 실증 기간이 필요하다. 나온 결과물을 바탕으로 우리나라에 적용 가능한 실질적인 제로 에너지 타운 모델로 발전시켜 나갈 계획"이라고 말했다. 이와 더불어 올해 신축 부지를 구하는 대로 상용화를 위한 모델을 설계하고 시공할 예정이라며 단지 형태의 에너지 타운도 구상 중이라고 전했다.田
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[SPECIAL EDITION 미래형 제로 에너지 전원주택(2)] 우리 집 에너지 직접 만들어 쓴다, 에너지 자립 실현 제로에너지 타운
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[화제의 현장] 차세대 건강주택 Super-E 하우스 국내1호 탄생
- 캐나다의 첨단 주택이라 불리는'Super-E 하우스' 국내 1호가 최근 완공돼 오픈 행사를 가졌다. 우림목재인터내셔널(대표 유재완)이 경기도 포천시에 소재한 국제 목구조 교육센터 부지에 건축한 것으로 이번 Super-E 모델하우스 오픈을 기점으로 국내 전원주택 건축의 기술 발전과 주거환경의 개선에 기여할 것으로 기대된다. Super-E 하우스란 Super-E 프로그램에 따라 주택의 에너지 효율성과 단열성을 높이며 항상 쾌적한 실내공간이 되도록 설계 건축된 주택을 말한다. 이번에 지어진 Super-E 모델하우스는 복층 경량 목구조 주택이나 건축 유형에 구애받는 것은 아니다. 단, Super-E 하우스를 지으려면 캐나다 Super-E 사무국이 인증한 업체 또는 건축 기술자만이 시공할 수 있다. 우리나라에서는 캐나다의 인증업체와 기술 제휴를 통하면 가능하다. 글 박지혜 기자 사진 서상신 기자 취재협조 우림목재인터내셔널 031-531-9850 www.logbuilder.co.kr 캐나다 Super-E 관련 기관 캐나다 천연자원부(Natural Resources Canada(NRCan),www.nrcan-rncan.gc.ca), Super-E 사무국(www.super-e.com), 캐나다 주택공사(Canadian Mortgage and HousingCorporation(CMHC), www.cmhc.ca). Super-E : 에너지 효율·경제성·친환경성 그리고 삶의 질을 높이다Super-E 하우스는 최첨단 기술을 사용하여 에너지 효율을 극대화했으며,이미 도입한 중국 일본 유럽 등지에서는 건강주택으로 각광 받는다. Super-E 하우스에서 'E'는 에너지 효율성(Energy-efficient), 경제성(Economical), 친환경성(Environmentally responsible), 삶의 질 향상(Enhancing the homeowner's quality of life)의 네 가지 요소를 모토로 한다.에너지 효율을 높이기 위해 건물 외피단열치를 높이며 기밀 석고보드 공법을 사용해 벽체를 잘 밀폐하고 에너지 손실이 많이 발생하는 창문에는 고성능 제품을 사용한다. 단순히 단열 시공을 잘하고 효율적 냉·난방을 위해 고성능 설비를 설치하는 것뿐 아니라 절전형 조명기구와 가전제품, 절수형 위생설비 등 주택의 각 요소에서 에너지 절약 효과를 내도록 한다. 그럼으로써 Super-E 프로그램을 적용하지 않은 주택보다 약 40%의 에너지 절감 효과가 있다는 통계가 있다. 경제성은 단순히 낮은 건축비 혹은 낮은 에너지 비용을 의미하기보다 보수를 자주 해야 하는 불편과 경제적 불이익을 받지 않도록 내구성을 높이고 유지관리 비용이 적게 들도록 한다. 친환경적 측면은, 에너지를 적게 사용함으로써 온실가스를 줄이는 데 기여하며 건축자재의 절약, 재사용 및 재활용으로 자원 절약 및 산업 폐기물을 줄인다. 그 예로 목재 2″×6″ 대신 2″×4″를 사용하고 경질 단열재로 보완하고 공학목재로 대체함으로써 자원을 절약하는 것이다. Super-E 하우스 국내 도입에 앞장선 유재완 우림목재인터내셔널 대표는 "요즘 새집증후군으로 인한 무공해 또는 친환경 건축자재의 중요성이 부각되고 있는데 그에 못지 않게 중요한 것이 실내공기 질이다. 마감재, 가구, 일상생활에서 발생하는 오염된 공기는 우리 건강에 심각한 피해를 주는데 Super-E 하우스는 기계적 환기를 지속해 오염된 공기가 바깥으로 배출되고 내부로 유입되는 온도차가 있는 신선한 공기에 열을 전달하는 열 회수 환기장치를 설치함으로써 환기와 에너지 절약이 동시에 가능하다"며 Super-E 하우스의 특징에 대해 설명한다. Super-E 하우스는 프로그램 상의 기술표준과 일치하는지 공식적인 검사 과정을 거치고, 캐나다 정부로부터 'Super-E House' 인증서를 받는다.Super-E 하우스 해외 건축 사례1999년 Super-E 하우스 프로그램이 개발됐을 때 처음으로 일본에 수출되었고 현재 일본 영국 아일랜드 중국 등지에서 Super-E 프로그램을 도입해 집을 짓고 있다. 일본의 경우 30개 이상의 업체들이 캐나다 10개 업체와 제휴하여 지금까지 144채의 Super-E 하우스를 지었다. 2001년 처음 Super-E 프로그램을 도입한 영국은 7개 업체가, 아일랜드는 3개 업체가 캐나다 Super-E 프로그램 인증 업체들과 제휴해 사업을 진행하고 있다. 최근에는 중국이 도입, 4채가 지어졌다. 포천 Super-E 하우스 설계 담당한 Herbert Otto 건축사의 메시지우림목재인터내셔널은 캐나다 목조건축의 진수를 보여주길 희망했다. 열린 개념의 거실/식당/주방 공간에는 아치형 팀버 프레임(Timber-Frame) 구조를 적용했다. 캐나다 주택 설계의 특징인 급경사의 지붕단면, 내외장의 목재 마감, 면적은 넓지만 에너지 효율이 높은 창호, 길게 돌출된 처마 등을 적용했다. Super-E 기술표준은 주택이 어떻게 성능을 잘 발휘해야 하는가에 초점을 맞춘다. 예를 들어 겨울철에는 복사열 난방 시스템으로 바닥밑 공간(Crawl Space)에 따듯한 공기를 공급하는 플리넘(Plenum)의 역할을 한다. 그렇게 함으로써 방바닥이 따듯해지고 더운 공기가 주택의 상층부로 고루 분배된다. 여름철에는 이 시스템이 역으로 작동되며 2층 천장 위 다락에 설치한 냉방용 플리넘은 냉각된 공기를 아래층을 향해 잘 분배한다. 주택 중앙부에 있는 수직형 덕트(Shaft)와 팬(Fan)이 공기의 흐름을 바꿔준다. 거주가 시작되면 벽체 내의 공동과 천장에 부착한 여러 개의 무선 센서들이 주택의 에너지 소모와 건물 외피 성능을 추적해 모니터함으로써 건물의 전반적인 성능을 평가할 수 있다. 에너지효율·쾌적성에서높은 점수 받은 포천 Super-E 하우스 유재완 대표는 2006년 캐나다 목조건축 관련 세미나에서 국내에 Super-E 하우스를 짓겠다고 발표한 바 있다. 이후 캐나다 Super-E 인증 업체인 DAC International과 기술 제휴를 맺고 2007년 공사를 진행해 12월 완공을 보았다. 복층 경량 목구조인 이 주택은 겉으로 보기에는 여느 목조주택과 다를 바 없다. 그러나 에너지 효율과 실내 공기 질을 최적화하기 위한 장치들이 곳곳에 숨어있는 건강주택이다. 우선 단열성을 높이기 위해 양단열 공법을 채택했다. 외부 단열은 캐나다 아이시닌의 폴리이소시아누레이트(Icynene Polyisocyanurate) 보드(경질 단열재)로, 내부 단열은 순간 양생이 가능한 폴리이소시아누레이트 폼(Foam)으로 현장 작업했다. 마치 아이스박스처럼 집 안 전체를 감싸고 있는 폴리이소시아누레이트 폼은 정밀한 단열 효과를 내는 고급 자재로 틈새바람을 거의 완벽하게 막아주고 실내에 곰팡이나 세균의 서식을 방지하는 효과가 있다. 또 열손실 우려가 큰 창호의 경우는 불활성 기체를 충진하고 내부 유리면에 금속 코팅을 해 단열 및 방음 효과가 뛰어난 로우이(Low-E) 창을 적용했다. 이처럼 단열 성능을 높였기에 실제 기밀도 검사 결과 0.62라는 낮은 수치가 측정됐다고 한다. Super-E 프로그램에서 기밀도 수치가 보통 1.5까지 허용된다는 유재완 대표의 설명이다. 복도 벽장 속에는 벽에 폐열 회수 장치가 설치된 것이 보이는데 욕실 등에서 버려지는 따뜻한 물의 온도로 집에 공급되는 차가운 물을 데워주는 기능을 한다. 안방 다락에는 에너지 회수 환기장치(ERV-Energe Recovery Ventilator)를 설치, 실내 오염 공기를 외부로 보내면서 신선한 공기는 내부로 들어오되 실내 공기의 온도를 80% 이상 회수되도록 한다. 1층에는 방바닥에 2층에는 천장에 눈에 잘 띄지 않는 가늘고 기다란 라디에이터를 면과 평활하게 설치한 것도 이 집의 특색인데 지붕에 설치한 태양열 전지로 지하 크롤 스페이스에 있는 보일러 물을 끓여 각 방의 라디에이터로 따듯한 물을 전달하는 복사난방을 취한다. 냉방 역시 에너지 절약형으로 집 주변에 심정을 파고 여기서 나오는 차가운 지하수를 크롤 스페이스로 유입해 이것을 이용한 냉방 시스템을 취하고 있다. 벽체 속에 센서를 설치해 실내 온도 및 목재 함수율 등이 실시간 측정되고 이 기록은 컴퓨터로 확인 가능해 늘 이상적인 주거환경을 유지할 수 있다. 천장 및 벽면 마감은 무공해 수성 페인트를 적용하고 주방가구를 비롯한 가구 및 방문과 벽장 등에 사용된 문의 목재 역시 무공해 인증을 받은 제품을 적용, 건강한 생활이 되도록 최대한 배려했다. 공간의 디자인 역시 단열을 고려한 부분이 눈에 띄는데 주 생활공간인 가족실-주방-식당 공간을 현관에 바로 노출시키지 않고 현관과 거실 사이에 복도를 만들고 중문을 설치했다. 현관은 외부와 직접 맞닿은 부분으로 실내 열기나 냉기를 쉽게 잃어버릴 수 있다는 점을 고려했다. 이와 마찬가지로 현관에 들어서 우측에 배치한 거실도 현관과 떨어트려 우측 깊숙이 배치했다. 요즘 2층을 오픈한 경우 계단실 역시 개방시키는 것이 추세이나 단열을 고려해 계단실은 벽을 치고 아래를 내려다볼 수 있을 정도의 작은 창을 내었을 뿐이다.田건축정보·위 치 : 경기도 포천시 내촌면 마명리·건축면적 : 209.12㎡(63.4평). 1층 133.71㎡(40.5평) 2층 75.41㎡(22.9평)·건축형태 : 복층 경량 목구조·지 붕 재 : 아스팔트 슁글·외벽마감 : 케이프 코드 목재 사이딩, 화강석·내벽마감 : 석고보드 위 무공해 수성 페인트 ·바 닥 재 : 원목마루(Red Oak) ·단 열 재 : 외부-캐나다 Icynene Polyisocyanurate 보드, 내부-Icynene Polyisocyanurate 폼(Foam)·창 호 재 : 로우이창(캐나다 Gienow)·난방방식 : 태양열 전지를 이용한 복사 난방 ·설 계 : Herbert Otto(캐나다 건축사) ·시 공 : 우림목재인터내셔널 031-531-9850 www.logbuilder.co.kr유재완 우림목재인터내셔널 대표"Super-E 하우스 보급으로 국내 주거환경 업그레이드 위해 조력할 것"아무리 예쁘고 튼튼하게 지은 집이라도, 예를 들어 겨울철 난방이 잘 안 되면 살기 불편하기에 결코 좋은 집이라고 말할 수 없습니다. 이런 의미에서 Super-E 하우스는 집을 이루고 있는 모든 구성요소들이 통합된 시스템으로 이뤄져야 함의 중요성을 역설합니다. Super-E 하우스의 근간이 되는 R-2000 프로그램 연구진들은 주택의 에너지 효율을 높일 수 있는 가장 좋은 방법으로 주택을 잘 밀폐해서 공기가 새어 나가거나 들어오는 것을 막는 것, 즉 단열을 잘 하는 것임을 알아냈습니다. 그러나 주택의 기밀도를 높이자 실내공기 질이 악화되고, 건강에 유해한 이산화탄소, 일산화탄소, 포름알데히드, 휘발성 유기화합물(VOC), 곰팡이, 먼지 진드기와 같은 오염물질의 양이 증가한 것을 발견했지요. 캐나다 정부와 건축 산업계는 실내공기의 질을 향상시키기 위해서 건축법을 개정하고, 새로운 설비와 자재를 개발했습니다. 그러한 예로 주택의 환기기준이 건축법에 도입되고, 신선한 외부공기를 실내로 지속적으로 공급하는 환기장치가 고안되었으며, 보일러 혹은 열풍 난방장치의 버너에 옥내공기를 사용하지 않고, 옥외에서 공급되는 공기를 사용하는 밀폐형 난방장치가 사용되기 시작했으며, 휘발성 유기화합물을 적게 포함된 페인트와 접착제가 개발되는 등의 변화가 생겼습니다. 바로 이처럼 내구성을 강화하고 쾌적한 생활 공간이 되도록 차세대 건강주택을 현실화시킨 것이 Super-E 하우스입니다. 이번 국내 1호 Super-E 하우스 건축을 시점으로 국내에도 최첨단 건강주택이 널리 보급되도록 조력할 것입니다. Profile연세대학교 물리학과 졸업(1971)한양대학교 건축공학과 졸업(1974)우림목재 설립(1973)우리나라 최초로 현대식 통나무건축 도입(1984)캐나다 B.Allan Mackie School of Log Building 졸업(1987)한국통나무건축인협회 창설(1993)우리나라 최초로 Timber-Framing 기술 소개(1997)American/Canadian Log Builder's Assn., Int'l(A/CLBAI) 회원Timber Framer's Guild of North America(TFGNA) 회원포항공대 통나무 펍, 성 나자로 마을의 모세의 집(통나무 성당) 외 작품 다수《통나무 건축 규준》 《캐나다 목조주택건축》 《캐나다 주택건축 용어집》 등 목조주택 관련 출판물 번역Super-E 기술표준 영역·HOT 2000 소프트웨어 - 건축될 주택 관련 정보 입력으로 에너지 효율 목표점에 도달 ·실내 공기 질 - 인체 무해한 자재 사용, 실내환경 조절이 용이한 기밀성, 기계식 환기 시스템·친환경 자재 - 2″×4″ 목재 및 경질 단열재, 공학목재 장선, 재활용 단열재, 재활용 석고보드, 절수형 위생기구, 핑거조인트 샛기둥 및 몰딩, 핑거조인트 문, 무독성 수성 페인트, 무공해 파티클보드 가구·설비시스템 - 에너지 회수 시스템, 밀폐형 연소 시스템·창문 제조 기술 - 다층 유리·불활성기체 충진·저복사 코팅·유리층 간 단열 간봉(Spacer)·벽체 시공 기술 - 기밀 석고보드 공법, 비바람막이(Rain Screen) 공법·바닥 밑 공간(Crawl Space) - 주택 내구성·에너지 효율·실내 공기질·공간 활용도 증가
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[화제의 현장] 차세대 건강주택 Super-E 하우스 국내1호 탄생
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[벽난로 역사 기행] 벽난로 장인들의 도전과 좌절에서 배운다
- 예전의 벽난로는 과연 어떤 모습이었을까. 벽난로와 인연을 맺기 시작하면서부터 늘 궁금했던 점이다. 오늘날의 첨단 벽난로가 만들어지기까지 얼마나 많은 벽난로 장인들의 수고와 열정이 보태어 왔는지 참으로 알고 싶었다. 그들이 무엇을 추구했고 무엇을 실현시켜 왔으며, 그 과정에서 무엇에 좌절했지는 조금이나마 알 수만 있다면 현재의 벽난로를 좀 더 혁신적으로 발전시킬 수 있으리라는 믿음에서였다.오랜 역사를 통해 인간과 함께했던 원시적인 불〔火〕은 19세기 난방 기술의 눈부신 발달과 가스, 전기 등 새로운 재료의 등장으로 말미암아 난방 수단에서 제외되기 시작했다. 이와 같은 기술적인 발달과 함께 건축양식에서도 합리주의 건축이 각광 받으면서 벽난로도 차츰 사라졌지만 그렇다고 명맥까지 끊긴 것은 아니었다.이러한 과정에도 불구하고 벽난로는 유럽인들의 생활 속으로 더욱 파고 들었는데 당시 벽난로 제작 전문 기술자들은 회사를 세우고 보다 따뜻하고 잘 타는 벽난로를 출시하기 시작했다. 그 과정에서 축적된 경험은 제각기 매뉴얼(Manual)로 만들어졌다. 매뉴얼은 단지 경험에 바탕을 두었기에 벽난로 각 부분의 제작 이유와 조립 방식은 제각각인 것으로 보인다. 그러나 각각의 매뉴얼을 종합해 동일 그래프에 표시해 폭, 높이, 안 길이를 분석해 보면 미세한 오차 범위 내에서 일치하고 있다. 즉 근대적인 화구火口 오픈 벽난로는 선배 장인들의 축적된 기술과 경험을 바탕으로 만들어진 것이다. 심혈을 기울인 연구 결과는 더 이상 어느 한 회사의 사업 비밀이 아니라 보다 완벽한 기능을 발휘하는 벽난로 제작을 위한 이론적 근거로 작용했다.현대건축과 벽난로의 만남 2차 대전 이후 현대 건축에서 벽난로가 본격 부활했는데 여기에는 프랭크 로이드 라이트와 르꼬르 뷔제의 영향이 컸다. 현대 건축의 거장인 두 사람은 생활이나 구조 면에서 집의 중심인 거실에 본래 의미의 벽난로 부활을 지향했다. 이들의 벽난로에 대한 시각 차는 컸지만 인간이 접촉할 수 있는 원시적인 불을 현대 건축에 끌어들였다는 점에서 의미가 크다. 후대에 이르러 두 거장은 벽난로가 거실이나 응접실, 주방이나 야외 등 어디에 위치해야 생활이 보다 풍요로워지는가를 함께 생각했던 건축가로 평가 받는다.이러한 과정을 거쳐 변화된 벽난로의 형태를 살펴보면 ▲시공 형태 면에서는 화구 오픈 매립형 벽난로에서 대류 순환 벽난로로 ▲채열 방식 면에서는 노출형 벽난로로 ▲연료 면에서는 장작에서 석탄, 가스, 기름, 펠렛(Pellet), 전기 벽난로로 ▲기술적 측면에서는 전통적인 매립 방식인 복사열 채취 방식에서 MTB(Max-Term Burning System), 이중연소, 최종 다중연소 방식으로 ▲디자인 면에서는 일면 개구형에서 다면, 틸트, 리프트 업 도어 방식으로 발전에 발전을 거듭하고 있다.벽난로의 과거와 현재 어떻게 다를까벽난로는 과거에서 현대에 이르면서 크게 소재, 환경, 기능 3가지 면에서 비약적인 발전을 이뤄냈다.●소재의 발전벽난로의 혁신적 발전을 앞당긴 것이 바로 세라믹 유리다. 화구 전면에 설치되는 특수 내열유리의 개발로 재래식 벽난로의 화구가 밀폐되면서 화실火室을 관망하는 벽난로가 주류를 이루고 있다. 이것은 화실로의 공기 유입을 막음으로써 버닝 타임을 늘리고 열효율을 높여 열손실을 최소화시키는 역할도 담당한다. 세라믹 유리가 개발되기 전 재래식 벽난로는 화점火點에서 발생된 복사열과 대류열, 전도열이 안팎의 온도 차에 의한 증력으로 말미암아 15% 정도의 열효율을 내는데 그쳤다. 그러나 800℃ 이상을 견뎌내는 세라믹 유리는 산소의 유입을 잡아 화점에서 발생된 열에너지가 화실에 오랫동안 머물도록 재연소시켜 열효율을 80% 이상 끌어 올렸다.●환경의 발전과거와 현재 벽난로의 두 번째 차이는 '환경'이다. 재래식 화구 오픈 벽난로는 공기 유입량이 많아 화실 내부의 온도가 300℃ 내외에 지나지 않았다. 당연히 열효율이 낮고, 낮은 열효율과 화실 온도는 불완전 연소로 이어짐으로써 실내 공기를 오염시켰다. 그러나 현재 벽난로는 각 나라마다 열효율을 80% 이상 충족해야만 판매하도록 엄격한 규제를 시행하고 있다. 미국은 ASNI/UL 737와 ASNI/UL 1482, 캐나다는 CAN/ULC-S627-M93, 유럽은 EPA와 DIN 등의 성능 테스트를 실시하고 있다. 이 규제를 통과하려면 다중연소나 이중연소를 통한 완전연소를 실현할 수밖에 없는데, 연도를 통해 배출되는 공기량을 재래식 벽난로의 1/30 수준으로 낮추어야 가능하다. 이를 위해서는 환경 오염을 유발하는 장작에 내포된 카본과 수소, 산소를 연소 과정에서 완벽하게 제거해야 한다.●기능의 발전다음으로 '기능의 차이'다. 우리는 적잖게 조리 기능을 갖춘 재래식 벽난로를 발견할 수 있다. 지금은 보편화된 가스레인지, 전자레인지, 전기를 이용한 각종 조리 도구가 없던 시절에는 대부분의 조리를 벽난로를 통해 해결했다. 따라서 조리 기능이 가능한 각종 아이디어와 도구가 탑재된 벽난로가 선보였다. 이러한 도구의 용도 차이는 핵심 발열 부분과 연소 공기의 흐름에 대한 설계에까지 영향을 미쳤다. 현대의 벽난로가 아름다운 불꽃을 통해 자연을 이입시키고 높은 열효율과 원적외선 복사난방 및 가습 기능 등에 초점을 맞추고 있다면, 재래식 벽난로는 보온과 함께 조리 기능이 중요한 역할을 담당했던 것이다.田글 정현진<삼진벽난로 대표이사> 정현진 대표는 1973년 벽난로 회사를 창업한 이래 꾸준히 국내 벽난로 보급에 힘써왔다. 자체 생산하는 벽난로와 더불어 유럽 등지에서 수입한 선진 벽난로를 전파하고 있다. 최근에는 자체 벽난로 박물관을 오픈 벽난로 문화 창출에도 기여하고 있다는 평가를 받는다. 02-547-2003 www.samjinfire.co.kr
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[벽난로 역사 기행] 벽난로 장인들의 도전과 좌절에서 배운다
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[목조주택 교실] 위생, 난방, 환기 및 배선을 위한 골조의 상세시공
- 목조건축의 한 가지 장점은 목조로 된 벽체, 바닥, 지붕 속의 공간에 난방, 설비, 전기배선 등의 많은 부분을 안전하고 경제적으로 내장할 수 있다는 것이다. 전기배선, 여러 개의 설비 파이프, 난방과 환기 덕트(Ducts)를 장선 및 샛기둥과 평행으로 설치하면, 부재들 사이에 쉽게 내장 할 수 있다. 만일에 파이프나 배선이 장선이나 샛기둥과 직각으로 교차하게 되면, 목재 부재에 홈을 파거나 드릴로 구멍을 뚫는다. 일정한 한계까지는 홈이나 구멍이 골조 부재의 구조적 강도를 심각할 정도로 약화시키지 않는다. 구조부재의 절단 장선 끝의 상부에 만드는 홈은 지지점 끝으로부터 장선 깊이의 1/2이내에서 가능하다. 홈의 깊이는 장선 깊이의 1/3 이상 되면 안 된다 . 만일에 그 밖의 지지간격 가운데 어떤 지점에 홈을 만들어야 할 경우 에는 홈의 깊이만큼 장선 규격을 크게 정해야 한다. 하중이 걸리면 장선에 처짐이 생기면서 쪼개질 수 있으므로 장선 끝의 바닥에는 홈을 만들면 안 된다. 장선에 구멍 뚫기 : 장선에 드릴로 구멍을 뚫는 경우, 장선 깊이의 1/4을 초과하거나, 장선의 상부 혹은 하부에서 2인치(50mm) 미만이 되는 곳에 구멍을 뚫으면 안 된다. 샛기둥에 홈파기와 구멍 뚫기: 내력 벽체의 샛기둥은 그 폭의 1/3을 초과해서 홈을 파거나 구멍을 뚫은 경우에, 1.5인치(38mm) 규격목재를 샛기둥의 옆에 붙여서 구멍의 양쪽을 24인치(600mm) 가량 구조적으로 보강한다. 칸막이벽의 샛기둥에 홈을 파서 목재가 1~9/16인치 미만으로 되면 비슷한 방법으로 보강한다. 위깔도리에 홈파기와 구멍 뚫기 : 내력 벽체에서, 위깔도리의 남은 목재가 2인치(50mm) 미만이면, 1.5인치(38mm)규격목재로 보강한다. 위깔도리 혹은 샛기둥의 눈에 보이는 면을 보강하는 경우에는 일반적으로 금속판을 이용해서 그 위에 벽 마감재를 부착하기 좋게 만든다. 설비배관을 위한 골조의 상세시공 일반적으로 골조공사가 끝난 후에 설비배관의 설치를 시작한다. 이와 같은 초기공정을 ‘내장 배관공사’라고 한다. 이 공정에는 설비의 배기관과 배수관 그리고 온수와 냉수 파이프를 벽체와 천장 안에 혹은 지하실 바닥 밑에 설치하는 것이 포함된다. 외부 벽체 안에 설치하는 배관은 단열을 해야 한다. 욕조는 벽체 마감재를 부착하기 전에 건물 안으로 들여 놓아야 하므로 일반적으로 내장 배관공사에 포함된다. 내부마감이 끝날 때까지 급·배수용 기구와 비품을 부착하지 않는다. 일반적으로 모든 설비장치를 설계하고, 설치하는 것은 지자체의 규정에 의해서 규제된다. 직경 3인치(75mm) 동 혹은 플라스틱 파이프를 사용하는 수직관이 지나는 벽체에는 1.5×4인치(38×89mm) 목재를 사용해도 된다. 파이프 주위를 밀폐시켜서 다락으로 공기가 누출되는 것을 방지해야 한다. 오수 수직관이나 큰 파이프가 장선과 직각을 이루며 수평으로 지나는 곳에는 장선에 틀을 만들어야 한다. 그렇게 하려면, 끝막이보를 장선 사이에 부착하면 된다. 그 밖에도, 배관을 매달고 격벽(Bulkhead)으로 둘러싸는 방법을 사용한다. 난방장치를 위한 골조의 상세시공 집을 난방하는 방법은 다양하며, 다중제어 방식의 전기 혹은 온수 난방장치부터 비교적 간단한 개별 난방기구가 있다. 가장 많이 사용하는 세 가지 난방방식에는 강제 열풍, 걸레받이형 전기히터와 강제 순환식 온수난방이 있다. 그 밖에도 자주 사용되지는 않으면서 공기, 지열 혹은 물을 이용하는 히트 펌프, 천연가스 히터를 보조 난방장치로 사용하는 히트 펌프 그리고 고체 연료(나무 혹은 석탄)를 때는 난방장치가 있다. 는 일반적인 난방장치의 등각투시도면이며, 는 일반적인 난방장치의 배치도이다. 목조주택에는 모든 종류의 난방장치를 안전하고 쉽게 설치할 수 있다. 그러나 난방장치와 가연물질 사이에 일정한 간격이 유지되어야 한다. 난방 시공업자는 공사를 시작하기 전에 그 지역의 법규를 잘 이해하고 있어야 한다. 열풍 난방장치에 있어서, 급기(Supply)와 귀환(Return) 덕트는 샛기둥 사이와 바닥 장선 사이에 일반적으로 설치한다. 집을 설계할 때, 덕트 망을 설치할 수 있도록 장선, 보 그리고 샛기둥을 배치해야 한다. 주택의 열 배급장치를 설계할 때, 환기장치를 제어하는 방법도 마련해야 한다. 밀폐가 잘 되도록 집을 시공하면 오염된 실내공기를 외부로 내보내고, 외부공기를 들여와서 실내공기의 질을 좋게 유지시켜 주는 환기장치를 반드시 설계해야 한다. 열풍난방과 환기장치 정상적으로는 샛기둥과 장선을 자르지 않고도 난방 덕트를 설치할 수 있도록 샛기둥과 장선을 배치한다. 위층의 방에 난방을 하려고 벽을 뚫고 덕트를 설치해야 하는 경우에는 그 부분의 위와 아래 깔도리를 제거하고, 샛기둥 사이에 덕트를 설치한다. 두 겹 바닥장선 위에 서게 되는 칸막이 벽 안에 난방 덕트를 수용하려면, 정상적인 간격으로 장선을 설치하고, 사이에 가로막이를 붙여서 덕트를 설치할 공간을 확보한다. 그렇게 하면, 골조 부재를 불필요하게 절단하거나 덕트의 각도를 복잡하게 만들지 않아도 된다. 귀환 덕트의 흡입구는 일반적으로 방바닥에 가까운 내부 벽에 설치하고 덕트에, 혹은 공기가 새지 않도록 밀폐한 샛기둥 사이의 공간에 연결한다. 이 지점의 아래깔도리와 바탕바닥을 절단하여 공기가 지나가는 덕트 혹은 통로를 만든다. 만일에 바탕바닥을 대각선으로 붙인다면, 장선 사이에 목재 가로막이를 부착해서 절단된 바탕바닥 판재의 끝을 지지한다. 가끔, 커다란 귀환공기 흡입구를 설치하기 위해서 샛기둥을 절단해야만 한다. 이런 경우에는, 절단된 샛기둥을 지지하기 위해서 인방이 사용되며, 문 개구부의 골조시공과 같은 방법으로 개구부를 만든다. 바닥장선 사이의 공간을 공기가 새지 않도록 만들어서 송환공기 덕트로 사용할 수 있으며, 다른 송환 덕트를 이 장선 공간에 연결할 수도 있다. 열풍 난방로, 바닥 레지스터(Floor Resisters) 그리고 수직 덕트의 바닥으로부터 24인치(600mm) 이내에 있는 장선 공간의 내부에는 금속과 같은 불연성 재료를 붙여야 한다. 열풍 레지스터는 일반적으로 외벽에 가까운 방바닥에 설치하며, 창문 아래에 설치하는 것이 더 바람직하다. 이 레지스터에는 외벽의 넓은 면을 향해 열풍을 보낼 수 있게 날개가 달렸다. 가능하면, 레지스터로 가는 덕트는 장선 사이에 설치하고 덕트와 레지스터를 연결구로 연결한다. 그렇게 하면, 바탕바닥과 바닥 마감재만 절단하면 된다. 대각선으로 붙인 바탕바닥의 절단 지점은 목재 가로 막이를 부착해서 지지해야 한다.바닥밑 공간이 있는 주택에는 열풍 난방로를 집 내부에 특별히 구획한 바닥 위에, 바닥 밑 혹은 바닥밑 공간에 만든 콘크리트 토대 위에 설치할 수 있다. 앞의 두 경우에는 열풍 난방기의 무게를 견딜 수 있도록 장선을 설계해야 한다. 환기장치를 열풍 난방로에 연결하여 열풍 덕트로 사용하는 경우가 많다. 열풍 난방장치를 사용하지 않는 집에는, 경우에 따라서, 전용 환기장치를 집 전체에 설치하기도 한다. 이 경우에 사용하는 덕트는 난방에 사용하는 것보다 작으며, 열풍 난방장치와 같은 방법으로 골조에 설치한다. 온수 난방장치 난방장치의 공급과 귀환배관에 가느다란 파이프만 사용한다면, 일반적으로 배관에 맞추어서 골조설계를 미리 할 필요가 없다. 걸레받이형 컨벡터(Convectors)는 외벽체를 따라서 창문 밑에 설치한다. 그렇게 하면, 더운 공기가 위로 올라가면서 외벽면을 덮게 된다. 걸레받이형 컨벡터와 같은 유형의 난방기구는 벽면에 붙이기 때문에 사실상 샛기둥이나 장선을 절단할 필요가 없다. 걸레받이형 전기히터 배선을 벽체와 바닥 속에 설치하기가 쉽기 때문에 이런 종류의 전기 난방장치를 설치하려고 구조체를 별도로 설계할 필요가 거의 없다. 온수난방과 온풍난방에서와 같이, 전기난방에서도 기구는 일반적으로 외벽체를 따라서 설치해서, 발열체에 의해서 가열된 공기가 외벽면을 감싸게 한다. 이 경우에는 발열장치를 벽에 부착하므로 벽체의 샛기둥을 절단할 필요가 없다. 천장에 발열체를 설치하여 복사난방을 하기도 한다. 걸레받이형 방열기를 사용하는 온수난방이나 전기난방을 하는 경우, 시공을 잘 해서 밀폐가 잘 되는 집은 실내공기를 교체해야 하며, 자연대류 혹은 공기의 유입에 전적으로 의존하지 말아야 한다. 환기에 대한 대책을 세우지 않으면, 결로가 생길 정도로 습도가 높아질 수 있다.田 자료협조 캐나다주택 공사(CMHC), 유재완
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[목조주택 교실] 위생, 난방, 환기 및 배선을 위한 골조의 상세시공