2016. 5. 23 (16-39 호 ) : 미래형주거형태, 제로에너지주택 제로에너지주택의개념및도입배경 해외의주요사례 국내제로에너지빌딩의무화방안 국내사업현황및향후전망
[Summary] 기후변화로탄소배출과에너지문제는전세계적으로중요한이슈, 특히에너지소비가높은주택분야를중심으로제로에너지시스템적용확대 제로에너지주택은단열성능을극대화해에너지소비를줄이고신재생에너지를활용하는주택 최근세계주요국들은신기후체제구축에동의, 에너지소비감소및신재생에너지시스템을접목한주거단지개발에집중 주요국들은제로에너지주택건설기준을마련하고, 신축주택에적용을의무화하는추세 또한시범단지조성을통해제로에너지주택및주거단지의기반을마련 국내의경우 2025년까지제로에너지주택건설을의무화하고시범사업추진및다양한지원책을제시 정부는 2014년부터제로에너지빌딩건설을추진해왔으며, 최근재개발지역을제로에너지시범단지로조성하고보조금및세제혜택을지원 최근국내건설사를중심으로제로에너지아파트건설에대한관심증가, 주택소비계층공략및정부지원책을기반으로확대전망 제로에너지주택의개념및도입배경 기후변화에따라최근전세계적으로탄소배출과에너지문제는중요한이슈로부각, 특히에너지소비량이높은주택분야에제로에너지시스템을적극도입 제로에너지주택이란단열성능을극대화하여건물의에너지소비를최소화하고태양광등신재생에너지를활용하여건물기능에필요한에너지를공급하는빌딩 [ 그림 1] 제로에너지주택의개념도 [ 그림 2] 주요국가별온실가스배출량 12,000 10,000 ( 백만톤 CO 2 ) 28.3% 8,000 6,000 15.4% 4,000 2,000 10.9% 6.0% 3.2% 2.3% 1.8% 0 중국미국 EU 러시아일본캐나다한국 주 : 배출량은 2012 년기준, % 는전체중비중자료 : WRI( 세계자원학회 ) 1
지난 2015년 12월전세계 195개국이기후변화협약파리협정을채택함에따라, 2020년이후모든국가가온실가스감축노력에동참하는신기후체제 1 를구축 - 지구온난화억제목표강화, 온실가스배출감축시점단축, 선진국및개도국등모든국가로확대, 5년마다감축계획이행여부를검증하기로함 - 한국은올해중으로 2030온실가스감축로드맵 을확정하고이행평가체제를구축할계획이며, 2025년까지신축건물은제로에너지빌딩으로건설의무화 국가 [ 표 1] 주요국가별 2030 년온실가스감축목표및에너지정책 목표및정책방향 중국 05 년대비 60~65% 감축, 태양광 100GW 풍력 200GW 구축 (~ 20) 미국 25 년까지 05 년대비 26~28% 감축, 신재생에너지발전비중 28% 달성 ( 30) EU 90 년대비 40% 감축, 신재생에너지및전기차 50 억유로지원 러시아 90 년대비 25~30% 감축 일본 13 년대비 26% 감축, 태양광발전총 68GW 규모승인 캐나다 05 년대비 30% 감축 한국 30 년 BAU 2 ( 배출전망치 ) 대비 37% 감축, 35 년까지신재생에너지발전량비중 목표 13.4% 계획 주 1: 온실가스배출량감축은 2030 년까지계획이며, 각국경제상황에따라목표안을제시주 2: 중국의배출량은국가총생산 (GDP) 원단위기준자료 : WRI( 세계자원학회 ), 국제기후변화포럼, 국토교통부 해외의주요사례 세계주요국가들은제로에너지빌딩및친환경타운조성에적극적인입장으로저탄소도시조성은선택이아닌의무사항으로인식 특히건축물은가장많은에너지를소비하며온실가스배출량의상당부분을차지함에따라, 주택건설에제로에너지시스템의확대는시급한상황 - 전세계에너지의약 36% 가주거및상업용건물에서소비 ( 유럽 41%, 일본 34%, 미국 34%, 한국 24%) 주요선진국을중심으로제로에너지주택건설의무화를강화하는한편, 이미시범단 지조성을통해모델을개발하고단지형태로확대되는추세 1 신기후체제 ( 파리협정 ) 는 2020 년만료예정인교토의정서를대체, 2020 년이후의기후변화대응을담은기후변화협약. 2015 년 11 월파리에서열린유엔기후변화협약 (UNFCCC) 당사국총회협상을거쳐지난 2015 년 12 월새기후변화체제수립을위한최종합의문을채택. 이번파리협정은선진국만온실가스감축의무가있었던교토의정서와달리 195 개당사국모두에게구속력이있는보편적인첫기후합의 2 BAU( 배출전망치 ) 는정상적인경제활동을가정했을때예상되는이산화탄소배출량 2
( 영국 ) 제로에너지주택건설기준을마련하고강력하게적용, 2016년까지모든신축주택은이기준에따라건설의무화 - 영국최초의성공적인환경친화적주택단지로꼽히는베딩톤제로에너지단지 (Bed-ZED) 는 2002년에조성, 이를모델로점차확대되는추세 - 베드제드는과거오물처리장부지를친환경주거단지조성을목적으로저렴하게매입하여, 환경컨설턴트회사가주축이되어민관합동으로재개발을진행 - 태양에너지를활용해일반주택대비 10% 수준의난방, 빗물과오수정화시스템및탄소저배출교통수단등저탄소시스템을장착 ( 일본 ) 주택에너지합리화를위한건축설계가이드라인등을마련하고, 2020년부터모든신축주택에제로에너지시스템을의무화할것으로결정 - 기존주택단지를리모델링한일본의팰타운은 2002년가정용태양광발전시설을클러스터화하고전력망시스템을시험하기위해조성된시범단지 - 기존주택 ( 약 800세대 ) 에집합태양광시설을설치해전력망과연동하여가정용전기의 100% 를공급 [ 그림 3] 영국의베드제드 (Bed-ZED) [ 그림 4] 일본의팰타운 (Paltown) 자료 : google 자료 : solarelectricpower.org ( 독일 ) 모든신축주택에신재생에너지이용을의무화하고있으며, 기존건물의에너지합리화사업도강력하게추진 - 독일프라이부르크시의보봉은낙후된마을을주민이직접참여하여재생한주택재개발사례 ( 약 2,000가구 ) 로친환경주거지역의대표모델 - 보봉의주택은독일의일반주택에비해에너지를최소 70% 정도절감토록건설되었으며, 당시의신규주택과비교시에도 40% 정도절감가능 - 특히일부가구의경우태양광을통해생산하고남는에너지를판매하여소득 ( 연평균약 4,000유로 ) 를얻기도함 3
( 미국 ) 정부차원의국제에너지절약규정을마련, 2030년까지신축하는모든업무용빌딩을제로에너지로구축할계획 - 멜로즈커먼스 (Melrose Commons) 는미국뉴욕의노후주택지역 ( 약 3,500세대 ) 으로민간개발업체를통해제로에너지주택단지로재개발 - 1990년중반부터공사가진행, 2007년용도지역변경및용적률이상향되면서에너지효율을높이고신재생에너지를활용하는주택단지로건설 국내제로에너지빌딩의무화방안 정부는 2025년까지제로에너지주택건설을의무화하기로하고, 시범사업추진등다양한지원책을제시 국토부는 7대신사업중하나로제로에너지주택건설의활성화를제시하며, 건축기준완화, 세제지원, 시스템구축등기반조성을지원 - 제로에너지주택의선정기준은건축물의에너지효율이 1++ 등급 ( 단위면적당연간 60kWh/m 2 이하 ) 3 으로현재시범사업에적용중 - 제로에너지빌딩건설시상대적으로높은초기공사비를해결하기위해다양한지원방안을제시 - 용적율및높이기준완화, 취득세및재산세감면 (5년간 15%), 소득세및법인세공제 ( 투자금액의 3%), BEMS 4 기술지원및자재정보시스템구축등 [ 표 2] 제로에너지빌딩인센티브 구분건축기준완화보조금지원세제지원기타 지원방안용적율및높이기준 15% 이내완화 BEMS( 건물에너지관리시스템 ) 설치보조금우선지원 ( 설치비 50%) 태양광, 지열등신재생에너지설치보조금 ( 설치비 30~50%) 우선지원취득세및재산세감면 (15%, 5년간 ) 소득세및법인세공제 ( 투자금액의 3%) 설계검토및컨설팅, 운영단계모니터링등맞춤형지원등 정부는 2014 년부터제로에너지빌딩을추진해왔으며, 올해부터주택단지규모인 타운형 ( 지자체에너지자립마을등 ) 으로확대할계획 3 kwh(kilowatt-hour) 는전력량을산정하는기준으로 1000W 의전력을 1 시간동안사용하는것을의미 4 BEMS(Building Energy Management System). 빌딩내에너지관리설비의다양한정보를실시간으로수집 분석해에너지사용효율을개선하는시스템. 에너지사용량, 설비운전, 실내환경및탄소배출량을관리, 평균 5~15% 가량에너지절감 4
[ 그림 5] 제로에너지빌딩사업모델 국내사업현황및향후전망 최근국내제로에너지주택사업은단독주택건설에서주거단지형태로확대되는추세 정부는지난해 12월일부재개발지역을제로에너지시범사업구역으로지정하고보조금및세제혜택을지원 - 시범사업구역은서울장위4구역주택재개발사업, 천호동가로정비사업, 아산중앙도서관등 3개소이며연내착공할계획 - 노후주택을정비하는재개발사업에용적률인센티브를통해경제성을확보하고, 단열및연교차단기법을통해최대 80% 까지에너지비용절감효과를기대 - 시범사업구역은사업종료후최소 3년간에너지사용량등을모니터링, 사업효과검증및향후제로에너지정책개선을위한기초자료로활용 대상서울장위4구역서울천호동가로정비사업아산중앙도서관 [ 표3] 제로에너지빌딩시범단지사업개요민간주도의주택재개발사업, 지열을이용한냉난방시스템도입등대규모공동주택단지의에너지절감기술구현지하 3층 / 지상 31층건설계획 (2,840세대), 2017년상반기착공예정소규모정비사업으로중저층건축물의에너지절감기술구현지하 1층 / 지상 7층건설계획 (107세대), 2016년하반기착공예정공공건축모델로지자체주도의녹색건축물보급및확산기대지하 1층 / 지상 5층의도서관건설, 2016년상반기착공예정 노원구는 121 가구규모의단지형제로에너지주택시범단지를건설중이며, 이는 국내최초의제로에너지임대주택단지가될전망 (2017 년 6 월준공예정 ) - 에너지절약설계기술을통해일반주택대비 46% 의에너지절감할수있으며, 태양광및지열등신재생에너지를활용하여 60% 의에너지를공급할것으로 기대 5
정부의제로에너지주택건설시지원정책에따라향후온실가스감축및신기술을적용한주택형태의등장기대 정부는에너지절약형친환경주택의건설기준을 2009년부터단계적으로강화, 기술개발및공공임대주택시범사업등을추진함에따라점진적에너지절감달성 09년기준주택대비절감률 : 09(15%) 10(20%) 12(30%) 15(40%) 연간건축면적의 10% 를제로에너지빌딩으로대체할경우, 약 18만toe 5 에달하는에너지절감과온실가스 70~80% 감축할것으로기대 다만높은공사비 ( 일반대비 30% 이상증가 ) 와건자재부분의상당부분을수입자재에의존해야하는상황은다소제약 한편국내건설사를중심으로제로에너지아파트단지조성에대한관심은증가하는추세이며주거의편의성및질을중시하는수요자들을공략할것으로예상 최근일부건설사들은층간소음예방및에너지절감등을적용한새로운형태의아파트건설을추진중 건설사별로에너지절감기술, 층간소음저감설계, 스마트기기를활용한시스템장착등특허기술을보유하고있거나상용화단계 현대건설은힐스테이트레이크송도 ( 제로에너지시범단지, 2015.10 월분양 ) 에태양광및수소연료전지등신재생에너지를활용하고스마트 BEMS로에너지관리 대림산업은 e편한세상양주신도시 (2016.4 월 ) 건설에층간소음저감및단열효율이높은창호시스템을적용 현대산업개발은콘크리트와단열재를합쳐단열성능을 40% 이상높인고단열외벽시스템을적용중 다양한신기술적용으로난방비및전기료등관리비절감이예상됨에따라주택수요자들의관심도증가할것으로기대되며, 정부의지원정책에힘입어점진적인사업확대예상 < 책임연구원손은경 (eunkyung.sohn@kbfg.com) 02)2073-5767> 5 TOE(Ton of Oil Equivalent) 지구상의모든에너지원의발열량에기초해서이를석유의발열량으로환산한것으로석유환산톤을말하며, 각종에너지단위를비교하기위한단위로볼수있음. 1TOE 는 1,000 만 kcal 에해당 6