'에너지 제로 하우스'를 현실로

KCC 건축환경연구센터 옥상에 설치된 태양광 발전 및 태양열 급탕 설비.

에너지 제로 하우스 내부모습. 사진제공=KCC

지난 24일 찾은 경기도 용인시 기흥구 KCC 중앙연구소에 위치한 건축환경 연구센터. 이곳 옥상에는 15개의 태양전지 모듈로 구성된 태양광 발전 시스템이 설치돼 있다. 이중 10개의 모듈은 태양광과 태양열을 모두 이용해 전기를 생산하고, 위쪽에 설치된 5개의 모듈은 태양열을 이용해 물을 데우는 역할을 한다. 일반적으로 태양광 발전을 할 경우 모듈 뒷부분의 표면온도가 70~80도까지 상승하는데 이때 발생한 열마저도 알뜰하게 에너지원으로 활용하는 것이다. 연구센터의 1층부터 3층까지는 흡사 아파트 모델하우스처럼 꾸며져 있다. 2~3층은 일반 건물보다 에너지를 20~50% 덜 사용하는 에너지 저소비형 주택, 1층은 석유 등 화석에너지를 전혀 사용하지 않는 ‘제로 에너지 하우스’다. 제로 에너지 하우스에 들어서니 외벽 유리창 표면에 미세한 박막형 태양전지 모듈이 촘촘히 붙어있다. 유리창 등 건물 외벽 면에 태양광 모듈을 장착해 건물에 필요한 전력을 생산하는 건물일체형 태양광 발전 시스템이다. 태양전지 모듈이 부착된 창의 투과율은 20% 정도로 창 밖의 풍경을 비교적 뚜렷하게 볼 수 있도록 가시성을 확보했다. 이처럼 한 개의 창에 설치된 태양전지로는 형광등을 하루에 세 시간 가량 켤 수 있는 150W의 전력을 생산할 수 있다. 바닥 난방과 천정에서 뿜여져 나오는 온풍은 지열을 이용한다. 땅 속 100~200m는 연중 15~17도의 일정한 온도를 유지하는데 이 열을 히트펌프라는 장비를 이용해 난방에 활용하는 것이다. 장국환 KCC 중앙연구소 건축환경연구센터장(이사)은 “삼중 복층 유리창호와 진공단열 시스템, 지열 냉난방 시스템 등 친환경 기술을 적용하면 일반 건물보다 약 83%의 에너지를 절감할 수 있고 나머지 17%는 태양광 등 신재생에너지를 사용해 자체 생산하면 제로 에너지 하우스를 만들 수 있다”고 설명했다. KCC는 제로 에너지 하우스 등 차세대 친환경 미래주택 연구개발을 위한 건축환경 연구센터를 다음달 1일 정직으로 오픈할 예정이다. 70억원이 투자된 이 센터는 지하 1층, 지상 6층에 연면적 2,600㎡(790평) 규모로 주거용 건물 실험관과 상업용 건물 실험관 등 2개 동으로 운영된다. KCC는 이 연구센터의 실험 데이터를 연구기관 및 학계와 공유하고 긴밀한 협력체계를 구축해 친환경 기술 개발의 효율성을 높일 방침이다.