[Passive House] 패시브하우스 기밀테스트 현장

왜 패시브하우스인가?

사단법인 한국패시브건축협회는 지난 8월 11일 이천의 한 전원주택에서 패시브하우스에 대한 기밀성테스트를 진행했다. 이번 테스트는 한국패시브건축협회 회원사가 시공한 저에너지 표준주택(3호)의 기밀성능을 최종적으로 평가받는 자리였다. 기밀성테스트 후 진행된 표준주택 설명회에는 평일임에도 불구하고 30여 명의 예비건축주들이 모여들었다. 최근 각광받는 패시브하우스에 대해 살펴보자.

정리 | 김경한 사진 | 백홍기
자료제공 | 한국패시브건축협회 070-7603-6621 www.phiko.kr

기밀성테스트는 평상시에 배수구트랩이 물로 채워져 있다는 가정 하에 진행한다.

난방효과를 극대화한 패시브하우스
패시브하우스는 별도의 난방 설비 없이 겨울을 지낼 수 있는 건축물을 말한다. 이는 열이 실내에 머물 수 있도록 건물을 고단열과 고기밀로 설계하고 환기로 버려지는 열을 회수하는 열 교환 환기장치를 이용함으로써 가능하다. 주택 내에서 발생하는 인체 발열, 조명 발열, 기기 발열과 함께 주택 외부에서 들어오는 태양열을 철저히 머물도록 해 난방효과를 극대화하는 것이다. 한국패시브건축협회는 국내 주택의 난방에너지 사용량이 전체 에너지 사용량의 약 65%를 차지하며, 패시브하우스는 기존의 난방장치 없이 난방에너지를 95% 가까이 감소할 수 있다고 밝혔다. 여기에 적당량의 신재생에너지를 활용해 제로에너지주택을 실현하는 게 가능하다고 덧붙였다.

난방에너지 효율 1.5ℓvs 5ℓ
패시브하우스의 난방에너지 효율은 바닥면적 1㎡ 당 1년 동안 사용하는 난방 등유량(ℓ)으로 평가한다. 독일패시브하우스연구소(PHI)는 난방에너지 효율이 1.5ℓ인 주택을 패시브하우스로 인증한다.
이에 반해 한국패시브건축협회는 국내주택의 성능수준, 다른 문화와 서로다른 생활방식이나 바닥 냉난방 방식 등을 고려해 난방에너지 효율이 5ℓ인 주택을 패시브하우스로 인증한다.
현재 시공하는 국내 건축물들은 계속 강화된 국내 단열기준에 의한 건물에너지 해석 결과 난방에너지 요구량 기준으로 약 10ℓ 중반대 결과가 나오는 것으로 분석됐다. 이러한 국내 현실에서 거의 10배에 가까운 성능향상은 부족한 기술 수준과 대부분의 자재를 수입해야만 하는 여건 때문에 많이 어려울 수밖에 없다. 그래서 건축주의 부담을 줄이고, 우리나라 자재를 사용하거나 자재의 가능성을 높이면서 시장의 규모를 키울 목적으로 인증의 범위를 우리현실에 맞게 넓혀야 했다.
특히 우리나라는 공기 난방방식이 아닌 바닥 복사 난방방식을 사용하는 문화이기 때문에, 공기만을 데워서 실내를 쾌적하게 유지할 수 있는 공기난방에 비해, 바닥과 실내공기 온도를 동시에 높여야 하므로 더 많은 난방에너지가 사용된다. 다시 말하면 바닥 난방을 하면 바닥의 온도는 딱 좋은데 실내 공기 온도가 너무 올라 더워지고, 실내 온도 기준으로 보일러를 자동운전으로 맞추면 보일러가 거의 작동하지 않음에도 실내 공기 온도는 딱 좋은데 바닥이 너무 차게 느껴지는 불편함이 생긴다. 이는 패시브하우스에서 가장 중요한 쾌적의 개념에 부합하지 않는다. 따라서 바닥 복사 난방방식을 사용하는 우리 방식에 맞게 난방에너지 성능을 건축 물리적으로 검토해 낮출 필요가 있었다.
이러한 현실적인 상황에 더해 열교와 기밀, 환기 등과 같은 개념이 부족한 상황에서 우리나라에 1.5ℓ는 합리적 선택이라고 볼 수 없으며, 자칫 거주자의 쾌적성과 건강, 그리고 건물에 치명적인 손상을 야기할 수도 있기에 조심스럽게 접근할 필요가 있었다고 협회 관계자는 밝혔다.

패시브하우스의 궁극적 목표
한국패시브건축협회 조민구 사무국장은 패시브하우스의 궁극적 목표가 인간의 ‘쾌적성’이라고 밝혔다.
“패시브하우스는 인간이 가장 편안하고 위생적이며 건강하게 살 수 있는 환경을 제공하는 주택입니다. 아무리 단열이 뛰어난 주택이라도 환기가 잘 되지 않거나 기밀하지 못하면 쉽게 결로 현상이 생기고 곰팡이가 피게 마련입니다. 하지만 패시브하우스는 고단열과 고기밀, 열 교환 환기장치, 창호, 차양을 통해 결로 현상과 곰팡이, 새집 증후군을 벗어나 쾌적한 환경에서 살도록 도와주는 주택입니다.”
이처럼 쾌적한 주거환경을 제공하는 패시브하우스는 자라나는 세대뿐만 아니라 연로하신 부모님까지 온 식구가 함께 ‘내 집’에 사는 즐거움을 누리게 해주는 이상적인 주택임에 틀림없다.

기밀테스트 현장 속으로!
패시브하우스 기밀성테스트를 하는 이유는 기밀성이 외피를 통한 열손실이나 구조체의 손상, 거주자의 열적 쾌적도 등에 영향을 미치기 때문이다. 지난 8월 11일 표준주택 3호의 기밀성테스트를 진행한 한국패시브건축협회와 풍산우드홈(시공사) 관계자들은 테스트 시간 내내 긴장한 모습을 감추지 못했다.

한국패시브건축협회 김인호 대리가 최종 기밀성테스트를 하기 위해 팬을 설치하고 있다.

최종테스트에서는 실생활환경과 동일한 상황조건에서 기밀 성능을 측정한다.

기밀성테스트의 진행방법
기밀성테스트는 패시브하우스 건물의 기밀성을 테스트하는 작업이다. 기밀성이란 건축물에 의도하지 않은 공기의 출입이 없는 상태를 말한다. 기밀성테스트 순서는 먼저 외기와 접한 개구부(문, 또는 창)에 팬을 설치하고 실내외 공기를 유입하거나 유출시켜 실내를 가압하거나 감압한다. 이후 실내외 압력차가 임의의 설정값(50pa)에 도달했을 때 팬의 풍량을 측정해 실측대상의 침기량 또는 누기량을 산정해 기밀 성능을 평가한다.

기밀 층을 보수하는 중간테스트
기밀성테스트는 1차(중간)테스트와 2차(최종)테스트로 총 2회에 걸쳐 실시한다.
중간테스트는 건물 외피의 기밀시공이 완료된 시점에 진행한다. 한국패시브건축협회 조민구 사무국장은 중간테스트에서 실내 공기를 빼내 압력을 낮춰(감압) 건물 내에서 공기가 새는 부위를 찾는다고 밝혔다.
“중간테스트는 1~2시간 동안 작업자들이 와서 잠깐 테스트하고 끝내는 게 아닙니다. 시공사는 4~5명의 인력을 투입해 며칠 동안 중간테스트를 하며 새는 부위를 확인하고 창호나 전기, 설비 부분 등을 대대적으로 보수합니다.”

기밀 성능을 확정짓는 최종테스트
최종테스트는 모든 공정이 완료돼 건축주가 주택을 사용하기 직전에 한다. 최종테스트 때는 마감이 완료된 상태이기 때문에 기밀성이 낮아도 뜯어고칠 수 없다. 따라서 최종테스트에서 나오는 수치가 해당 주택의 최종 기밀 성능이다.
이날 기밀성테스트 검사자인 한국패시브건축협회 김인호 대리는 최종테스트에서는 건물의 모든 난방기기나 환기장치를 사용할 때와 동일한 상태로 만들고 진행한다고 밝혔다. 따라서 집안으로 연결돼 나와 있는 에어컨 호스는 원래 막혀 있는 부분이므로 밀봉하고, 배수구의 봉수는 평상시에 물이 채워져 있으므로 물도 채워 넣는다. 이와는 반대로 평소에 개봉돼 있는 보일러 실이나 연료 저장고의 환기구, 난방구역에 설치된 굴뚝 통풍구, 열쇠 구멍 등은 개방한다.
최종테스트에서 실내 공기의 가압과 감압 수치를 모두 측정하며 두 값의 평균값으로 최종 기밀성능을 평가한다.
독일패시브하우스연구소(PHI)는 패시브하우스의 기밀조건을 50pa(파스칼)일 때 시간당 0.6회 이하(50pa ≤ 0.6회(1/h))로 정했다. 이는 공기압력 차이가 50pa인 기후조건에서 주택 내외부로 드나드는 틈새바람(침기와 누기)의 양이 시간당 실내체적의 0.6회(60%) 정도라는 것이다. 이에 비해 한국패시브건축협회는 국내 실정에 따라 패시브하우스의 기밀성 조건을 주택의 에너지성능수준에 따라 50pa ≤ 0.6회, 1.0회, 1.5회(1/h)까지로 정했다.
지난 8월 11일 실시한 최종테스트에서 표준주택 3호의 가압 및 감압 평균값이 0.67회로 나와 표준주택으로 인증받는 기밀성 조건을 통과했다. 최종테스트를 통과하자 테스트 내내 긴장감이 역력하던 풍산우드홈(시공사) 서범석 소장의 얼굴에 생기가 돌아왔다.

꼼꼼한 점검과 시공이 필요
한국패시브건축협회 조민구 사무국장은 최종테스트에서 기밀 성능이 안 나와 고생했던 기억을 떠올리며 최종테스트 때 긴장할 수밖에 없는 이유를 설명했다.
한 번은 어떤 패시브하우스 중간테스트 때 기밀 조건이 0.3회가 나왔지만, 최종테스트 때는 1회가 나왔다. 건축주 계약서에는 기밀 조건이 0.6회로 돼 있으므로 자칫하다간 계약이 파기될 수도 있는 상황이었다. 결국 시공사 직원들은 손해를 감수하며 마감재를 다 떼어내면서까지 기밀 층이 훼손된 곳을 찾아야 했다. 주택 구석구석을 다 찾아보다 어느 한 직원이 지붕 속 빈 공간을 비집고 들어가 훼손된 기밀 층을 발견했다. 전기 작업자가 태양광 전선을 내부에 연결하면서 무의식중에 기밀 층을 찢었던 것이다.
조민구 사무국장은 “완벽한 패시브하우스 시공을 위해서는 후속공정에 오는 모든 작업자들을 철저히 교육하고 주기적으로 의사소통을 해야 한다”고 강조했다. 현장 책임자는 작업자에게 절대 훼손하면 안 되는 부위를 설명하고 만약 훼손하더라도 책임자에게 바로 알리도록 교육해야 한다.
한국패시브건축협회는 단열성능을 높이고, 기밀층 훼손을 방지해 더욱 완성도를 높인 패시브하우스를 시공하기 위해 표준주택 3호에 복합 패널 라이징을 사용했다. 복합 패널 라이징은 단열, 기밀, 전기 설비를 패널 하나로 완성한 제품이다. 공장에서 만든 복합 패널 라이징은 시공현장에서 조립한 후 내·외부 마감만 하면 돼 시간과 비용을 절약할 수 있다. 복합 패널 라이징의 최대 장점은 정확한 시공 품질 확보에 있다. 패시브하우스는 구현 성능의 기준이 있고, 이 기준을 만족하기 위해서는 똑같은 자재를 사용하더라도 시공자의 기술과 숙련도에 따라 구현되는 성능의 차이가 발생할 수밖에 없다. 이에 비해 복합 패널 라이징은 공장에서 동일한 정밀도와 숙련도로 제작해 패시브하우스 요구조건을 일정한 수준에 맞춰 구현하는 것이 가능하다는 장점이 있다. 표준주택 3호의 복합 패널 라이징 제작은 협회 회원사인 럼버홈코리아가 맡았다.

‘기호’를 넘어 ‘필수’가 되어가는 표준주택
국토교통부 녹색건축과 관계자는 2017년부터 새로 짓는 주택을 패시브하우스 수준으로 설계하도록 에너지절약 설계기준을 지속적으로 강화할 예정이라고 밝혔다. 앞으로 패시브하우스는 개인 기호를 넘어 주택 시공의 필수요소로 자리 잡을 가능성이 큰 만큼, 업계 모두 패시브하우스의 기술 발전을 위해 분주히 나서야 할 때이다.

"표준주택은 기밀 성능에 충실한 주택이다"

한국패시브건축협회 최정만 회장

Q. 한국패시브건축협회는 언제 출범했나?
A. 개인적으로 패시브하우스는 우연히 알게 됐다. 그 당시 ‘너무 좋은데 표현을 못할’ 정도로 그 매력에 푹 빠졌다. 지인에게 패시브하우스에 대해 배운 후, 패시브하우스 교육프로그램을 열었다. 그 때 교육에 참석했던 사람들과 함께 정기적인 모임을 가진 게 이 협회의 모태다. 협회는 2009년 3월 발기인 총회를 개최했고, 2013년 1월 국토부로부터 비영리법인으로 정식 인가받았다.

Q. 회원사는 얼마나 되나?
A. 먼저 회원사는 30개 정도 되며, 설계사와 시공사가 50 대 50 비율이다. 협회 회원사가 되기 위해서는 1년에 4차례 하는 패시브하우스 교육을 수강해야 한다. 패시브하우스는 어느 정도 지식을 갖추고 진행해야 하기 때문이다.

Q. 패시브하우스 관련 업무 추진 시 어려운 점은?
A. 국내 주택 시장이 정상적이지 않다는 점이다. 제대로 된 집을 지으려면 더 이상 싸지면 안 되는 조건이 있는데 국내 주택시장은 그런 조건 없이 무조건 싼 것만 찾는다. 일반 주택은 평당 300~400만 원 정도면 짓는 반면, 패시브하우스는 평당 500~600만 원 정도 든다고 얘기하면 다들 왜 그렇게 비싸냐며 의아해 한다. 그걸 설득하는 게 어렵다.

Q. 표준주택을 추진하며 가장 고민한 부분은?
A. 표준주택을 시작할 때, 예쁘지만 비싼 집이냐 싸지만 덜 예쁜 집이냐를 놓고 고민이 많았다. 그런데 업계에서는 ‘건축사는 남의 돈 갖고 자기 이름을 알리는 사람’이라는 말이 있다. 결국 내부적으로 남의 돈 가지고 장난치지 말자는 결론에 이르렀다. 표준주택이 너무 비싸면 패시브하우스의 보급에 발목을 잡을 거라는 생각도 들어, 디자인보다는 기밀 성능에 충실한 표준주택을 짓기로 했다. 기술적으로 표준주택 3호는 거의 완벽하다고 볼 수 있다.

Q. 한국패시브하우스의 향후 계획은?
A. 올해 표준주택 완공 목표는 5채였다. 이미 3채는 완료했고 네 번째 주택은 공사 중이며 다섯 번째 주택은 계약 직전까지 와있다. 올해 목표는 완료했으므로 내년에 한발 더 나아갔으면 하는 바람이다. 여러 가지 어려움은 있겠지만 ‘진리가 우리를 자유롭게 할 것’이라 믿는다.

"패시브하우스 보급 확대에 기여하고 싶다"

풍산우드홈 김창근 대표

Q. 표준주택 3호 설계 과정에서 신경을 많이 썼다고 들었다.
A. 풍산우드홈은 지난 7월까지 패시브하우스 인증을 업계에서 가장 많은 17채 받았다. 그럼에도 불구하고 이번에 지은 표준주택 3호는 협회 차원에서 하는 거라 부담감이 컸다. 제대로 만들어야겠다는 생각에 정말 열심히 기획하며 지었다. 보통 30평 주택은 설계 도면이 많아봐야 열 장이 조금 넘는 정도인데, 이번에 지은 표준주택은 설계 도면만 두꺼운 책으로 한 권이 될 정도다. 비록 고생은 많았지만 패시브하우스 기밀 조건을 통과하는 등 결과가 좋았다. 건축주가 쾌적한 환경에서 살 수 있으리라는 생각이 들어 보람을 느낀다.

Q. 표준주택 3호를 지으며 가장 어려웠던 점은?
A. 공법 자체가 달라서 그걸 실현하는 게 어려웠다. 그동안 패시브하우스는 단열재를 외부에 설치하는 방식이었다. 그런데 이번 표준주택 3호를 시공할 때는 올해 초 의정부 화재로 인해 강화된 건축법에 맞춰 내장재를 바꿔 단열하는 공법을 채택했다. 원래 창문과 나무가 닿는 부위는 실리콘으로 처리하는데, 이번에는 실리콘을 사용하지 않고 창문과 나무를 연결하는 등 다양한 공법을 도입했다.

Q. 패시브하우스에서 각별히 신경 써야 하는 부분은?
A. 작업 전에 전기나 기타 설비 등 협력업체와 충분한 의사소통이 이뤄져야 한다. 책임자는 협력업체 직원에게 기밀 층을 훼손하지 말아야 한다는 것을 꼭 알려줘야 한다. 이번에 함께 진행한 협력업체들은 몇 년 동안 패시브하우스를 함께 진행한 곳이라 마음 편히 작업할 수 있었다.

Q. 풍산우드홈의 향후 계획은?
A. 현재 풍산우드홈은 패시브하우스 시공에서 업계 선두를 달리고 있다. 그래서 풍산우드홈에서 패시브하우스를 지으면 제대로 짓는다는 말을 듣고 싶다. 앞으로도 지금까지 쌓은 노하우를 바탕으로 건축주에게 주거 만족을 주는 쾌적한 패시브하우스를 짓고 싶다. 한국패시브건축협회 회원사로서 패시브하우스 보급 확대에도 기여하고 싶다.

표준주택,
한국적 패시브하우스의 표준을 제시하다!

한국패시브건축협회 조민구 사무국장이 예비건축주들에게
표준주택 3호의 기밀 성능에 대해 설명하고 있다.

풍산우드홈(시공사) 서범석 소장이 표준주택 3호의 최종테스트 진행과정을 신중히 살펴보고 있다.

한국패시브건축협회(이하 협회)는 오랫동안 합리적 가격으로 저에너지주택을 지어야 한다고 생각해왔다. 많은 건축주가 주택을 짓는 과정에서, 더 나아가 완공 후에도 잘못된 주택 시공으로 인해 고통을 겪는다. 이는 ‘집을 지으면 10년 늙는다’는 표현에서 확인할 수 있다. 이런 말이 떠도는 이유는 허가만 내주는 설계사무소, 도면 없이 시공하는 시공사, 잔금 주지 않는 건축주가 존재하기 때문이다. 결국 설계사무소, 시공사, 건축주 모두 손해 보는 업계 현실에서 협회가 합리성을 갖춘 저에너지주택을 보급하는 것은 쉽지 않았다. 오랜 고민과 시행착오 끝에 협회는 패시브하우스 표준주택을 세상에 내놓았다.

고통 없이 구입할 수 있는 주택
표준주택의 탄생비화는 단독주택 시장의 분위기 변화에서 출발했다. 최근 큰 집에서 작은 집으로, 보여주려는 집에서 사는 집으로 변하는 시장의 분위기는 표준주택을 만들어야 하는 근거를 제시했다. 협회는 주택 시장이 합리적 방향으로 간다는 믿음으로 ‘고통 없이 구입할 수 있는 집’을 계획했다. 이 집의 기본원칙은 저에너지 주택이며, 기준을 만족하는 자재를 사용하고, 선택부터 완공까지 전 과정이 투명하며, 협회 차원의 보증이 있어야 한다는 것이었다.
협회는 이를 실현하기 위해 대외적으로 각종 문헌과 설문을 통해 주택의 시공과정, 혹은 완공 후 소비자가 어떤 점에 가장 불편을 느끼는지 조사했고, 이런 불편함을 없애기 위해 평면의 구성과 동선, 면적에 대해 고민했다. 내부적으로는 각종 자재 성능과 환기장치 배치, 창의 크기와 위치, 보일러 배치 등에 대해 연구했다. 협회가 연구를 거듭하며 사용한 종이 분량만 10톤 트럭이 가득할 정도였다.

제대로 된 성능과 품질 갖춘 ‘자판기주택’
협회는 표준주택을 ‘자판기주택’이라고 한다. 자판기주택이지만 제대로 된 성능과 품질을 갖춘 주택이다. 최정만 회장은 “남의 돈 갖고 장난치지 말자”는 취지에서 표준주택을 만들었다고 강조했다. 표준주택은 비록 디자인적으로 단순하지만 가격 대비 패시브하우스의 기능을 극대화한 주택이기 때문이다.
표준주택은 경골 목구조로 연면적이 99.16㎡(30.05평)이며 다락은 33㎡(10평, 실사용 면적의 절반인 3평만 산정)이다. 에너지 효율은 서울과 경기를 기준으로 5ℓ 기준이다.
표준주택은 일반 택지지구 주택 필지 크기를 고려해 최대한 남측면의 폭을 확보할 수 있도록 가로 13.8m, 세로 7.1m의 크기로 시공한다. 가로의 폭은 OSB 합판 한 장을 기준으로 자재의 손실을 최소화할 수 있는 범위에서 결정했다.
거실은 지붕까지 높은 층고를 확보하고 거실을 중심으로 다락을 포함한 모든 공간이 연결될 수 있도록 개방감을 준 것이 특징이다. 표준주택 남측은 최대한 유리창의 면적을 확보해 겨울철 태양에너지를 끌어들일 수 있도록 했다. 여름철 일사량은 고정차양 또는 전동 블라인드로 차단할 수 있도록 했다. 2개의 화장실은 외기와 면하는 창을 둬 샤워 후 과잉 공급된 습기를 외부로 배출할 수 있도록 설계했다.
표준주택은 설계변경이 거의 없다. 하지만 대지의 특성에 따라 주 출입구의 위치가 변경될 수 있도록 남측 현관과 1층 화장실이 서로 마주보도록 해 두 곳 위치가 쉽게 변경되도록 했다.
이와 같이 표준주택은 주택 전반에 걸쳐 환기와 단열, 기밀이 충분히 확보될 수 있도록 세심한 주의를 기울인 주택이다.

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