Passive house

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패시브하우스란?

어떤 집이 한겨울에도 충분히 따뜻하다면, 우리는 단열이 잘 되어서 그럴 것이라고 짐작한다. 단열_ 斷熱, lnsulation, 말 그대로 열의 이동을 차단하여 내부의 온기나 한기를 오래도록 유지한다는 뜻이다. 보온병을 예로 들면 이해가 쉽다. 차가운 얼음물도 뜨거운 커피도 처음의 온도를 오랫동안 유지할 수 있는 이유는 바로 보온병의 뛰어난 단열성능 덕분이다. 그런데, 만약 이 보온병을 사람이 살 정도의 큰 공간으로 확장한다면 그 속에서는 어떤 일이 일어날까?

그림과 같이 단열이 아주 잘된 방이 하나 있다고 가정해 보자. 남쪽으로는 창문이 나 있고 방 안에서는 한사람이 조명을 밝힌 채 컴퓨터를 사용하고 있다. 현재의 실내온도는 20이지만 바깥은 영하 10의 매서운 한파가 몰아치고 있다. 이때 이 방의 온도는 어떻게 변하게 될까?

 


     

먼저, 바깥으로 빠져나가는 에너지에 대해 생각해보자. 이 방의 단열이 아무리 잘 되었더라도 내부의 열은 벽과 창문 등을 통해서 조금씩 빠져나갈 수밖에 없다. 단열이라 함은 열을 100% 가두는 것이 아니라 열이 전달되는 속도를 늦추는 개념이기 때문이다. 여기서 일정한 시간동안 밖으로 빠져나가는 열량을 A, 같은 시간 동안 햇빛 등을 통해 집 안으로 공급되는 열량을 B라 하자.

 

보통의 집이라면 공급되는 열량 B보다 빠져나가는 열량 A가 훨씬 많아 방 안은 금세 냉골로 변하게 된다. 그런데, 만약 열량 A = 열량 B가 될 때까지 보온병에 가까운 수준으로 단열을 끌어올린다면 어떻게 될까? 창문으로 들어오는 따뜻한 햇빛과 하찮게만 보였던 나의 체온, 그리고 백열전구와 PC에서 나오는 소량의 온기만으로도 방 안의 온도를 유지할 수 있지 않을까? 이처럼 난방설비를 통한 인위적인 에너지공급_Active 없이 건물 그 자체만으로도_Passive 쾌적한 실내온도를 유지했으면 하는 바램에서 탄생한 것이 바로 패시브하우스다. 뜨거운 물을 얻기위해 주전자의 물을 계속 끓여주어야 하는 것이 액티브하우스라면, 패시브하우스는 보온병에 그저 뜨거운 물을 담아 주기만 하면 되는 것과 같은 이치다.

 

물론 사람이 사는 주택에서는 주기적인 환기가 필요하다는 현실적인 문제가 있다. 이 과정에서 밖으로 버려지는 에너지의 양도 상당하다. 이를 해결하기 위해서 도입한 것이 바로 열회수형 환기장치이다. 밖으로 배출되는 따뜻한 공기로 실내로 들어오는 차가운 공기를 덥혀 환기로 인한 에너지손실을 최소화한다. 한 톨의 에너지도 낭비할 수 없는 패시브하우스에서는 절대로 빼놓을 수 없는 아이템이다.

 

한편, 아무리 패시브하우스라고 해도 실제로는 단열재의 두께를 한없이 키울 수도 없을 뿐더러, 날이 흐려 햇빛이 들지 않거나 감당하기 힘든 한파가 몰아치는 경우도 많다. 따라서 약간의 난방에너지 공급은 불가피하다. 이를 알기 쉽게 정리한 것이 에너지성능의 평가지표로도 널리 사용되는 바닥면적 1당 연간 난방에너지 요구량이다.

 

 

예를 들면 2001~2010년 사이 국내에 지어진 단독주택의 에너지효율은 약 17리터 수준이다. 이는 겨울철 실내온도를 20로 유지하기 위해서는 바닥면적 1당 연간 17리터의 등유를 태워야 한다는 것을 의미한다. 만약 이 주택의 규모를 30, 100라 가정하고 보일러의 효율을 85%로 잡으면, 1년 동안 이 집에 필요한 실내등유의 총량은 2,000리터=17L/×100/85%. 이를 금액으로 환산하면 290만원=2,000L×1,450/L에 이른다. , 난방비로만 매달 60만 원이 넘게 들어가는 셈이니, 왜 보통의 단독주택이 한 달에도 기름을 몇 드럼_1드럼=200리터씩 때야만 추운 겨울을 버틸 수 있는지가 수치로 증명되는 순간이다.

 

1988년 패시브를 최초로 주창했던 독일의 패시브하우스연구소_PHI, Passive House Institute에 따르면, 패시브하우스라는 칭호를 얻기 위해서는 적어도 1.5리터 주택은 되어야 한다. 이는 비교적 최근에 지어진 17리터 주택의 1/10에도 못 미치는 수준이다. 연간 난방비로 따져보아도 290만 원과 26만원이라는 큰 차이가 난다. 가격대비 열량이 등유보다 1.6배 가량 높은 도시가스를 기준으로 해도 여전히 181만 원과 16만 원으로 큰 차이를 보인다. 30평 단독주택의 한 달 난방비가 기름값으로는 6만 원, 가스비로는 4만 원 정도라니, 패시브하우스의 엄청난 효율이 그저 놀라울 뿐이다.


   

출처]패시브하우스 콘서트/배성호지음/주택문화사​

 

 





 꼭 에너지를 쓰지 않고 난방이 될 수 있는 방법은 없을까에 대한 연구는 오래전부터 일것이다.
석유, 천연가스 등의 화석연료를 사용하지 않고도 20℃ 정도의 따뜻한 실내 온도를 유지할 수 있는데,
이는 고단열과 고기밀성의 확보로 집안에 일조량 등으로 생성된 열을 밖으로 빠져나가지 않게 하는
것이다. 이러한 개념을 도입 적용하여 기존 주택 대비 난방에너지를 90%까지 획기적으로 줄인
건축물을 패시브하우스(Passive House, Passivhaus)라고 한다.

중부 유럽에서는 단위면적(㎡)당 연간 난방 에너지 소비가 15kwh/㎡(1.5 L/㎡)이고,
1차 에너지 소비가 120kwh/㎡ 이하인 건축물을 패시브하우스로 정의하고 있다.
현재 국내 건축법을 적용한 건축물의 단위면적(㎡)당 난방 에너지 소비는
연간 약170kwh/㎡(약17 L/㎡)으로 추정된다.

중부 유럽 국가인 독일, 오스트리아, 스위스, 영국 등의 국가에서는 패시브하우스가 빠른 속도로
퍼져나가고 있다. 패시브하우스는 1991년 독일 남부의 다름슈타트에서 최초로 건축되어져 유럽에
1만5천여채가 지어졌으며 대부분이 목구조 건축물이다. 유럽연합은 2013년부터 패시브하우스 건축이
의무화 된다.























 

<이미지 출처 : 한국패시브건축협회>

 

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