2022 녹색건축한마당의 연계행사인 ZEB Insight Forum이 10월13일 코엑스에서 개최돼 탄소중립의 핵심인 ZEB 제도 및 정책을 소개하고 논의하는 자리를 가졌다.

이날 행사의 주최기관은 한국에너지공단으로 △개회 △ZEB 제도 소개 △ZEB 에너지 최적화 컨설팅 사업설명 및 우수사례 △ZEB 인프라 구축지원 사업설명 및 지원사례 △단열재 △창호 △스마트윈도우 등 순으로 발표와 질의응답이 이어졌다.

행사에 앞서 개회사를 맡은 국토교통부 김태오 녹색건축과장은 “제로에너지건축(ZEB) 인사이트 포럼은 정부가 탄소중립을 위해 중점적으로 추진하고 있는 핵심정책인 ZEB산업의 육성과 활성화를 위해 마련한 행사”라며 “건축물은 우리들의 삶에 가장 밀접한 공간이며 우리나라 전체 온실가스 배출량 중 약 25%를 차지하고 있어 2050 탄소중립을 위해 ZEB은 선택이 아닌 필수”라고 말했다.

이어 “녹색건축물 조성 지원법에 따르면 ZEB은 건축물에 필요한 에너지부하를 최소화하고 신재생에너지를 활용해 에너지소요량을 최소화하는 녹색건축물이라 정의하고 있다”라며 “이에 따라 이번 포럼에서는 건축물에 필요한 에너지 부하를 최소화하기 위한 주요 기술인 단열재와 창호 그리고 신기술 제품인 스마트윈도우에 대한 국내·외 기술현황과 발전가능성을 파악하고 ZEB 인증제도 및 정책에 대한 이해도 함양과 발전방향을 모색하겠다”고 행사 의미를 설명했다.

또한 김태오 과장은 “이 자리에서 논의되는 과정과 결과를 통해 건축시장의 현실을 파악함은 물론 실현가능한 온실가스 감축 정책추진을 위해 여러분들의 참신하고 다양한 아이디어를 관련 정책에 적극적으로 활용할 예정”이라며 “적극적인 의견 제시와 미래를 내다보는 대안과 지혜를 마음껏 제시하길 바란다”고 덧붙였다.

강성권 부장은(한국에너지공단) ‘ZEB 개요 및 인증제도’ 발표를 진행하며 ZEB의 전반적인 내용에 관해 설명했다.

‘녹색건축물 조성 지원법’에 따르면 ZEB은 건축물에 필요한 에너지부하를 최소화하고 신재생에너지를 활용해 에너지소요량을 최소화하는 녹색건축물이라 정의하고 있다. 

그러나 ZEB의 정의는 국가별로 차이가 있다. ZEB Ready는 일본, 영국에서 사용하는 개념으로 신재생에너지를 제외한 저에너지 빌딩 수준의 건축물을 의미한다. Nearly ZEB는 ZEB 구축의 경제적 현실성을 고려한 개념으로 한정된 용도의 에너지사용량을 제로화하는 건축물이다. Nearly ZEB는 에너지사용량을 큰 폭으로 줄인 후, 신재생에너지 발전을 통해 연간 에너지사용량을 ‘0’으로 유지하는 건축물을 정의한다. Plus Energy Building은 건물이 필요로 하는 에너지보다 더 많은 양의 에너지를 생산 및 에너지를 공급하는 개념이다.

다만 ZEB에는 △냉난방 에너지요구량을 최소화하고 단열·기밀성능을 강화하는 패시브 △에너지소비량을 최소화하고 고효율설비, BEMS 등을 적용하는 액티브 △태양광, 지열, 연료전지 등 신재생에너지를 생산하는 신재생에너지 등 3가지 항목이 공통으로 해당된다.

ZEB 인증 기준은 건축물에너지효율등급 1++이상을 충족하고 에너지관리시스템 또는 원격검침전자식 계량기를 설치한 건축물 중 에너지자립률에 따라 5개 등급으로 구분한다. 에너지자립률은 단위면적당 1차 에너지소비량을 단위면적당 1차 에너지생산량으로 나눈 것에 100%를 곱해서 계산한다.

에너지공단은 ZEB 보급 활성화전략으로 민간건축물 제로에너지 의무화의 안정적인 도입을 목표로 삼고 4대 추진전략으로 구분해 수행할 계획이다. 4대 추진전략은 △ZEB 제도의 조기 안정화를 위한 인프라 구축 △ZEB 제도운영의 혼선 최소화를 위한 인증평가체계 고도화 △민간부문 제도 안착을 위한 보급확산 기반 강화 △ZEB 인증제도의 브랜드 강화를 위한 홍보 및 국제 협력 등이다.

건물 에너지·온실가스 관리를 위한 정책은 과거 건물의 외피성능 향상과 설비교체 등 단위활동에 초점이 맞춰져 있었다. 현재는 신재생에너지와 스마트기술을 결합한 기술집약적 융복합 건물을 보급에 주력하고 있다. 반면 미래에는 고도화된 정보통신기술 기반으로 단일 건물에서 나아가 지구·도시단위 스마트서비스를 제공할 것으로 예상된다.

강성권 에너지공단 부장은 “ZEB은 다양한 기술 전문성의 결합으로 새로운 기술시장 창출의 기회”라며 “기존에는 패시브, 액티브와 같은 개별기술 요소의 성능향상에 중점을 뒀다면 앞으로는 다양한 집약기술의 패키지·융복합화를 통한 향상된 탄소중립 방안을 추진할 것”이라고 밝혔다. 

김수진 지속가능발전경영센터 팀장은 ‘ZEB 최적화 컨설팅 지원사업’을 주제로 민간·공공 대상 ZEB 참여를 위한 사업정보를 공유했다.

우리나라 ZEB 인증 의무화 로드맵에 따르면 2023년 공공건축물 연면적 500m² 이상, 공공 공동주택 30세대 이상에 적용을 시작으로 2030년 공공건축물 3등급 이상, 민간건축물 연면적 500m² 이상으로 두는 등 단계적 확산정책으로 설정돼 있다.

그럼에도 불구하고 관계자들의 이해가 부족하며 초기기술의 적용으로 기술의 보편화가 부족한 상황이다. 공사비대비 ZEB인증으로 에너지절약 효과 검증도 부족하며 원활한 현장 적용을 위한 충분한 자료 및 정보가 부족한 실정이다. 이와 함께 인증제도만을 위한 시장 활동으로 전문성이 부족하고 에너지저감·생산기술이 낮아 ZEB등급 향상에 한계가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 ZEB 최적화 컨설팅 지원사업이 시행되고 있으며 지원대상은 ZEB 인증을 취득하고자 하는 공공기관 담당자, 건축주가 해당된다. 지원내용은 ZEB 컨설팅 지원 및 인증 컨설팅을 돕고 취득 시 인센티브 취득 방안을 제시한다. 이를 통해 건축물의 설계·시공 단계를 고려한 에너지 최적화 컨설팅으로 공사비를 최적화하고 에너지자립률의 향상을 도모할 것으로 기대된다.

ZEB 컨설팅 지원내용은 △건축물 에너지효율등급 인증 1++등급 이상 △에너지자립률 20% 이상 △건물에너지관리시스템(BEMS) 원격검침 전자식 계량기 설치 등을 포함한다. 패시브설계로 신재생에너지 의존도를 최소화하고 액티브설계로 에너지효율 극대화를 목표로 한다. 이와 함께 신재생에너지 최적 적용으로 에너지자립률을 최대화해 건축물 에너지효율 제고를 목표로 한다. 특히 단순히 에너지효율만 신경 쓰지 않고 일조분석, 입지분석, 기류분석, 에너지 성능분석 등 건물의 주변 환경까지 고려한 컨설팅을 진행한다.

김수진 지속가능발전경영센터 팀장은 “설계 단계에서는 전 공정을 평가 분석하고 시공 단계에서는 설계변경이 어려운 점을 감안해 후공정 위주의 컨설팅과 시공방식을 제시하고 있다”라며 “최적화 컨설팅에서는 기준에 맞는 설치 확인과 지속적인 데이터수집·관리를 위한 통합 관제시스템 연계 및 담당자 운영 가이드 등 최적화·효율화를 위해 다방면의 지원을 아끼지 않겠다”고 밝혔다.

한편 사업기간 내 50개 건축물을 선착순으로 모집하며 참여방법은 신청서 양식을 작성한 후 사무국 담당자(info@k-sdmi.co.kr, 02-3275-3910)에게 제출하면 된다.  

서정현 한국건물에너지기술원 팀장은 ‘ZEB 인프라 구축 지원사업 설명 및 지원사례’를 주제로 ZEB 활성화를 위한 인프라 구축 지원사업 정보를 홍보하고 설명했다.

ZEB은 단계적 의무화 적용을 앞둔 만큼 공공·민간이 자발적으로 참여하고 원활한 전환이 이뤄질 수 있도록 다방면의 지원이 이뤄지고 있다.

ZEB 인프라 구축 지원사업 목적은 BEMS, 원격검침계량기 보급지원을 통한 ZEB 확산유도와 TOC 데이터 연계를 통한 건물에너지 관리에 있다. 특히 비용으로 인한 참여자들의 거부감을 고려해 BEMS 구축비용 지원에 초점이 맞춰져 있으며 지원사업자(건축주)의 경제적 부담을 완화해 활발한 사업참여를 바탕으로 ZEB 인프라 구축 활성화를 목표로 한다.

또한 TOC 데이터 연계를 통해 지속적인 건물에너지 관리 및 성과활용으로 ZEB 인프라를 고도화해 효율적으로 보급할 계획이다. BEMS 인프라 구축은 건물·설비에 적정한 계측기 및 네트워크 장비를 선정해 구축하고 에너지·환경 데이터를 수집한 뒤 송수신 장치 구축을 통해 BEMS 서버와 연동한다. 이를 바탕으로 BEMS 데이터 분석을 통한 효율화 방안을 도출하고 사업종료 후 3년간 성과활용 지원이 이어진다.

ZEB 인프라 지원사업 추진체계는 국토교통부가 총괄하며 한국에너지공단이 운영한다. 수행기관은 건물에너지기술원이며 △시스템 구축 △TOC 연동 △운영 및 유지관리 △교육 및 홍보 등을 담당하고 공동 수행기관인 케빈랩은 △인프라 구축 △안전 및 품질관리 △사후관리 △사업지원 등을 담당한다.

ZEB 인프라 지원사업 지원대상은 ZEB 건축물 확산을 위해 BEMS 또는 원격검침기를 설치하고자 하는 참여건축주(민간사업자, 공공기관)가 해당하나 1순위와 2순위로 구분되며 사업자 조건이 설정돼있다. 다만 공공기관은 ‘기후위기 대응을 위한 탄소중립·녹색성장 기본법 시행령’ 제30조 제2항에 따른 공공기관 및 교육기관이 해당하며 제6호는 제외된다.

ZEB 인프라 지원사업 신청방법은 국가보조금통합관리시스템 e나라도움(www.gosims.go.kr) 및 한국에너지공단 홈페이지 공지사항 게시판 공고(국토부 공고)에서 확인할 수 있다. 제출서류는 사업신청서, 첨부서류, 관련 증빙자료 등이 필요하다. 

서정현 건물에너지기술원 팀장은 “제로에너지빌딩 인프라 구축 지원사업은 비용적으로도 메리트가 있고 지원이 적극적으로 추진되고 있는 사업”이라며 “구축사업이 계속 확장되고 나면 이 지원범위는 점점 줄어들 수도 있으므로 빠르게 지원을 바란다”고 밝혔다.

박현우 코스모폴 이사는 ‘ZEB 패시브 기술현황 및 전망 단열재’를 주제로 ZEB 달성을 위한 단열재의 역할을 설명했다.

단열재의 경우 1979년 단열성능 강화 이후 지속적으로 성능을 개선해 ZEB 달성에 기여하고 있다고 설명했다. 박현우가 직접 조사한 자료에 따르면 창호, 외벽 등 단열재의 최근 10년간 평균 열관류율은 30% 상승했다. 다만 열 저항의 경우 실내저항이 따로 있으므로 정확한 수치를 계산하지 못했으나 오차범위를 고려하더라도 열관류율이 개선된 부분은 의심의 여지가 없다고 밝혔다.

단열재시장은 크게 유기질 단열재와 무기질 단열재로 나뉜다. 유기질 단열재는 △EPS △XPS △PUR △PF 등으로 구분되며 단열성능은 높지만 난연성능에 취약하다. 무기질 단열재는 △글라스울 △미네랄울 등으로 구분되며 난연성능이 좋으나 단열성능이 좋지 않다. 유기질 단열재는 주로 중소·중견기업이 제조하고 무기질 단열재는 중견·대기업이 제조하는 양상을 지닌다.

박현우 이사는 “이처럼 유·무기단열재를 포함한 모든 건축자재는 저마다의 장점이 있으며 쓰임이나 환경에 따라 단점도 상존한다”라며 “단열·난연 한쪽으로만 치우치지 않고 장기적으로도 ZEB의 성능을 낼 수 있는 안전한 단열재 개발을 계속 이어나가겠다”고 밝혔다.

이어 “ZEB 달성을 위해서는 단열성능만으로는 부족하며 지붕·천장·벽체·바닥·필로티·창호 등 각종 단열방법이 있으나 이는 패시브 설계의 일부일 뿐”이라며 “냉난방설비 및 LED 등 액티브 설계와 태양광 및 지열 등 신재생열에너지의 사용이 뒷받침돼야 실질적인 ZEB를 이룰 수 있다”고 강조했다.

또한 인증평가에서 ZEB 1등급을 받더라도 실질적인 ZEB가 되기 위한 제안으로 △시험성적서 설계 △건축안전 모니터링 △에너지사용량 점검 등을 제언했다. 시험성적서는 환경이 미리 정해진 상태에서 인증받은 시험성적으로 실제 운영과 오차값을 보일 수 있다. 이에 따라 완공 후 사후점검으로 열관류 등을 측정하고 에너지사용량이 같은지 살펴 ZEB 인증을 유지 또는 박탈해야 한다고 덧붙였다. 

이와 함께 건축안전 모니터링이 지속 시행 중임에도 불량자재가 발생하고 있으므로 불량건축자재 신고센터를 더 활발히 운영해 근절해야 한다고 강조했다.

박현우 코스모폴 이사는 “현재 단열재 자재가 국내에서 제작이 가능한 자재임에도 불구하고 중국에서 값싼 제품이라는 이유로 수입되고 있는 상황”이라며 “ZEB 달성을 위해서는 단열재가 더 개선되고 고도화돼야 하는 만큼 가격이 아닌 성능을 중점으로 단열이 이뤄져야 한다”고 밝혔다.