난방비 90% 절감, 건축비는 절반으로 ‘그린한옥’개발

한국건설기술연구원과 (유)에스와이가 2년간 연구한 에너지 절약형'그린 한옥'이 드디어 그 실체를 드러냈다. 멀리서 보면 영락없는 ㄱ자형 한옥이다. 그러나 내부로 들어가면현대주거양식의편리함을담았으며기존한옥대비난방에너지를무려90%가량줄이고일반 표준주택(연간 난방등유 소비량 16~22ℓ/㎡)과 비교해도 난방에너지를 50% 이상 줄였다.

건축정보
·위치 : 대구광역시 동구 도학동 173-1
·건축면적 : 300.26㎡ 지하1층(창고)-185.78㎡ 지상1층(단독주택)-114.48㎡
·건축형태 : 한식 목구조
·벽체구조 : 일체형 벽 구조(PAS)
·창호재 : 한지 목창호 결합 3중유리 시스템 창호(아르곤가스, 로이코팅)
·열관류율(U값) : 지붕·벽·바닥-0.15W/㎡·K
창호-1.0W/㎡·K, 현관문-0.6W/㎡·K
·난방에너지 수요 : 74.6㎾h/㎡yr ·기밀성 : n50 = 1.56/h
·난방형태 : 건식패널 온수 보일러
·그린 한옥 개발 총괄 책임/에너지 설계 :
한국건설기술연구원 강재식 연구위원 031-9100-353 www.kict.re.kr
·외피 연구·개발 및 적용 :
(유)에스와이 기술연구소 053-981-4616 www.sy-steel.com

냉·난방에너지 등 에너지 소비를 절감토록 설계·시공한 일명'그린 한옥'이 대구 도학동에 세워져 눈길을 끌고 있다. 그린 한옥은 지식경제부 R&D 사업'제로에너지 대응 주거용 건물 복합 외피시스템 기술 개발'의 일환으로 한국건설기술연구원 강재식 박사(그린빌딩연구실)와 (유)에스와이 기술연구소(소장 정영용)가 공동 연구, 진행한 프로젝트다. 정부는 국가 브랜드로 전통 한옥을 현대에 되살려 대중화하려는 계획을 세웠으며 대중화의 가장 큰 걸림돌인 높은 건축비,겨울에 추운 집 등의 부정적 요소를 해소하기 위해 노력해 왔다. 그 성과 중 하나가 바로 이번에 완성한 도학동 한옥이다.
에너지계산 결과 도학동 한옥의 단위면적당 연간 난방에너지 수요는74.6㎾h이며 기밀성은 1.56회/h로 나타났다. 국제적으로 통용되는 독일 패시브하우스연구소 기준 패시브하우스(난방에너지 수요 15㎾h/㎡yr, 기밀성 0.6회)에는 조금 못 미치는 수치나 기존 전통 한옥이나 현대한옥에 비하면 무려 90%의 에너지를 절감하는 집이다. 에너지 소비 관련 기존 한옥의 문제는 무엇이고 도학동 한옥은 어떻게 에너지 절약이가능한지 알아보자.

한옥은 틈이 많다
한국건설기술연구원 강재식 박사는 전통 한옥의 경우 에너지 절감에있어 최대의 적은 기밀성임을 강조한다. 기둥-보 목구조 한옥은 나무가 지속적으로 수축과 팽창, 뒤틀림 등을 반복하며 변형됨으로써 부재와 벽·지붕 구조의 이질적인 재료 사이에 틈이 발생하기 마련이다. 이런 까닭에 목구조 한옥은 태생적으로 기밀 시공이 어렵다. 나무와 흙벽사이, 벽과 문틀 그리고 지붕 속 서까래를 타고 공기가 흐르지 않도록서까래 사이를 흙으로 막는 당골막이 역시 시간이 흐름에 따라 틈 발생으로 웃풍의 원인이 된다.

그런데 첨단 재료와 기법이 발달한 오늘날 짓는 한옥은 나아졌을 법한데도 기밀함 면에서 크게 달라지지 않았다는 것이 강 박사의 설명이다.
강 박사는 그린 한옥 프로젝트를 진행하면서 100년 된 전통 한옥부터현대 지어진 한옥들을 열화상 카메라 촬영을 통해 단열과 기밀 성능을관찰했다. 그 결과 예나 오늘날이나 한옥은 단열에 취약한 주거양식임을 증명했다. 이대로 한옥을 계속 짓는다면 제로에너지Zero Energy하우스(화석연료가 전혀 들어가지 않는 건축물)를 목표로 정부가 추진하는 에너지 절약 주택에 상당히 못 미치는 수준일 뿐 아니라 사용자를위한 쾌적한 주거공간으로도 턱없이 모자란다.현대 한옥이 여전히 단열이 취약한 요인 중 하나를 강 박사는 전통을고집하는 한옥 목수에게 일부 책임이 있음을 지적한다. 강 박사는"한옥의 전통성을 고수하려는 한옥 목수들은 대체로 에너지 절약 주택과
현대 기능성 자재 적용에 관심이 없는 것 같다"며"한옥이 현대 주거양식으로 대중화되기 위해서는 달라질 필요가 있다고 본다"고 강조한다.

그린 한옥… 단열·기밀 높이고 가격 내리고
건축법의 한옥 개념에 따라 기둥-보 방식의 목구조에 한식 지붕 구조와 한식 기와 마감으로 완성한 도학동 단층 114.48㎡(34.69평) 한옥은 한옥 구조에서 단열이 취약한 부분인 지붕, 벽, 창호, 바닥의 단열을 높이는 데 초점을 두고 계획됐다. 외관은 한옥의 멋을 최대한 유지하면서 내부는 현대 주거공간과 다름없이 편리한 사용에 주안점을 뒀다. 맞배지붕 홑처마 아래 상인방, 중인방, 하인방, 전돌, 머름 등으로 한옥의 상징성을 표현하고 한지 목
창을 결합한 3중유리 창호는 한지 창을 외부 쪽으로 둠으로써 한옥의 느낌을 더욱 살렸다. 자연에 개방된 누마루 또한 한옥의 고유함을 나타낸다.
공간구성은 거실, 주방/식당, 방 3개, 욕실, 다용도실 등을 내부로 들여 현대화하고 내부 마감은 한지 벽지와 장판을 적용했으며 옛 대청 기능을 하는거실은 오량 천장으로 구성, 상량문을 걸어 전통미를 연출했다.
그린 한옥은 목구조 사개맞춤 시공 방식과 외관의 고유함을 유지하면서 지붕, 벽, 창호 등에 고효율 현대 자재를 결합해 건물 성능을 강화했다. 또한표준화 대량 생산이 가능하도록 해 공사 기간과 비용을 단축했다. 강 박사는"기존 3.3㎡(평)당 1,200만 원에서 600만 원으로 건축비를 획기적으로 낮출 수 있을 것으로 기대한다"고 밝혔다.
현재 도학동 한옥에는 80개 정도의 센서를 곳곳에 부착해 모니터링 중이다. 목재의 변형, 내외부 기온 변화, 기밀 등을 관찰한다. 향후 몇 년간 지속적으로 모니터링 해 그린 한옥을 보완해 나갈 예정이며 앞으로 이곳 제로에너지 단지 2000평 부지에 보급형 그린 한옥을 지을 계획이다.田