[신년특집] 아파트 '에너지 자급자족형'으로 진화

태양광설치, 유비쿼터스 결합 등 다양한 시스템 선봬

오는 2015년이면 아파트의 주거공간이 자급자족형 에너지 생산체제를 구축할 것으로 보인다. 기존 아파트의 개념이 에너지의존형에서 에너지독립형으로 꾸준히 바뀌고 있는 것.

쓸모없던 옥상이 태양광발전 및 집광시스템, 빗물이용시스템으로 활용되고 주차장은 지열냉난방시스템으로, 외부 발코니로 및 창문은 특수처리된 태양열 시스템이 장착돼 넉넉하게 전기를 쓸 수 있게 된다.

아파트 단지는 햇빛을 이용한 발전소 설치가 기본 옵션으로 들어가고 가로등, 주차장 구석구석 간이등, 계단등, 엘리베이터 운행에 드는 전기까지도 아파트 자체에서 충당하는 시대가 올 것으로 전망된다.

뿐만 아니라 옥상에 설치된 태양광 발전시스템은 공동용 전기사용량을 충당하고 남은 전력은 전기를 되팔 수 있게 된다. 또 집광시스템에서 모아진 태양빛은 형광등보다 2~3배 강한 조도의 자연광을 지하공간에 제공한다.

국내 도급률 10위권내 대형 건설사들은 이런 소비자 트렌드화에 맞춰 전국적으로 태양광 발전 시스템 구축에 열을 올리고 있다.

천안시 한 아파트는 소형열병합발전 시스템을 도입했다. 이 열병합발전 시스템은 전체 전기사용량의 70~80%를 자체 공급하고 발전기 엔진 및 보일러에서 발생한 폐열은 급탕과 난방에 이용함으로써 에너지를 20~40%까지 절감, 주민들로부터 큰 호응을 얻고 있다.

국내에서 처음으로 태양열 실험주택이 과천에 들어선지 28년이 지났다. 당시 기술은 뜨거운 물을 공급하는 수준이었다. 그때와 비교하면 엄청나게 진화된 형태다.

2009년은 어떻게 변해가고 있을까. 아파트 공동주택과 공공건물에서 쓰는 에너지 소모량은 매년 증가추세다. 최근 아파트를 중심으로 보급중인 소형열병합발전방식은 주로 중앙난방식 아파트에 비해 에너지비용이 다소 줄어들고 있는 이점을 노리고 있다.

소형열병합발전방식은 중앙기계실에 소형가스엔진을 설치, 1차적 엔진으로 발전기를 돌려 전력을 생산한 후 2차적 엔진에서 배출되는 배기 가스와 엔진 냉각열을 회수, 온수를 만들어 난방과 급탕으로 사용하는 방식을 말한다.

올해는 이런 발전방식을 훌쩍 뛰어넘는 기술이 속속 선보일 것으로 전망된다.

한국에너지기술연구원에 따르면 바람불고 폭설이 계속되는 동한기에 대비, 유기질 단열재, 이중창 또는 복층유리, 석고보드, 열차단 필름, 외부온도를 막는 벽지, 가정에서 나온 쓰레기를 이용한 에너지화 기술 등을 개발하고 있다.

만약 이런 기술을 아파트에 접목할 경우 가정에서의 에너지사용량을 100으로 봤을 때 천정은 단열전 19에서 6으로 13%, 외벽은 39에서 7로 32%, 창문은 24에서 16으로 8%, 바닥은 9에서 6으로 3% 등  50%가 넘는 에너지 절감효과를 볼 수 있다.

에너지관리공단은 일반주택의 경우 주택단열을 위한 개보수를 위해 에너지이용합리화 소요자금을 전액(가구당 1천만원 한도) 지원하고 있다.

정부는 건설사들에게 힘을 실어주기 위해 에너지 절약 주택에 대해서는 용적률과 높이제한 등에서 인센티브를 주는 제도를 도입했다.

대림건설 대우건설 삼성건설 GS건설 현대건설 포스코건설의 경우 지난해까지 선보인 에너지 절감 기술은 신소재 단열재, 고성능 창호, 지열 활용방식, 열병합 발전, 고효율 콘덴싱 보일러, 태양열 활용방식 등 매우 다양해졌다.

대우건설은 태양광 발전시스템을 적용 전체 전력 사용량의 약 5%에 이르는 하루 최대 600㎾의 전력을 생산해 아파트를 지었다. 발전시스템에서 나오는 전력으로 단지내 복도, 가로등, 주차장에 쓰이는 공용전력으로 사용해 입주자들로부터 큰 호응을 얻고 있다.

대우건설 관계자는 "전국에 시공되고 있는 아파트에 태양광이 모두 사용될 날도 멀지 않았다"며 "아파트 엘리베이터 8∼10대분 사용 전력량인 연 1700만원의 전기료가 절감된 셈"이라면서 "2000세대 이상 단지의 경우 '태양광 집채광 시스템'을 적용, 친환경적이고 에너지도 아끼는 일석이조의 효과를 보고 있다"고 말했다.

올해 건설사 탄소 저감 프로젝트 참여 각축전 될 듯

삼성건설은 지난해부터 관심의 초점이 되고 있는 대체에너지중 하나인 지열 시스템과 태양광 시스템을 적극 도입하고 있다. 삼성건설은 곧 초저 에너지 아파트를 공급한다.

친환경 에너지 저감 기술을 유기적으로 결합한 초저에너지 주거공간인 'E-큐빅'은 태양광과 지열에너지 시스템을 업그레이드한 발전유리와 소형배기 풍력 등의 대체에너지 시스템이다. 이중 외피시스템은 일반 유리보다 단열효과가 6배나 높은 단열 유리와 일정한 실내온도를 유지시켜주는 장점을 가지고 있다.

대기중의 열에너지를 난방으로 끌어들이는 '에코 히팅 펌프', 사람의 위치를 파악, 집중 냉난방을 해주는 '무브 아이' 등도 적용해 에너지 효율을 높이는데 차별화를 꾀하고 있다.

삼성물산 건설부문 홍보실 관계자는 "태양광과 지열에너지에 머물러 있던 친환경 에너지 저감 기술을 폭넓게 주거생활에 활용하도록 해 타사와 완전 차별화된 고급아파트로 건설하고 있다"고 말했다.

삼성은 2015년이면 신개념 미래주택 '래미안 에어크루즈'를 선보인다는 계획이다. 높이 260m, 무게 376톤으로 세워진 에어크루즈는 땅위에 지은 집이 아닌 태양광 등 대체에너지를 활용해 하늘을 날아다니는 주거형태다.

포스코건설은 국내 대형건설회사로는 처음으로 에너지사업본부를 신설, 신재생에너지 사업영역을 넓혀 아파트 건설까지 확대하고 있다. 포스코건설은 '신 포트폴리오' 전략중 하나로 에너지 제로 주거공간 아파트를 타사와 완전 차별화시켜 신성장동력으로 중점 육성한다는 포부다.

대림건설은 자사 브랜드처럼 편안한 에너지 세상을 만들겠다는 의지도 매우 크다. 이미 울산을 비롯 광주, 대전, 서울 수도권 모든 아파트를 대상으로 냉난방 에너지를 30% 절감형으로 바꿨다. 대림은 2010년까지 50% 절감형, 2012년까지 100% 절감형 아파트를 개발한다는 야심찬 계획을 세워놓고 있다.

'에코 3리터 하우스' 단열따라 에너지절감 '극과 극'

대림 아파트의 에너지 시스템은 태양광 시스템, LED램프, 신소재 단열재, 유럽형 보일러, 발코니 3중 유리창호가 기본이다.

지금까지 주택공사 등 공공기관이 짓는 공동주택에만 '건물에너지 효율 등급 표시제'를 적용했다. 특히 정부의 에너지정책 기본계획에 따라 민간이 짓는 아파트에 대해서도 에너지효율 1등급을 적용하도록 할 방침이다.

이런 정책에 따라 지난해 건설사들은 100가구 이상 아파트의 경우 에너지 효율 등급에 따라 건축 용적률과 높이 제한을 최대 15% 범위 안에서 완화해 주는 인센티브 제도를 도입했다.

3리터 하우스는 1m²당 연간 3리터의 연료만으로 냉난방을 완전히 할 수 있도록 설계된 것을 말한다. 3리터 하우스에는 3중 유리 및 수퍼 단열재, 폐열 회수형 환기 시스템 등의 신기술이 적용된다.

실내 절감기능중에 온도조절기 시스템은 홈네트워크와 통합, 취침시 잠을 자지 않는 거실과 주방을 침실과 분리해 자동으로 난방이 꺼지고 저절로 난방이 시작되도록 하는 방식이다.

건설기술연구원 관계자는“이런 추세라면 향후 10년이면 에너지 고효율주택은 자체개발한 슈퍼단열재와 특수창호, 열교환 환기시스템 등이 보편화돼 투자비용 대비 5년이면 본전을 뺄수 있을 것"이라고 밝혔다.

사람 위치따라 집중 냉난방 해주는 '무브 아이' 눈길

우리나라 일반공동주택은 난방목적으로만 연 17.5리터의 연료를 소비하고 있다. 이를 반으로 또는 3분의 1 수준으로 줄일 수 있다는 자신감이다.

구로동 재건축 관계자는 초절전형 에너지 시스템 도입에 대해 "영세한 거주민들이 재개발로 아파트 관리비에 매우 민감해 처음부터 경제여건을 감안, 초에너지 절감 기술을 적용하는 시공사를 최우선으로 선정했다"고 밝혔다.

유비쿼터스와 전기가 만나면 지금보다 휠씬 에너지 절감 지능형 아파트가 속속 건설될 것으로 보인다.

포스코건설은 수소연료전지 보급을 아파트에 적용한다는 계획을 추진하고 있다. 내년에도 정부의 가정용 수소연료전지(1㎾급)를 이용 물도 데우고 난방도 하고 전기도 쓰도록 하겠다는 것. 포스코건설 에너지사업본부 관계자는 "수소연료전지는 저탄소 녹색성장 시대에 걸맞은 가장 혁신적인 동력"이라고 말했다.

현대건설은 에너지의 기본 테마를 “아파트도 탄소 배출량을 줄여야 한다”는 것이다. 건설사로는 국내 최초 카본-프리(Carbon-Free)디자인을 적용해 언론의 주목을 받은 바 있다.

카본-프리 디자인은 건축과 단지조경 전반에 걸쳐 지구 온난화의 주범인 CO2 발생을을 억제하기 위해 제품 설계 단계부터 생산, 관리까지 친환경적인 시스템과 재료를 사용하는 것으로 친환경에서 에너지 저감까지 고려하는 새로운 개념이다.

벽체에는 고단열재와 친환경 마감재를 사용하고 인테리어 아이템으로는 절수형 변기, 부엌 쓰레기 건조대, 실별 온도조절 장치 등을 적용해 에너지 사용을 최소화 할 수 있다.

먼저 온냉수에 맞춰 컬러가 변하고 일정시간 미작동시 단수되는 최첨단 수전과 건조 기능을 갖춘 욕실 타월걸이, 온천식 스파기능의 다기능 욕조 등 주부들의 눈길을 사로잡고 있다.

'세대 통합형 리모컨 - 더 큐브(The Cube)'와 '태양광 온라인뮤직 파고라 - 소냐레(Sognare, 꿈을 꾸다)', '공간 조명제어 시스템 - 라이팅 컨트롤러(Lighting Controller)' 등이다.

'더 큐브'는 아파트 세대 내의 가전, 냉난방, 조명 등 다양한 기능들을 원터치로 조작 가능하게 한 매크로(자주 사용하는 여러 기능을 하나의 키 입력동작으로 만든 것) 기능을 전력을 낮출 수 있게 한 리모컨에 담았다.

'소냐레'는 태양광을 활용 문화적 커뮤니티를 제공하는 기능성 기술이다. 즉 에너지를 생산하고 아파트내에서 온오프라인으로 음악을 제공하는 파고라(정자형태의 쉼터)이다.

'라이팅 컨트롤러'는 공간내 조명그룹을 하나의 스위치로 처리, 초절전형 효율적인 조명 제어가 가능하도록 했다. 특히 홈네트워크 시스템을 갖춰 거주민이 절전형 전구와 더불어 주야간을 식별하고 내외부 밝기에 따라 자동으로 조절되는 조명자동제어가 24시간 가동된다.

대기전력차단 스위치는 혹시나 숨어있는 전기를 절약할 수 있는 대기전력차단 스위치다. 이는 콘센트에 꼽혀 있는 PC, 오디오, 휴대폰 면도기 가습기 충전기를 일정시간 사용하지 않으면 자동으로 차단되는 기능이다.