[패시브하우스] 환기, 이것만큼 중요한 건 없다! (2)

환기,

이것만큼 중요한 건 없다! (2)

실내 공기가 오염되면, 식욕부진, 구토, 아토피, 천식 등 각종 질병에 걸릴 수 있다. 이를 방지하기 위해서는 환기를 해야 하는데, 집주인이 직접 창문을 열고 닫는 자연 환기로는 한계가 있다. 열 교환 환기장치는 이런 한계를 극복하기에 유용한 기계식 환기장치이다.

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!

글 조민구 이사 (사)한국패시브건축협회 사무국장
사진제공 (사)한국패시브건축협회 www.phiko.kr

환기는 선택이 아닌 필수!

모든 집은 건강을 위해 반드시 환기해야 한다. 주기적으로 신선한 공기를 공급하고 오염된 공기는 줄여야 건강을 유지하기 때문이다. 그런데 도시에 살다 보면 실외 공기가 실내 공기보다 더 오염됐다고 생각해 환기를 충분하게 하지 않기도 한다. 하지만, 언제나 실외 공기 이산화탄소 농도는 400ppm 내외로 사람이 거주하는 실내 이산화탄소 농도보다 훨씬 낮다. 실외 공기의 이산화탄소 농도가 낮아 고성능 필터를 갖춘 환기장치를 설치하면 미세먼지도 제거해 더욱 맑은 공기를 끌어들일 수 있다. 따라서 가족의 건강과 쾌적한 주거생활을 바란다면 반드시 환기를 해줘야 함을 잊지 말아야 한다. 또한, 깨끗하고 효율적인 환기를 위해선 필터를 갖춘 환기장치를 사용해야 한다.

에너지 효율이 뛰어난 열 교환 환기장치

기계식 환기장치는 배기장치와 급기장치로 이뤄졌다. 배기장치는 말 그대로 배기만 하고, 급기장치는 급기만 한다. 주택의 화장실이나 주방에 설치된 배기장치가 대표적이다. 배기장치를 가동하면 실내 공기가 외부로 빠져나가고 빠져나간 공기량만큼 개구부나 집 틈새로 외부 공기가 들어온다.
그런데 겨울엔 바깥 공기의 온도가 낮기 때문에 환기에 의해 실내온도가 내려가고, 이러한 온도차에 따라 결로가 발생하거나 곰팡이를 유발하기도 한다. 이를 해결하기 위해 주택에 열 교환 환기장치를 설치한다. 급기와 배기의 양을 맞춰 환기하는 열 교환 환기장치는 환기하는 동안에 따뜻한 실내 공기를 배기하면서, 빨아들인 차가운 공기를 데우는 방식으로 열을 교환한다. 이로 인해 건물의 에너지 손실을 줄이고, 집도 한결 따뜻하게 유지한다. 비록 열 교환 환기장치는 전기에너지를 소비하지만, 투입한 에너지양에 비해 10~20배의 에너지 효율을 가지기 때문에 어떤 장치보다 효율적이고 경제적이다.
국내에는 환형 열 교환 환기장치와 판형 열 교환 환기장치가 있다. 이 두 장치의 기능은 같고 열 교환 소자 형식만 다르다.

판형 열 교환 소자는 빨대모양의 통로가 층층이 엇갈려 교차하면서 한층은 급기만, 다른 한층은 배기만 하면서 서로 온도를 교환한다.

원통형 열 교환 소자는 소자의 축열 성능을 이용해 배기할 때 소자를 데운 후, 급기 방향으로 회전하며 열을 방출해 급기 온도를 높이는 방식이다.

열 교환 환기장치의 주요 역할

실내·외 공기를 교체하고, 실내 습도를 조절해 곰팡이 성장을 억제한다. 또한, 공기오염 물질이 쌓이거나 늘어나는 것을 방지하며, 실내의 안 좋은 냄새를 제거한다. 추가 역할로 고성능 필터를 통해 공기를 정화하고, 열 교환으로 건물의 에너지도 절약한다.

[표 1] 이산화탄소 농도 그래프

쾌적한 실내 환경 유지 비결

[표 1]는 필자가 속한 한국패시브건축협회에서 표준주택을 측정한 실내 이산화탄소 농도 그래프다.
그래프를 보면, 겨울철 실내온도는 22~25℃ 사이를 쾌적하게 유지하고 있고, 실내습도 또한 45% 정도로 적정하게 오르내리며, 실내 이산화탄소 농도도 쾌적한 영역인 880ppm을 일정하게 유지하는 것을 알 수 있다.
이러한 쾌적한 환경을 유지하는 비결은 환기 계획을 설계부터 철저히 하고, 적절한 환기장치를 설치한 후 그 집에 맞는 환기량을 계산했기 때문이다. 이 모든 과정을 거친 후에는 검증까지 실시해 실내 공기 질을 최상으로 끌어올린다.

[사진 1] 급·배기 테스트

[사진 2] 열 교환 환기장치 필터를 정기적으로 검사하고 교체해줘야 실내 공기가 깨끗해진다.

설치가 전부는 아니다
열 교환 환기장치를 설치하고 나면 반드시 [사진 1]과 같이 T.A.B(Testing, Adjusting, Balancing의 약자)를 실시해 급·배기 환기량을 테스트해야 한다. 이후 설계 계산량으로 급·배기량을 조정해 서로 맞춰야 한다. 급기량이 충분하지 못하면 적정 수준의 공기 질을 보장할 수 없으며, 반대로 급기량이 적정량을 초과하면 건물 에너지 손실량이 많아진다. 극단적으로 보면, 아무리 난방해도 실내 온도가 쾌적한 온도까지 상승하지 못할 수도 있다. 열 교환 환기장치의 열 교환 효율이 70~90% 정도이며, 10~30%의 열을 손실하기 때문이다.
건조한 실외 공기 유입이 많으면 실내 상대습도가 쾌적한 범위 이하로 떨어진다. 이때 실내가 너무 건조해지면, 안구 건조증이 발생해 눈물막이 깨지고 눈이 가려우며 눈을 자주 깜박거리는 현상이 생기는 등 건강에 이상신호가 발생한다. 또한, 환기량을 적절히 조정하지 않으면 실내 상대습도가 지나치게 높거나 낮아져 피부나 호흡기 계통에 이상이 발생할 수 있다.
그리고 열 교환 환기장치를 항상 청결하게 유지할 수 있도록 유지관리에 신경써야 한다. 열 교환 소자와 필터는 자주 점검해 청결유무를 확인하고 필요에 따라 청소나 필터를 교환하는 노력이 필요하다. 이를 통해 각종 세균이나 곰팡이 등으로부터 거주자의 건강을 보호할 수 있기 때문이다. [사진 2]
그 다음으로 열 교환 환기장치는 전문가의 도움을 받아 검증된 자재를 사용하고 체계적인 계획에 따라 정확하게 설치해야 한다. 풍량, 소음, 전기 소비량, 열 교환 효율 등 많은 부분에 관한 검토가 필요하기 때문이다.
지금까지 단순한 환기를 ‘왜 환기장치가 필요한지’에 관하여 장황하게 설명했다. 이유는 하나다. 나와 가족의 건강이다. 이를 위해 환기장치는 선택이 아닌 필수라는 것을 잊지 말자!