건물 에너지 설계로 새는 에너지 막는다 _ 한국인 1호 패시브하우스 디자이너 이필렬

독일 파시브하우스 연구소에는 세계 여러 나라의 패시브하우스 디자이너 이름이 등록돼 있다. 그 가운데 한국인으로는 처음 패시브하우스 디자이너 자격을 취득한 이필렬(방송통신대 교수)이라는 이름도 보인다. 그는 건축에 앞서 꽤 오래 전부터 지구환경과 에너지 문제를 고민해 온 에너지 전환 운동가다. 저탄소 에너지 절약형 주택이 초미의 관심사로 부각된 이때 파시브하우스 디자인 연구소(이하 연구소)를 이끌어 가는 이필렬소장을 만나보았다. 연구소는 패시브하우스보급을 위한 연구, 설계자문, 교육, 홍보 등의사업을진행한다.

글 박지혜 기자 사진 홍정기 기자 취재협조 파시브하우스 디자인 연구소 02-741-8750 www.passiv.co.kr

파시브하우스 디자인 연구소 이필렬 소장은 1988년 독일 베를린공대 학사, 석사 과정을 밟고 자연과학박사 학위를 취득했다. 1992년부터 한국방송통신대학교 교수로 재임중이며 2009년 독일파시브하우스연구소가 시행하는 패시브하우스 설계자문자격을 취득했다. 저서에《에너지대안을 찾아서》창작과비평사(1999년)《, 에너지전환의 현장을 찾아서》궁리(2001년)《, 석유시대 언제까지 갈 것인가》녹색평론사(2002년)《, 다시 태양의 시대로 - 재생가능에너지는 인류의 미래다》양문출판(2004년) 등이 있다.

패시브하우스가 대중의 관심을 받기 시작한 것은 최근 들어서다. 본격화된 것은 현 정부가 2008년 청정에너지와 녹색기술을 통해 에너지 자립을 이룬다는 개념의 녹색성장을 국가 비전으로 발표하면서다. 에너지 절약형 주택 패시브하우스가 수면 위로 떠올랐고 대형 건설사들이 앞 다투어 에너지 절약형 주택을 본보기로 건축했으며 전원주택시장에도 패시브하우스 건축에 대한 연구와 실천이 진행되기 시작했다.
그러나 패시브하우스는 어느 날 갑작스레 우리 앞에 나타난 것이 아니다. 우리가 관심을 기울이지 않았을 뿐이다. 이필렬 소장은 2000년대 초반 패시브하우스의 개념과 도입 필요성을 피력한 바 있다. 그의 저서《다시 태양의 시대로》156쪽을 펼쳐 보자.
「실제로 패시브하우스에서는 난방을 하지 않는 경우가 대부분이다. 그렇다면 난방을 어떻게 하지 않는가. 난방을 하지 않고 추운 겨울에 어떻게 견딜 수 있는가. 해가 비칠 때 가능한 많은 햇빛을 받아들이고 내부 열은 가능한 적게 밖으로 내보내도록 건물을 지으면 될 것이다. 반드시 남향으로 짓고 남쪽으로 커다란 창을 내어서 햇빛을 많이 받아들이도록 해야 할 것이다. 그리고 열이 빠져나가지 않도록 단열을 철저히 해야 할 것이다.

패시브하우스Passive House
난방에너지 ㎡당 연간 15㎾h(석유 1.5ℓ) 이하 소비, 전체 일차에너지 ㎡당 연간 120㎾h 이하 소비, 난방부하 ㎡당 10W 이하, 기밀성 n50<0.6

단열은 건물 전체를 빠짐없이 해야만 한다. 바닥, 지붕, 벽 그리고 창틀까지 단열을 하고 유리도 단열 유리를 사용해야만 완벽한 단열효과를 얻을 수 있다. 그리고 단열도 충분히 해야 한다. 유럽에서는 단열재로 보통 암면, 유리섬유, 셀룰로오스 등을 사용하고 그밖에 목화솜, 양모, 야자열매 껍질 등도 간혹 사용되는데 패시브하우스에서는 이것들을 보통 30㎝ 두께로 덮는다. 이 정도를 덮어야만 내부 열이 밖으로 빠져나가는 것을 차단할 수 있다.」

한국인 1호 패시브하우스 디자이너
패시브하우스에 대한 이필렬 소장의 관심은 2001년 독일 에너지 기행에서 비롯됐다. 독일에서는 1991년 다름슈타트에 첫 패시브하우스가 지어진 이래 전역으로 확산되는 추세였고 독일뿐 아니라 이웃 오스트리아 등 중부유럽 지역 중심으로 패시브하우스 건축이 보급되고 있었다. 패시브하우스와 더불어 태양열 온수 및 냉난방, 태양광 전력 발전, 풍력과 지열을 통한 에너지 생산 등 다양한 재생 가능 에너지를 활용한 액티브 하우스의 보급도 활발히 진행돼 곳곳에서 그러한 에너지 절약형과 에너지 자립 건축물을 볼 수 있었다 한다.
1992년부터 방송통신대학교에서 학생들을 가르치며 지구환경과 에너지 문제에 대한 연구와 사회활동을 활발히 펼친 그는 환경운동연합 부설 에너지대안센터와 시민단체 에너지전환을 통해 에너지 문제 해결을 실천하는 시도도 적극 펼쳤다. 시민들이 공동출자해 태양광 발전 시스템을 가동시켜 사용하고 남은 에너지를 판매하는 사업으로 대중의 이목을 집중시켰으며 2006년 독일 건축가를 초청해 미니 패시브하우스 워크숍을 개최하기도 했다. 이처럼 그는 대중보다 성큼 앞선 행보로 에너지 문제에 대한 해결책을 제시해 왔다.

2008년에는 충남 홍성 에너지전환 사무실용 시범 패시브하우스를 단체 회원들과 함께 지었다. 재생 가능 에너지 사용도 중요하지만 에너지 소비가 많은 건축물에서 쓸데없는 에너지 낭비를 막는 것도 중요하기 때문이다. 그는 책에서 '단열을 제대로만 하면 에너지 소모량이 훨씬 줄어들 텐데 대강 집을 지은 탓에 수십 년 이상 에너지를 낭비해야 하는 것이다. 이것도 아주 비효율적인 에너지이용의 대표적인 사례다'라고 역설한 바 있다.
본지 2009년 6월호에도 소개된 에너지전환 시범 패시브하우스는 평소 단열의 중요성을 강조한 그답게 벽과 바닥, 천장 부위에 일반 스티로폼보다 성능을 향상시킨 네오폴 단열재를 두 겹 설치해 단열재 두께만 총 300㎜다. 벽체는 외벽 사이딩과 내부 루버 포함, 구조용 합판 등 총 8개 층으로 만들고 그 사이 방수 및 방습 비닐 3개 층이 들어갔다. 완성된 24㎡(7.3평) 시범 패시브하우스(난방에너지 45kWh/㎡.yr)는 겨울 바깥 기온이 영하 5℃일 때 실내영상 13℃를 가리키며 실내에 60W 백열등 두 개만 켜도 15℃로 올라가는 것으로 관찰됐다. 이 소장은 따로 난방장치를 하지 않아도 겨울에 춥지 않아 집보다 이곳에서 지내는 회원도 있을 정도라 말했다.

패시브하우스 디자이너 자격 취득, 국내서도 가능
파시브하우스 디자인 연구소는 독일 파시브하우스 연구소와 협력해 2011년 1월 19일부터 2월 말까지 총 80시간(+8시간)의 패시브하우스 디자이너 강좌를 실시한다. 수료 후 자격 시험을 볼 수 있는데 전 세계 연 4회 개최되는 자격시험을 올해부터 서울 연구소에서도 시행한다. 시험 통과 시 독일 파시브하우스 연구소 홈페이지에 공인 파시브하우스 디자이너로 등록된다(www.passivhausplaner.eu/planersuche.html). 올해 첫 패시브하우스 디자이너 자격시험일은 4월 9일이다.

이 소장은 시범 패시브하우스 공사를 끝내고 그해 패시브하우스 선진국 오스트리아로 건너가 패시브하우스에 대해 1년간 공부했다. 연이어 패시브하우스의 요람인 독일 파시브하우스 연구소 Passivhaus Institut(이하 PHI)에서 패시브하우스 디자이너(설계자문) 자격을 취득했다. 한국인 1호 자격 취득자다.

생각을 바꾸면 집이 쾌적해진다
저탄소 녹색성장을 국가 발전 패러다임으로 내세운 현 정부는 2020년까지 세계 7대, 2050년까지 세계 5대 녹색강국에 진입한다는 비전을 세웠다. 이를 달성하는 한 축으로 2017년부터 신축 건물에 대해 패시브하우스 수준으로 2025년 제로에너지하우스 수준으로 짓도록 하겠다고 선언한 바 있다. 이에 대해 이 소장은 아직 가야 할 길이 멀다고 일축했다. 독일은 기후변화와 에너지 문제에 많은 관심을 가지며 정치적으로 접근하기에 관련 제도, 기술 등 발전이 신속히 이뤄져 왔으나 우리나라는 먼저 국민 한 사람 한 사람의 생각이 깨어야 한다고 말한다.
"건축과정과 건축물을 운영하는 과정에서 에너지 소비가 얼마나 많이 발생하고 낭비되는지 자각해야 합니다. 그러나 그런 사실을 알더라도 우리나라 사람들은 재테크로 집을 인식해 패시브하우스가 주는 삶의 쾌적함보다 이윤 추구를 따지는 경향이 있습니다. 건축주는 성능보다 디자인에 치중하고, 설계와 시공 업자는 건축과정에 섬세한 접근보다 값싸게 빨리 지으려는 생각이 굳어 있습니다. 그만큼 패시브하우스 건축에 대한 비용 부담이 크다고 느끼기 때문에 이런 행위가 지속되는 것입니다. 그러니 비용 부담을 감수하고서라도 패시브하우스를 짓기 위해서는 먼저 의식 변화가 있어야 할 것입니다."
건축주와 설계 · 시공자 모두 정통 패시브하우스를 짓겠다는 확고한 의지가 바탕이 됐을 때 패시브하우스가 실현 가능하다고 이 소장은 말한다. 패시브하우스 건축은 비용과 자재 문제, 테스트 과정에서 발생하는 해결 과제 등에 부딪혀 포기하기 쉽기 때문이다.

2010년 1월 연구소에서 설계 및 시공감독을 담당한 양평98㎡(29.7평) 주택은 애초 패시브하우스를 목표로 지어졌다. 연구소에서 고안한 목조건축 방식을 적용했다. ㎡당 연간 난방에너지 소비가 15kWh에 근접하기에 패시브하우스 수준에 거의 도달했으나 건축주 사정으로 열회수 환기장치 미설치와 기밀성 테스트를 하지 않았다.
반면 연구소에서 패시브하우스 관련 기술을 총괄하고 한라건설이 시공한 청라지구 아파트단지 내 노인정은 건설사의 과감한 투자가 있었고 무엇보다 현장 작업자들이 독일패시브하우스 대회에 참가하는 등 패시브하우스에 대한 이해도가 높고 적극적 의지가 있었기에 국내 1호 패시브하우스로 탄생될 수 있었다. 국내 최초 독일 파시브하우스 연구소 인증을 받은 패시브하우스다.

2월 패시브하우스 대회 기점으로 사업 박차
2월 11일 서울 은행회관에 세계 패시브하우스 전문가들이 모인다. 연구소가 올해 첫 회 개최하는 패시브하우스 대회로 독일 파시브하우스 연구소장인 볼프강 파이스트 박사를
비롯해 오스트리아, 영국, 일본의 건축가와 연구자들이 강연을 펼칠 예정이다.
연구소는 올해 패시브하우스 대회를 기점으로 패시브하우스 보급에 더욱 박차를 가하겠다는 계획이다. 패시브하우스 디자이너 강좌를 연 2~3회 실시하고 자격 취득을 위해 먼
독일까지 갈 필요 없이 국내에서 취득이 가능토록 할 계획이다. 연구소에서는 독일 PHI에서 시행하는 강의 커리큘럼으로 강의를 진행하며, 자격 시험은 전 세계적으로 동시에 치러지는데 올해부터 국내서도 치를 수 있게 된 것이다. 자신의 집을 지을 때 에너지 절약형 주택을 짓도록 전문가뿐 아니라 일반인 대상 1일 강좌도 개설할 예정이다. 또한 머지않아 전문 인력을 확대해 독일에 인증 신청하는 번거로움 없이 연구소에서 독일 PHI 패시브하우스 인증을 추진한다.
이필렬 소장의 최근 연구 주제는 패시브하우스를 어떻게 하면 더욱 저렴한 비용을 들여 지을 수 있을지 그 건축 방식을 도출해 내는 것이다. 또한 패시브하우스를 짓는 손쉬운
방법을 연구한다. 건축업자와 건축주들에게 솔깃한 대목이다. 국내 패시브하우스의 보급 확대는 어쩌면 이필렬 소장에게 달려 있다 하면 과장일까.

국내 최초 독일 인증 받은 청라 패시브하우스

국내 처음 독일 파시브하우스 연구소 인증을 받은 패시브하우스가 나왔다. 한라건설이 인천 청라지구 한라 비발디 아파트단지 내 건축한 노인정이다. 한라건설 친환경 저에너지 TFT 최준석 차장은"저탄소 녹색성장 정책에 발맞추기 위해 건설사들은 패시브하우스에 관심과 투자를 적극 쏟고 있다"며"다른 경쟁 건설사에서도 저에너지 주택을 앞서 건설했으나 자사가 완공한 청라지구 노인정은 샘플하우스가 아닌 실제 사용될 건물이라는 점과 세계적 권위가 있는 독일 파시브하우스 연구소로부터 국내 최초로 인증을 받았다는 점에서 의미가 있다"고 밝혔다.
이 건축물의 난방에너지 수요는 13㎾h/㎡ · yr, 일차에너지 수요는 111㎾h/㎡ · yr, n50값은 0.28/h로 패시브하우스 기준치보다 조금 더 나은 수준이다. 파시브하우스 디자인연구소에서 에너지설계, 상세설계, 열회수환기 설비 조달, PHPP 에너지 계산, 기밀성 확보, 기밀성 테스트, 인증 신청 등을 담당했다.
한라건설 측이 패시브하우스 자문을 받기위해 이필렬 소장을 찾아왔을 때 가장 큰 문제는 이미 설계도면이 작성됐고 건축허가까지 받은 상태라 변경이 불가능했다는 점이다. 채광은 패시브하우스에서 무엇보다 중요한데 청라 노인정은 고층 아파트에 둘러싸여 채광이 불리하고 외벽 마감이 석재로 설계됐다.
석재 마감은 연결부 열교 발생으로 열손실 우려가 있으므로 패시브하우스에 불리하다. 연결부 열손실 예방이 관건이었다.
독일 프랑크푸르트에서는 공공건물을 모두 패시브하우스로 건축하도록 조례로 규정하고 있다. 건물 준공 후에는 독일 파시브하우스연구소에서 발행하는 인증서로 대상 건축물이 패시브하우스임을 인정한다. 파시브하우스 디자인 연구소는 국내 패시브하우스라 불리는 건물이 꽤 있으나 독일에서 시행되는 이 인증절차를 통과해야 진정한 패시브하우스라 지적한다.
독일 파시브하우스 연구소 인증 절차는 첫 번째, 설계도, 상세 설계도, 자재 시험성적서 등을 1차 검증 받는다. 두 번째, PHPP를 이용해 에너지 계산한 데이터를 검증 받는다. 이들 과정에서 요건에 충족되지 않은 부분이 있으면 연구소 측에서 이 사실을 알려주고 신청자는 수정해 다시 검증 받는다. 모든 절차에 통과하면 건축 시공 진행하고 기밀 테스트 값, 준공 완료 사진 등 필요 서류를 작성해 최종 심사 받는다. 청라 노인정의 경우 최종 서류 전송 후 결과를 얻기까지 3주 정도 소요됐다.

한라건설 청라 패시브하우스
위치: 인천시서구경서동청라지구경제자유구역내
건축면적 : 168.5㎡(51.1평)
설계 : 이영종(에이드건축사사무소)
패시브하우스 설계 : 한라건설㈜, 이필렬
설비 및 기계설비 : 한라건설㈜, Paul(독일)
시공 : 한라건설㈜
난방에너지 수요 : 13㎾h/㎡ · yr
일차에너지 수요 : 111㎾h/㎡ · yr
n50 = 0.28/h