패시브하우스라는 용어가 낯설지 않을 만큼 국내 주택 건축 시장을 장악해가고 있다. 이런 관심과는 대비되게 아직 국내의 패시브하우스에 대한 시공경험은 일천하다. 때로는 독일 패시브하우스연구소(PHI, Passive House Institute)의 인증을 받은 주택에서부터, 실제 성능은 턱없이 부족한 유사 패시브하우스에 이르기까지 종류도 다양했다. 패시브하우스의 사례를 보면 다양한 사연들이 넘쳐난다.
문제는 그 중간쯤에 존재하는, 패시브하우스를 지향하는 저에너지 주택이다. 패시브적인 개념은 추종하면서도 독일 기준을 완벽하게는 만족하지 못하는 주택들, 패시브하우스의 범위는 어디까지이고 정의는 어떻게 해야할까?
패시브하우스의 기원 그리고 한국의 패시브하우스와의 차이
1991년 독일 다름슈타트에 최초의 건물이 세워진 이래, 패시브하우스는 그 경제성과 효율성을 꾸준히 인정받으면서 북유럽을 중심으로 지속적으로 성장해 왔다.
국내에는 2017년 초 크게 두각을 나타내기 시작했다. 이는 기후 변화에 따른 주택 유지비에 대한 부담이 커지면서 지속 가능한 고효율 에너지 건축의 대안으로 호응을 얻는 것이다.
그렇지만 이러한 패시브하우스도 독일을 떠나 새로운 곳에 정착하는 과정에서는 크고 작은 변화를 피할 수 없었다. 패시브의 기본 원리는 동일할지라도 그것을 구성하는 조건과 변수는 각자가 처한 환경에 따라 달라질 수밖에 없어서다.
패시브하우스의 기본 구조의 변형의 가장 큰 차이는 기후조건이다. 단순하게 생각해보면, 북위 50도에 위치한 독일의 프랑크푸르트는 북위 37도의 서울보다 훨씬 더 추워야 한다. 하지만 해양성 기후의 영향으로 독일보다 한국은 혹독한 추위와 무더운 여름을 재내야한다. 계절별로 습도와 남향의 일사량도 독일과 크게 다른 부분이다. 여름철의 높은 습도는 제습에 필요한 에너지를 추가로 요구하는 반면, 독일의 세 배가 넘는 겨울철 일사량은 난방에너지 요구량을 크게 줄여줄 수도 있다.
패시브 하우스의 정의
한 문장으로 설명하면 고효율 에너지 주택이다. 이 정의를 PHI가 밝힌 정의를 따라 좀 더 구체화하면 다음과 같다.
“환기를 위해 들여오는 외부공기를 적절히 데우거나 식히는 정도로도 충분히 열적인 쾌적감을 느낄 수 있는 건물로, 효율성과 쾌적성, 그리고 경제성을 모두 갖춘 건물을 패시브하우스라 한다.”
갑자기 환기 얘기부터 나오니 조금은 뜬금없다. 하지만 서구의 난방은 일반적으로 공기를 데우는 방식을 기본으로 한다. 즉, 패시브하우스의 에너지 효율이 워낙 뛰어나니 환기 과정에서 공기의 온도를 약간만 높여주는 것으로도 충분하다는 뜻이다.
반면 우리의 주거문화는 공기 난방이 아닌 바닥난방을 기본으로 한다는 점에서 독일을 비롯 서양 난방 시스템과는 차이가 있다. 이를 바탕으로 한국 패시브 건축협회는 패시브하우스에 대해 다음과 같이 정의를 내렸다.
“패시브하우스란 햇빛이나 내부 발열을 난방에너지의 주된 공급원으로 하되 바닥난방을 보조적인 수단으로 사용함으로써 적절한 실내 온도를 유지하고, 최소한의 에너지로 신선한 공기를 공급하여 거주자가 충분한 쾌적감을 느낄 수 있도록 만든 효율적이고 경제적인 건물을 의미한다.”
즉, 단열과 기밀로 새는 열을 막고 햇빛을 최대한 활용해서 에너지 효율을 극대화한 후, 부족한 실내온도는 바닥난방으로 보충한다는 뜻이다. 아울러 열회수형 환기장치의 역할은 난방보다는 에너지 손실을 최소화하면서 실내에 신선한 공기를 공급하는 것으로 한정했다.
패시브 하우스의 기본 조건
다음은 이러한 정의를 만족시키기 위해서 PHI가 제시한 요건에 한국 패시브 건축협회의 논의 결과를 추가한 것이다. 물론 연구가 좀 더 필요한 부분도 있다. 특히 우리의 기후조건이나 난방방식을 고려했을 때 ‘m2당 연간 난방에너지 요구량 1.5리터’가 여전히 유효한 것인지에 대해서는 추가적인 논의가 필요하다.
그리고 누진제 때문에 에어컨을 간헐적으로만 사용하는 우리의 습관을 감안하면 냉방에너지 요구량과 실제 사용량에도 다소 차이가 있을 수 있다. 따라서 이번 장에서 다룰 사례도 아직 국내의 기준이 명확히 정립되지는 않았음을 감안하여 엄격한 잣대를 들이대지는 않았다.
대신 패시브의 기본 개념을 존중하고 그것을 구현하기 위해 노력했다면 가급적 패시브하우스라는 범주 안에 포함시키고자 했다.
패시브 하우스의 기본 원리와 기술
패시브하우스의 원리와 기본은 비교적 간단하다. 구조를 통해 살아 숨 쉬 듯 건물 자체에서 에너지를 얻을 수 있도록 디자인하고 시공하면 된다.
- 남향 배치에, 될 수 있으면 간결한 형태의 구조를 만든다.
(공기의 빠른 흐름) - 단열재의 두께를 키우고 이것을 건물 바깥으로 열교 없이 붙이되 적절한 마감을 적용한다.
- 창호의 성능을 높이고 집 전체의 기밀 처리를 확실히 한다.
- 효율이 좋은 열 회수형 환기장치를 설치한다.
- 가능하면 축열과 외부차양도 고려한다.
만약 공간 구조가 복잡해질 수밖에 없다면 에너지 성능을 조금 더 양보한다. 겨울철 실내 온도로 20℃가 부족하다면 1~2℃를 높이는 대신 약간의 추가 난방비도 감수한다.
전통 난방시스템과 새로운 시스템 사이
바닥 난방 시스템을 고집하게 되면 주택 활용방법도 한정될 수 밖에 없다. 물론 수백년을 이어온 전통적인 시스템을 탈피해 새로운 시스템에 적응하는 것이 낯설고 어렵지만 주택에 맞는 난방 시스템을 선택하는 것이 어쩌면 현명한 선택이 될 수도 있다. 잘못되거나 어긋나는 것이 아닌 그냥 새로워지는 것일 뿐이다.
해외 패시브하우스 사례
불가리아 패시브하우스
미래형 패시브하우스 컨셉 디자인
아일랜드 West Cork 지역 패시브하우스
디자인 어워드를 수상한 미국 패시브하우스
미국 미네소타 지역 패시브하우스
Reference : https://goo.gl/eKwi42, https://goo.gl/smjDZS, https://goo.gl/iTq4Y5, https://goo.gl/sRbvyX, https://goo.gl/GgDFyA, https://goo.gl/NS5M2W, https://goo.gl/vPiJyB, [네이버 지식백과] 무엇이 패시브하우스인가? (패시브하우스 콘서트, 2014. 11. 30., 주택문화사)
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