우리나라 같은 경우는 세계 10대 에너지 소비국으로 총에너지 97%를 수입에 의존하고 있다. 이중 국가 총에너지 소비량의 23%를 차지하고 있는 것이 건축분야의 에너지 소비이며, 매년 지속적인 증가추세를 보이고 있다. 국제 유가의 급등, 석유자원의 고갈 등을 우려할 때 저 에너지 건축물, 혹은 제로에너지 건축물에 대한 연구와 투자가 시급한 실정이다. 그리고 앞으로 건축되는 모든 건축물에 대해서는 에너지절약 구조를 적용시켜야 되는 것은 선택이 아닌 필수조건이 되어야 한다.
녹색건축기술은 신성장동력
정부가 발표한 추진방향을 살펴보면 크게 ‘제도기반구축’, ‘기술개발’, ‘사회분위기조성’, ‘시장수요창출’ 등의 4가지로 나누어진다. 제도적인 기반구축을 위해서는 에너지 절약 설계를 단계적으로 강화하고, 총량기준의 성능기준을 마련하여 신축되는 건축물에 적용시키며, 건축물 자체에 대한 에너지인증제를 활성화시킨다는 계획이다. 또한 현실적인 에너지 절약 기술을 개발하기 위해, 단열창호시스템개발, 자연친화적인 마감재 개발, 탄소저감형 초고층 건설기술개발, 친환경 저에너지 공동주택 기술개발도 포함되어 있다. 이를 위해서는 전반적인 사회분위기가 조성이 되어야 한다. 저에너지 건축물에 대해서는 건축기준을 완화해주고, 건축물 에너지 소비증명제를 시행하여 기준이상의 절감 건축물에 대해서는 인센티브를 제공하게 된다. 그러기 위해서 친환경 저에너지 건축 전문 인력 양성도 동시에 진행이 된다. 이런 것들이 모두 이루어졌을 때 신규·기존주택에 대한 그린홈 건축을 보급·장려하고, 이를 통한 그린홈, 그린빌딩, 에너지 절약형 신도시들이 건설되게 될 것이다.
친환경 저에너지 건축기술이란?
친환경 저에너지 건축물은 여러 부문의 기술들이 집약된 산물이다. 에너지와 관련해서는 고효율 외피시스템·냉난방 공조 환기시스템·신재생에너지 설비 시스템·친환경건축자재·건물 에너지설계·관리시스템
등이 적용된 건물을 말하며, 이를 통해 건물 에너지소비
및 이산화탄소 배출을 제로 수준으로 최소화한 그린빌딩·그린홈 구축 기술을 지칭한다.
친환경 저에너지 건축기술개발 필요성은 기술적 측면에서 살펴보면 모듈화, 패키지 화에 따른 건물 에너지절감 시너지효과 및 상용화 촉진을 가져오고, 이를 통해 산업계의 기술력 향상 및 지속가능한 발전 기반 구축을
하게 된다. 경제·산업 측면으로는 건설부문의 에너지 및 온실가스 추가절감 목표를 실현할 수 있으며, 건축기술과 에너지기술의 융복합에 의한 현안해결 및 시장수요의 확대 등을 꾀할 수 있다. ′08년 정부가 발표한 저탄소녹색성장의 새로운 비전 축에 그린홈 100만호 보급을 국정과제로 제시한 것을 봐도 그린홈 프로젝트는 근미래 국가경제와 환경을 고려하는 공공기술로서의 파급효과가 매우 큰 사업이기도 하다.
세계 각 나라 그린홈 건축으로 시장전환
그린홈에 대한 각 나라의 기술개발과 보급은 점차 치열해지고 있다. 미국 에너지성(DOE)은 Building
America사업을 기반으로 시장연계 제로에너지 타운을 보급하고 있으며, 영국은 ′16년부터 전체 주택을 제로에너지주택으로 보급하겠다고 선언했다. 국제에너지기구(IEA)는 ′07~′12 전략추진계획에 제로에너지도시 추진을 확정 제시(OECD국가)했으며, 유럽연합 역시 성능중심의 건물에너지관리(EPBD)를 ′01년 선포하고, ′08년도부터 시행하고 있다.
현재 미국, 캐나다, 호주 및 독일 등 유럽 여러 국가를 중심으로 자립형 또는 제로에너지 수준의 건물을 구체적으로 구현하기 위해 NZEBs(Net Zero Energy Buildings) 프로젝트가 진행 중이며, 주요 선진국은 건축산업 구조, 정책 및 제도 전반에 대한 개혁 및 지원을 통하여 제로에너지 건물의 보급과 기술력 개발에 힘쓰고 있다. 이를 기반으로 확고한 시장전환(market transformation)도 계획하고 있다.
세계 건설시장은 연평균 4.6%~5.6%의 지속적 성장을 전망하고 있다. Global Insight에 따르면 세계적 경기 침체에도 불구하고 건설부문의 시장 규모는 ′11년 5조 8천억 달러로 연평균 4.6%의 성장을 예측하고 있으며, ′16년에는 7조 6천억 달러로 연평균 5.6%의 성장을 전망했다. 특히 친환경 저에너지 녹색건설시장은 ′12년
이후 12%에서 60%까지 지속적 성장이 전망되고 있으며, 이는 기후변화협약이행, 유가변동 등에 따른 그린홈·그린빌딩에 대한 수요와 공급이 확대될 것이고, 전체 건설시장의 16%에서 최대 60%까지 비중이 증가할
것으로 예상된다.
그린홈 건축, 국내에선 아직도 계획·연구 중
국가온실가스 배출의 30~50%를 차지하는 건물부문의 혁신적인 온실가스 배출저감을 위해 국내 그린홈 시장도 연평균 6.7% 이상의 성장이 전망되고 있다. 이는 정부에서 그린홈 보급을 위한 신기술개발과 정책도입을 서두르며 국가에너지기본계획에 포함시켰기 때문이다.
국토부에서는 에너지절약 설계기준 및 고효율시스템 보급을 중심으로 한 건물부문 효율화 작업을 추진 중에 있으며, 에너지총량제, 에너지등급인중제도를 확대도입하여 본격적인 제로에미션 수준의 건물 보급정책을 펼 계획을 가지고 있다.
그러나 ′11년 현재 이런 계획들은 대부분 연구 중이거나 미추진 되고 있음을 알 수 있다. 지경부와 국토부가 국가 R&D로 ‘통합운영저에너지건물기술연구’, ‘저에너지친환경공동주택개발’ 같은 프로젝트를 연구 중이며, 이는 기존 대비 40% 내외의 에너지절감을 목표로 하는 기술개발 정도이다. 본격적 제로에너지 또는 자립형 에너지 건물의 구현은 아직도 갈 길이 멀게만 느껴진다.
국내 건설시장 규모는 ′07년 86,540백만 달러(112조) 규모이며, 1996년 이후 11년간 연평균 6.7%의 증가율을 보이고 있다. 이 가운데 건축시장(주거용, 비주거용 등)은 ′07년 조사에 의하면 73%나 차지하고 있으며, 최근 11년간 전체 건설시장에서 70% 이상의 비중을 차지하고 있다. 즉, 국내 전체 건축시장에서 친환경 저에너지 기술이 점유하는 비중에 대해서도 세계시장과 동등한 수준임을 알 수 있다.
그린홈 건축, 세계시장을 겨냥해야
ENR(Engineering News Record, ′08)에 따르면 세계 225대 건설업계의 ′07년도 매출액에서 우리나라 건설시장의 매출비중은 세계 점유율 2.6%정도로 나타나 글로벌 경쟁력이 취약함을 알 수 있다. 국내 건설산업의 해외수주 대부분이 중동지역과 아시아 지역에 편중된 특성을 가지고 있으며, 전통적인 토목 및 플랜트, 건자재 등 제품 중심의 수출로 이어져 왔다. 이는 단가 면에서도 부가가치가 낮으며, 중국과 인도 등 신흥개발국과의 가격 경쟁에 밀려 점차 건축시장이 축소되고 있다. 1995년 이후 12년간 건설산업의 해외수출액은 총액 대비 높은 성장률을 보이고 있으나 이 가운데 건축시장이 차지하는 비율은 점차 낮아지는 추세임이 이를 증명한다.
우리나라의 친환경 저에너지 건축기술 수준은 선진국 대비 62% 수준이며, 기술격차는 약 6.8년 정도 뒤떨어져 있다. 건설기술 강국으로 가정상업부문 설계기술은 앞서 있으나, 에너지자립형 건설설계부문은 선진국의 기술을 모방하여 개량하는 수준이다. 자재부문에서도 고단열 창호 1W/㎡K급은 생산 가능하지만, 단열재는 고밀도 단열재 양산체제를 가지고 있으나 핵심기술은 선진국에서 수입의존하고 있으며, 에어로젤, 진공단열재, 퓸실리카 등 신소재단열기술은 원천기술을 포함하여 현저한 차이를 보이고 있다.
미국 Cabot사 등에서는 초단열건축소재 부품을 개발·시판 중에 있고, 유럽 선진국에서는 진공단열, 슈퍼창, 초단열벽체 등이 벌써 상용화 되었으며, 스마트 기술을 적용한 창호, 단열기술 역시 우리보다 훨씬 앞서 있는 상태다. 특히 선진국형 초에너지 절약형 설계 및 시공기술은 매우 미흡하여, 단순한 고효율설비 적용만을 우선으로 하는 설계에 그치고 있다. 건물에서 에너지를 절감하기 위해서는 건물에너지통합시스템이 필요하다. 우리나라에서도 IT기반으로 기술개발에 박차를 가하고 있으며, BESM의 경우 일부 국산화가 시도되고 있으며, 부분적으로 건축물에 시범 운영 중이다.
태양광을 이용한 전기 생산 기술은 외국과 대등한 수준에 도달하였으나, 태양열 이용에 대한 기술은 기초 연구단계를 벗어나지 못했다. 이 밖에도 지열이용기술은 실용화 보급 중이며, 풍력, 연료전지 같은 부문의 이용
기술은 아직 초기 개발 단계를 벗어나지 못했다.
탄소배출저감과 에너지절약, 친환경이라는 세 마리 토끼를 한꺼번에 잡을 수 있는 친환경 저에너지 건축산업. ‘친환경 저에너지 그린홈’으로 대표되는 이 산업이 제대로 자리 잡기 위해서는 몇까지 문제점이 해결되어야 한다. 현재의 상황에서는 전체 주택 분양가에서 차지하는 에너지절감 기술 적용 부문의 비용지출이 매우 높기 때문에 고성능 신기술의 시장 진입이 극히 어려운 실정이다. 해외시장 역시 범용형 동일 성능의 제품은 가격
경쟁력을 확보하였으나, 수출에 이르지는 못하고 있다. 또한 제조업체의 경쟁력을 높이기 위해서는 정부의 연구개발비 투자·육성 등이 강화되어야 한다.
저에너지 건축산업의 발전은 미래를 위한 필수
친환경 저에너지 건축기술은 국가주도의 기술개발과 상용화전략이 필요하다. 비용투자와 건축주의 실제적
이익관계 관점에서 국가지원이나 시장 규모 확대 등이 결정되기 때문이다. 경제성 확보를 담보로 하지 않는 한 기술개발 및 보급, 시장성 확보가 어렵다. 국내 건설산업의 구조는 전문기술 중심으로 분류되어 있으나 실제로는 대부분 하도급 형태를 취하므로 인해 전문기술의 구현은 사실상 어렵고, 하도급 체계의 산업구조에서는 가격중심의 경쟁으로 산업구도가 형성되므로 시장의 자율성에 의한 저에너지기술의 실현은 구조적 문제점에 부딪치게 된다.
이제 친환경 저에너지 건축 산업의 발전은 미래를 위한 선택이 아니라 필수가 되어버렸다. 국내 시장의 활성화뿐만 아니라 세계건축시장에서 또 하나의 자리를 차지하기 위해서는 국가 R&D 연구개발투자와 건설 산업계의 기술개발투자가 동시에 이루어져야 하겠다.
원천기술에 대한 선진국 의존도를 벗어나기 위해 다각적인 전문기관 융합과 집중적 기술개발이 필요하며, 건설산업의 국제 경쟁력 향상을 위해 표준화 체계 구축도 추진되어야 한다. 국내 및 해외 시장에서 친환경 저에너지 건축기술과 관련해서 실용·보급하기 위해서는 일정 규모 이상의 대규모 실증 시범화 적용 사업이 이루어져, 융복합 기술에 대한 신뢰성 및 안전성 입증도 선행되어야 한다. 기름 한 방울 나지 않는 에너지 수입국 대한민국이 에너지 전쟁에서 살아남기 위해서는, 우리의 생활 터전인 집과 건축물에서 사용되는 에너지의 구속에서 하루 빨리 벗어나야 한다.
그것이 바로 친환경 저에너지 건축산업 발전을 위한 우리의 궁극적인 목표이기 때문이다.
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