한국건설기술연구원(원장 김병석)은 1월31일 기존 공공건물 대상 에너지성능 개선을 통해 냉난방부하 50%를 감축할 수 있도록 ‘군자동 행정복지센터’의 에너지효율화 리모델링을 완료했다고 밝혔다. 

국토교통부는 지난 2021년 12월 발표한 ‘국토교통 2050 탄소중립 로드맵’을 통해 2050년까지 ‘국민의 생활터전이 되는 모든 공간과 이동수단의 탄소중립’을 목표로 건물, 교통, 국토와 도시 등 분야에서 탄소중립을 위한 여러 정책과 과제를 추진해오고 있다. 건물부문에서는 기축 공공건물에 대한 그린리모델링(GR) 지원을 지속 추진하고 있으며 의무화정책의 단계적 적용을 검토하고 있다. 

군자동 행정복지센터의 경우 외벽, 창호, 옥상 등을 통한 열손상이 발생하며 기밀성능이 취약한 상태였다. 이에 따라 최경석 건설연 소장 연구팀은 경제성과 에너지효율화측면을 모두 고려해 군자동 행정복지센터의 그린리모델링 방향을 설정했다. 냉난방부하 50% 감축을 목표로 현장 진단결과를 반영해 에너지성능과 근무환경을 개선할 수 있는 최적의 방안을 도출했으며 실증을 완료했다. 구체적으로 외벽, 창호, 옥상의 외피단열강화(프리패브 건식 외단열 공법, 옥상 외단열‧외방수 공법, 고성능 창호)를 진행했다. 

연구팀은 그린리모델링 전‧후 건물의 현장성능 측정을 진행해 건물에너지성능 개선효과를 분석했다. 먼저 시뮬레이션을 통해 난방성능, 냉난방부하에 대한 에너지해석을 진행했다. 난방성능이란 1년에 1㎡ 면적에 20℃를 유지하기 위해 들어가는 등유사용량을 나타내며 냉난방부하는 단위 면적당 건물의 열손실량에서 열획득량을 차감한 값을 말한다. 

기존 군자동 행정복지센터의 난방성능은 26.6L/㎡로 나타났으며 저탄소 에너지효율화기술패키지를 적용한 그린리모델링 후 난방성능은 8.3L/㎡로 약 68.8%가 절감될 것으로 분석됐다. 그린리모델링 전 난방부하는 180W/㎡, 냉방부하는 22.7W/㎡로 나타났다. 결과적으로 난방부하는 66.6%, 냉방부하는 43.4%가 절감되며 그린리모델링기술 적용 후 냉난방부하는 약 62.4%가 개선되는 것으로 나타났다. 

또한 주요 공정이 완료된 후 건물의 실제 에너지사용량 및 요금에 대해 리모델링 전후를 비교 분석했다. 2020년 12월대비 2022년 12월 에너지사용량은 29%, 요금은 17.2% 절감해 그린리모델링을 통한 건물에너지성능 개선효과를 확인했다. 

그린리모델링 후 군자동 행정복지센터의 온실가스 배출량 감축효과는 연간 16.5tCO₂으로 추정된다. 또한 10~30년이 경과한 공공건축물 약 10만동 중 에너지성능이 취약한 3만동에 대해 2030년까지 그린리모델링이 완료되면 약 42만6,000tCO₂의 온실가스 배출량과 약 2,493Gwh의 에너지를 저감할 수 있을 것으로 전망된다. 

김병석 건설기술연구원 원장은 “그동안 개발된 기술과 축적된 노하우를 기반으로 기존 공공건물 그린리모델링을 통해 제로에너지건축물 수준으로 개선할 수 있는 실증사업을 적극 추진할 예정”이라고 밝혔다. 

한편 이번 성과는 국토부 산하 국토교통과학기술진흥원 국가연구개발사업 ‘저탄소 에너지효율화기술 기반 에너지공유 커뮤니티 구축 기술 개발(2019~2023)’의 지원을 받아 수행됐다.