[에너지 혁신이 미래다] ④ 솔라하우스

한국에너지기술연구원 내에 설치된 제로에너지 솔라하우스 Ⅱ의 모습

주택ㆍ빌딩 등 건축물은 지구에서 소비되는 에너지 중 가장 큰 비중을 차지한다. 건물의 에너지 다이어트 없이는 온실가스 감축도, 에너지 위기 극복도 공허한 메아리에 불과한 것이다. 유럽연합(EU)이 오는 2019년부터 모든 신축 주택을 에너지 자급자족형 '제로 에너지 주택'으로 건설하기로 하는 등 세계 각국이 에너지 자립 주택의 개발과 건설에 매진하고 있는 것도 이 때문이다. 이런 가운데 국내 연구진이 개발한 '제로에너지 솔라하우스(ZeSH) Ⅱ'가 제로 에너지 주택의 미래를 제시하는 전형으로 평가 받으며 많은 관심이 집중되고 있다. 한국에너지기술연구원이 개발한 ZeSH Ⅱ는 건물 에너지 저감 기술과 신재생에너지 기술이 최적화 설계된 친환경 미래 주택 기술이다. 지난 2000년부터 주택 에너지 저감의 중요성에 주목하고 에너지 자립형 주택 기술을 연구해온 에너지연은 2002년 ZeSH Ⅰ의 개발에 성공, 2005년 '제로 에너지 타운'을 실증 운영한 결과를 바탕으로 ZeSH Ⅱ를 완성했다. 연구를 주도한 백남춘 태양열지열연구센터장은 "ZeSH Ⅱ는 20% 수준의 추가 비용으로 85% 이상의 에너지를 자급자족할 수 있는 기술"이라며 "ZeSH Ⅰ의 단점이었던 값비싼 건축비와 낮은 에너지 자립도를 해결하기 위해 비용 대비 에너지 절감 효과가 적은 기술을 제거하고 모니터링 기술을 강화했다"고 밝혔다. 이렇게 ZeSH Ⅱ에는 외부로 유출되는 에너지를 최소화한 슈퍼 단열기술과 고효율 창호, 태양에너지로 난방 부하를 줄인 자연형 태양열 기술, 겨울에는 외부의 찬 공기를 예열하고 여름에는 더운 공기를 냉각시켜 실내로 유입시키는 환기배열 회수 기술 등이 채용돼 있다. 특히 태양열 집열기를 수직으로 세운 벽면일체형 태양열 집열 장치는 가장 혁신적 기술로 꼽힌다. 백 센터장은 "집열기를 주택 남측 벽면에 수직으로 설치, 동절기에는 집열량이 많고 하절기에는 적어지도록 했다"며 "기존의 지붕 설치식 집열기와 달리 여름철 과열을 막으면서 충분한 설치 공간 확보도 가능하다"고 설명했다. 최근 유럽 등지에서 집열기의 수직 적용 사례가 많지만 건물 일체형으로의 상용화는 ZeSH Ⅱ가 최초다. 또한 신재생 하이브리드 시스템도 눈에 띄는 기술이다. 이는 태양광ㆍ태양열ㆍ지열 등의 신재생에너지원을 냉ㆍ난방과 급탕, 전력생산에 활용하는 설비들을 하나로 모듈화한 것이다. 백 센터장은 "각 시스템을 별도로 설치하지 않아도 돼 비용절감과 공간 활용도 증대 효과를 누릴 수 있다"고 전했다. 에너지연은 이미 정액기술료 7억원과 경상기술료(순매출액의 0.3%)를 받는 조건으로 한화건설에 관련기술을 이전했으며 향후 전북 고창군에 건설될 '에너지 자립형 농어촌 뉴타운 조성 사업'을 통해 본격적인 상용화에 착수할 방침이다. 백 센터장은 "우리나라도 세계적 추세에 맞춰 건물의 에너지 자립도를 높이는 방향으로 건축 트렌드가 빠르게 전환될 것"이라며 "친환경 신재생에너지를 건물에 효과적으로 활용할 수 있는 기술 개발에 연구역량을 집중할 계획"이라고 말했다.