냉·난방 에너지 75% 절약하는‘Net-zero Ready’ 밴쿠버 Super-E 하우스

캐나다는 2030년부터 모든 신축 주택 대상으로 제로 에너지, 즉 Net-zero 실현을 선언했다. 그런 만
큼 지속 가능한 건축과 환경에 대한 업계의 관심이 가히 폭발적이다. 1970년대 오일 쇼크 영향을 받
아 1980년대 초 본격적으로 시작된 에너지 절약 주택을 위한 R 2000 프로그램은 지금까지 꾸준히
기준을 높여 업그레이드돼 왔으며 Net-zero를 궁극의 목표로 삼고 있음을 현장에서 느낄 수 있었다.

유럽에'패시브하우스Passive House'가 있다면캐나다에는'Super-E 하우스'가 있다. 역사를따지자면 1980년대 초 첫 건물을 세운 Super-E 하우스가 앞선다. Super-E 하우스라는 명칭은 1999년 프로그램을 일본으로 수출하면서 만든 것으로 창시할 당시 명칭은'R2000'하우스다. 독일에서 발원한 패시브하우스는 1991년 볼프강 파이스트 박사가 독일 다름슈타트에 첫 패시브하우스를 완성한 이후 유럽 전역으로꾸준히 퍼져나갔다. 친환경 에너지 절약 건축을 위한이 두 가지 프로그램은 국적과 명칭 그리고 조건의 수위는 다르지만 그 원리는 같다. 건물의 에너지 성능을높여 냉·난방 및 가전기기 등에 사용하는 에너지를 최소화하도록 함과 동시에 항상 쾌적한 실내 공기를 유지하기 위한 목표로 고단열/고기밀 시공 그리고 강제 환기장치를필수로한다는것이다.
그러나 약간 다른 점이 있다. 패시브하우스는 패시브하우스 기준에 따라 누구나 건축해서 독일 패시브하우스연구소에 인증 절차를 통해 인증을 받으면 되지만 Super-E 하우스는캐나다 천연자원부 산하 Super-E 사무국이 인증한 업체 또는 건축 기술자만이 시공할 수 있다. 만약 우리나라에서 Super-E 하우스를 지으려면 캐나다의 인증업체와기술 제휴를통해 가능하다. 건축 완료하면R2000 프로그램의 여러 조건에 부합하는지 공식적인 검사 과정을 거치고, 캐나다정부로부터인증서를받게된다.
밴쿠버에 40동 정도의 Super-E 하우스 시공 실적을 가진 Insightfulhealthy homes(이하 Insightful)의 Arthur Lo 씨는"국제적으로Super-E 하우스라는 명칭이 더 알려졌지만 지역 내에서는 R2000이라는 명칭을 더 자주 사용한다"며"최근 친환경 에너지 절약에 대한 정부방침이 적극적이고 엄격해짐에 따라 R2000 프로그램을 적용하지 않은건물도 성능이 높아지는 추세로 일반 건물과 Super-E 하우스의 기준간에 격차가 좁혀져 왔다"고 설명한다. R2000 기준은 지속적으로 업그레이드돼 왔으며 최근에 더욱 강화됐다고 Arthur Lo 씨는 전한다. Insightful은강화된 R2000 기준에 맞춰 밴쿠버 서부 지역에서는 처음 적용하는 주택을 건축 중이다. 250.83㎡(76평) 3층 경량 목조주택 공사 현장을Arthur Lo 씨가안내했다.

Super-E 하우스에 유리한 경량 목구조
Arthur Lo 씨는"Super-E 하우스와 같은 넷-제로 에너지를 지향하는건물은 거의 대부분 경량 목구조 공법으로 짓는다"며"그 이유는 친환경자재로 자국의 풍부한 산림자원을 바탕으로 발전한 보편화된 공법인데 구조 강도가 높고 비용 대비 효율적인 단열 시공이 가능하며 설계에융통성이있다는장점때문"이라고설명한다.
'Net-zero Ready'라고 칭한 Insightful의 목조주택은 애초 넷-제로 에너지를 목표로 계획됐다. 즉, 화석연료 사용을 줄여 탄소 배출을 최소화(패시브 요소)함과 동시에 태양열과 지열 등 대체에너지를 이용(액티브요소)해 건물 수요 에너지를 자급하는 제로(0) 에너지 주택을 지향한다.
그러나 이 주택은 캐나다 법정 주택 대비 75% 에너지 절감하는 NetzeroReady 즉, 넷-제로에너지가가능한주택에그쳤다.
Arthur Lo 씨에 따르면 25%는 대체에너지로 충당하면 되지만 건축주가설비에대한초기투자비용에부담을느꼈기때문이다." 건축주들은에너지 절약 건축을 위해 10% 정도 공사비가 추가되는 것에는 수긍하는편이나 20% 정도 추가된다고 하면 부담을 느낀다"라는 Arthur Lo 씨의설명이다. 여기서 추가 비용 10%는 주로 태양열 집열판과 이를 이용한온수 공급 시스템에 소요된다. 태양열 집열판을 설치하면 일사량이 풍부한 여름에 남는 에너지
를 팔고 일사량이 부족한 겨울에 팔았던 에너지를 되사서 사용해 에너지를 자급함과 동시에 효율적으로사용가능하다.
태양열 집열판 시스템 가격이 여전히 비싸 꺼리는 소비자가 많다고 한다. 그래서 밴쿠버 시에서3000달러 정도의 설치 보조금을 지원하고 있기도 하다. 이 주택은 나중에 건축주가 필요로 할때태양열집열판설치를대비해태양열온수공급배관및인버터등을미리시공했다.

표준 주택 대비 두 배 이상 단열 높여
Insightful이 지은 목조주택이 어떻게 에너지 절약이 가능한지 들여다보자. 보통 경량 목구조벽에 R값(열저항) 19, 지붕에 30을 적용하는 데 비해 이 주택은 벽 R 40, 지붕 R 53으로 기존의2배 정도 단열을 높였다. 목구조 사이에 스프레이 방식의 경질 단열재를 충전하고 구조용 합판으로 마감했으며 지붕은 경질 단열재 외에 미네랄울 단열재를 추가 시공했다. 물론 각 부분에적합한 기밀 테이프로 기밀 시공을 철저히 했다. 건물 고단열을 권장하는 차원에서 건축면적 산정 시 외단열 부분을 측정 대상에서 제외하는 것으로 국내 건축법이 개정된 것처럼 밴쿠버와 휘슬러도 최근 2″×6″구조재 부분까지만 면적 측정 대상에 넣는다. 그러나 다른 시는 외벽 선까지건축면적측정대상에넣어고단열시공에불리함을겪고있다고한다.
열손실이 가장 심한 창호는 로이 코팅 및 아르곤 가스 충전한 3중유리, 단열재 충전한 PVC 프레임을적용해기존창호보다두배이상단열(R값5.56) 성능을낸다.
고단열 고기밀 시공으로 이 주택의 기밀성은 0.75(공기 압력 차이가 50파스칼의 조건에서 시간당 0.75회 공기 이동)라는 꽤 높은 성능을 보인다. 캐나다 기존 주택이 5~7의 기밀성을 보이며 Super-E 하우스 기준은 1.5다(유럽 패시브하우스 기준이 0.6회로더엄격하다-편집자주).
밀폐된 공간에 쾌적한 공기를 유지하기 위해 폐열회수 환기장치(HRV: HeatRecovery Ventilator)를 설치했으며 내부 열을 회수하는 열효율 정도가 60%인장치를 적용했다. 이 주택은 2, 3층은 주인 세대, 1층은 임차 세대가 사용하는 주택으로환기장치를세대별로설치했음은물론이다.
층마다 욕실을 같은 위치에 배치했는데 하수 폐열 회수(DWHR: Drain WaterHeat Recovery)를 위한 파이프 설치를 용이하도록 한 것이다. 별도의 기계 장치 없이 열전도율이 높은 코일로 감싼 파이프 형태로, 사용하고 버리는 온수의열을 이용하는 시스템이다. 또한 빗물 집수 저장 시스템을 설치해 빗물을 모아정원 용수로 사용한다.
Insightful은 중국에도 20동 정도의 Super-E 하우스를 공급했다. 이처럼Super-E 하우스는 Insightful과 같은 인증업체를 통해 자국 외에서도 건축이 활발한데 일본의 경우 1999년 수출된 이래 캐나다 인증업체와 제휴를 맺
은 30개 이상의 업체들이 Super-E 하우스를 짓고 있으며 2001년 영국 그리고 뒤이어 아일랜드 중국 등지로 수출, Super-E 하우스가 세계 곳곳에 세워지고 있다.
국내는 우림목재인터내셔널에서 2008년 1호 Super-E 하우스를 포천에 지었으며 최근 250세대 규모의 uper-E 하우스 단지(컬리넌 타운하우스)를 조성한다는 소식도 들린다. 목조주택 전문 시공 업체인 ㈜비에이치케이(BHK)가 캐나다Super-E 사무국과 캐나다우드그룹(CWG)과 손잡고 경기도 용인에 조성할 계획이다.田