에너지 고갈, 기후변화 등으로 위기에 처한 인류의 미래에 새로운 대안을 제공하면서 주택 생활 전반을 혁명적으로 변화시킬 모델하우스가 첫선을 보였다. 에너지 모두를 자연에서 얻는 그린홈 제로하우스가 바로 그것.

10일(금) 오후 3시 경기도 과천 국립과천과학관에서는 한승수 국무총리, 지경부·교과부·국토해양부 차관, 과천시장, 에너지관리공단 이사장, 참여시공사인 코오롱 건설대표 등 100여 명이 참석한 가운데 ‘그린홈 제로하우스’ 준공식이 있었다.

그린홈 제로하우스란 말 그대로 신재생에너지 및 고효율 단열·창호 기술 등을 적용, 건물 유지에 에너지가 전혀 들어가지 않도록 설계된 집으로, 에너지 고갈과 기후변화 위기에 대비한 미래형 주택이다.

이번에 과천과학관 내에 건립된 그린홈 제로하우스의 시공은 코오롱건설이 맡았으며 83㎡ 규모의 모델하우스는 실생활이 가능하도록 꾸며졌다.

내부의 모니터링 시스템을 통해 신재생에너지 설비의 에너지생산량과 건물에서 소비되는 에너지량 등 건물의 에너지 현황을 파악할 수 있다. 그 옆에는 실제 건축에 사용된 자재의 내부를 한눈에 볼 수 있는 기술관이 들어서 있다.

지붕, 벽, 바닥 모두 단열재로 중무장

그린홈 제로하우스가 에너지를 자급자족하면서도 온실가스 배출을 최소화할 수 있는 이유는 ▲신재생에너지원 활용기술, ▲건물에너지 이용 성능을 최대화하는 요소기술, ▲고효율 가전기기 사용, ▲친환경 기술 등이 적용됐기 때문이다.

우선, 지붕에 태양광발전을 설치, 한 가정의 연평균 사용 전력량을 충당한다. 뿐만 아니라 목욕이나 샤워 시에 급탕도 가능하다. 에어컨의 방열면적을 지하에 설치한 효과와 같은 지열히트펌프는 지표면 땅속 대략 150m에서 10~20℃의 온도를 이용, 냉난방을 해결한다.

또 집 내부의 열이 빠져나가는 것을 방지하기 위해 벽체의 중앙에 이중으로 된 중공층(정지된 공기층)을 마련, 3중의 벽을 쌓은 효과를 가지는 중공층 벽체구조와 단열블럭을 사용해 단열 기능을 강화하고 미세기공을 이용, 양면온도를 동일하게 유지시켜주는 단열재로 결로를 방지했다.

채광설비의 경우, 건물 내부 또는 지하실 등 평소에 햇빛을 받지 못하거나 창문에 햇빛이 닿지 않는 장소에 낮 시간 동안 햇빛을 공급하는 집광채광 설비를 적용했다. 여기에다 벽체 일체형 절전콘센트, 백열전구 전력소비량의 80%까지 절감할 수 있는 LED 조명, 절전형 냉장고·TV 등 일상생활에서 가까이 사용하는 가전기기들을 고효율 제품으로 설치했다.

이런 단열자재, 채광설비를 사용해 에너지 사용을 줄여 기존의 난방에 소요되는 에너지의 90%, 냉방에너지의 50% 이상을 감소시킬 수 있다는 것이 시공 관계자의 설명이다.

벽면의 큰 창문은 시스템 창호를 적용, 시중 제품에 비해 기밀성, 단열성, 수밀성, 방음성, 내풍압성능 등의 5대 기능을 만족시키고 현관문도 유리섬유 강화플라스틱을 사용, 단열성을 높였다. 일사량을 조절해 여름에는 실내온도의 상승을 억제하고 겨울에는 단열효과를 얻는 차양을 건물 외부에 설치하기도 했다.

그린홈 제로하우스에서 쓰는 보일러는 목재소에서 나오는 부산물을 톱밥처럼 분쇄시킨 다음에 고온 및 고압으로 압축시켜서 일정한 크기로 생산한 연료를 사용하는 바이오펠렛 보일러.

강우 시에 빗물자원을 활용하는 설비와 건식으로 철거시 건축자재를 재활용할 수 있는 건식바닥구조도 그린홈 제로하우스가 일반 주택과 크게 다른 특징이다.

그린홈 100만호 보급 사업에 파란 불

시공 관계자는 “그린홈 제로하우스를 건축하는 데 적용된 에너지사용 경감 기술은 기존 건축공사비 대비 약 7~10%이다”며 “신재생에너지 설비 도입의 경우, 10~15% 정도의 추가비용이 소요되지만 최대 10년 이내 투자비용 회수가 가능하다”고 밝혔다.

또 “향후 지속적인 기술개발과 규격제품의 대량생산이 진행되면 전체 추가 건축비용을 5%이내까지 줄일 수 있어 투자비용 회수 기간이 10년 이내로 단축될 수 있을 것으로 전망된다”고 덧붙였다.

그린홈 제로하우스 밖에는 1.2kW의 태양전지 모듈이 장착된 태양광 자전거 보관소를 마련해 전기자전거의 충전을 할 수 있는 기능을 갖추고 있다. 보관소 위에 설치된 태양광 모듈은 발전과 동시에 비바람이나 눈, 직사광선으로부터 자전거를 보호하고 전기를 충전시키는 데 쓰인다. 남는 전기는 제로하우스로 보내져 에너지 효율성을 극대화시킨다.

한편, 정부는 새로운 국가 비전인 ‘저탄소 녹색성장’의 달성을 위해 2020년까지 ‘그린홈 100만호를 보급할 계획이며 그 일환으로 지난해까지 2만4천675호의 그린홈이 보급됐다.
 
이번에 국내 최초로 건립된 그린홈 제로하우스는 에너지자급주택인 그린홈에 대한 국민들의 이해 증진과 누구나 그린홈 기술을 체험할 수 있는 공간으로 작용, 향후 그린홈 보급 사업에 탄력이 붙을 전망이다.

에너지관리공단 관계자는 “이번 그린홈 제로하우스 준공을 계기로 적극적인 그린홈 보급뿐 아니라 ‘그린빌리지(Green Village)’ 등 공동체 단위로 보급을 강화할 계획”이라며 “중장기적으로 ‘그린시티(Green City)’, ‘그린아일랜드(Island)’까지 보급을 확대할 전략을 마련 중”이라고 말했다.