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건설산업 흥망 ‘기로’…패시브·ZEB 경쟁력 갖춰야

세계 건설산업, 녹색건축 ‘주목’
‘국산화’보다 ‘글로벌’ 주시해야
자재산업 경쟁력 육성 ‘핵심’



패시브하우스의 핵심이 경제성으로 모아지고 있다. 지난달 9일부터 10일까지 독일 바이에른주 뮌헨에서 열린 ‘제22회 국제 패시브하우스 컨퍼런스’에서도 가장 강조됐던 점은 경제성이었다.


통상 독일은 일반건축물대비 4~5% 추가비용 투입만으로 패시브하우스(PH) 기준인 연간 1차에너지소요량 120kWh/㎡ 이하를 달성할 수 있다.


우리나라의 경우 이에 상응하는 건축물에너지효율등급 1+를 달성하려면 10% 내외의 비용투입이 필요한 상황이다. 여기에 다양한 고효율설비, 신재생에너지생산설비를 추가해 제로에너지빌딩으로 지으려면 최대 30%의 비용이 추가되는 것으로 알려져 있다.


컨퍼런스에서는 이 문제를 해결하기 위한 핵심으로 컴포넌트(Component: 자재·부품)산업의 발달을 제시했다. 단열재·창호뿐만 아니라 다양한 기술을 활용해 저렴하게 패시브·제로에너지 건축물을 구현하는 아이디어 제품·솔루션이 필요하다는 것이다.


예컨대 스웨덴에서는 강화유리기와로 지붕과 기와 사이의 공기를 햇빛을 이용해 데운 뒤 열교환기·축열조로 보내는 시스템이 개발됐으며 독일에서는 냉매없이 건축구조적으로 빗물을 모아 에어컨 열교환기를 냉각하는 시스템이 개발되기도 했다.


전통적인 건축자재의 개념에서 탈피해 에너지와 접목한 다양한 제품과 솔루션이 개발·적용됨으로써 비용부담을 억제하고 있는 것이다.


반면 우리나라는 이와 같은 창의적인 자재개발이 이뤄지지 않고 있다. 녹색건축이 건설산업의 미래로 점쳐지는 상황에서 패시브·제로에너지빌딩 구현의 근간인 자재산업에 취약한 모습을 보이면서 건설산업자체의 성장동력 부재를 여실히 나타내고 있는 상황이다.


이에 따라 일각에서는 국내 건설산업이 싱가포르처럼 산업자체를 포기하고 외주로 갈 것인지 미국·유럽처럼 자재시장 활성화를 통해 육성할 것인지 기로에 서 있다는 분석을 내놓기도 한다.


국내 패시브·제로에너지건축물 자재산업은 대기업을 중심으로 기존 건자재의 고성능·고급화 전략에 따라 새로운 제품이 개발돼도 고가로 출시돼 비용하락 여력이 크지 않다.


이 경우 대부분 독과점으로 생산되는데다 수요처가 적어 규모의 경제효과를 보기 어렵고 자재를 적용하더라도 에너지생산관련 설비를 덧대야 해 추가적인 비용소모가 불가피하게 된다.


이에 따라 다양한 패시브·제로에너지건축물관련 자재가 없어 이를 지으려는 국내 건축주·설계사들의 선택권이 제한되고 부득이하게 수입해 활용해야 하는 단점이 있으며 그나마도 제도적으로 뒷받침되지 않아 건설산업 성장에 마이너스가 되고 있다는 지적도 나온다.


이번 기획에서는 제22회 국제 패시브하우스 컨퍼런스를 통해 관련 트렌드를 살펴보고 이를 토대로 세계 건축산업의 미래와 우리나라가 지향해야 할 방향에 대해 짚어본다.




PHI 컨퍼런스, ‘경제성’ 강조

독일 뮌헨 MOC이벤트센터에서 열린 이번 컨퍼런스에는 볼프강 파이스트 PHI(Passive House Institute) 소장의 기조강연을 비롯해 16개 세션에서 140여개의 발표가 이뤄졌다.


세션구성은 △바이에른주의 PH △자재·부품 및 건축물서비스 △북미·유럽·아시아 적용사례 △리트로핏 프로젝트 △정책·협력 및 교육훈련 등이 있었으며 전체적으로 경제성확보와 제품요소기술, 세계 각국의 프로젝트 사례를 주요내용으로 다뤘다.


기조강연에서 파이스트 소장은 PH의 핵심요소 5가지인 △단열 △열교 △창호 △기밀 △환기를 언급하며 이제는 각 분야가 기술적으로 발전돼 성능기준도 명확해지고 다양한 부품개발이 이뤄져 보급이 확산되고 있다고 설명했다.


이는 경제성이 상당히 확보됐기 때문인데 1991년 첫 PH의 경우 ㎡당 300유로(약 40만원)의 추가공사비가 필요했지만 지난해 프로젝트의 경우 ㎡당 80유로(약 10만원) 수준으로 하락했다.


요인은 경제성확보를 위한 최적성능기준이 정립됐고 창호환기시스템 등 요소기술간 결합으로 단가가 낮아졌기 때문으로 분석된다.


실제로 열관류율 0.035W/㎡K의 미네랄울 외단열을 17.5cm 두께로 시공할 경우 ㎡당 추가공사비는 2.75유로(약 3,600원)에 불과한 것으로 나타났으며 창호의 경우에도 환기장치와 결합된 제품을 3,000유로(약 400만원) 이하에 적용할 수 있는 것으로 나타났다.


파이스트 교수는 “이제 비용증가가 크게 없으면서 충분히 PH성능을 충족할 수 있는 수준에 왔다”라며 “PH는 싸지 않지만 경제적(not cheap, but economical)이며 투자경제성, 가격경쟁력을 강조해야 한다”고 밝혔다.



한편 독일도 PH의 확산을 위해 공공부문이 적극적으로 움직이고 있다. 독일은 연방제 국가로 각 주법(州法)에 의해 지자체의 권한이 크다. 이에 따라 바이에른주도 독자적인 PH프로젝트를 다수 수행하고 있다.


바이에른주는 신축 공공건물, 시범건축물에 PH를 적용하고 있으며 지방법원, 경찰서 등의 리모델링 시 PH기준을 준용함으로써 건축의 롤모델사례를 제시하고 있다.


특히 지역내 1만가구를 PH에 버금가는 수준으로 조성하기 위한 ‘에너지시스템하우스(Energie System Haus)’프로젝트를 진행하고 있다. 현재 약 5,000가구를 완료했으며 다양한 금융지원혜택이 부여됐다.


주택은 신축되거나 리모델링되고 있으며 태양광패널, 바닥복사난방시스템, 열병합발전, EMS 등이 적용된다.


주목할만한 점은 금융부문이다. 바이에른주는 독일의 상업은행인 KfW의 건축물에너지효율화 관련 금융프로그램에 더해 ‘에너지보너스’ 제도를 운영하고 있다.


KfW는 에너지개선효율에 따라 최대 1억여원을 대출해주고 사후 평가를 통해 약 4,000만원의 보조금을 지급한다.

에너지보너스제도는 신축의 경우 1L, 2L 성능의 주택에 각각 약 1,200만원, 400만원을 지급하며 기축 리모델링의 경우 8L, 5L, 3L주택에 대해 각각 약 400만원, 800만원, 1,200만원의 보조금을 지급한다.


요셉 호쿠버(Josef Hochhuber) 경제미디어에너지기술부 국장은 “바이에른주는 PH를 위한 금융시스템이 정교하게 짜여있으며 이를 통해 건축주를 설득하고 있다”고 밝혔다.


이밖에도 컨퍼런스에서는 세계 곳곳에서 개발되고 있는 환기·난방·급탕 통합유니트, 열교차단 제품 및 공법 등이 소개됐으며 PH의 큰손으로 떠오르고 있는 중국의 대규모 프로젝트를 비롯해 우리나라의 제로에너지 공공임대주택인 노원구 이지하우스 등이 발표됐다.


건설산업 혁신모델은 ‘패시브·ZEB’

미국 에너지국(DOE)에 따르면 세계 패시브건축, 제로에너지빌딩을 포함한 녹색건축관련 시장규모는 2035년까지 1,513조4,000억원에 이를 것으로 전망된다.


이에 따라 미국·유럽 등 각국은 정부기관, 민간기구 등을 필두로 건축물의 성능기준을 강화하면서 건축산업의 경쟁력을 키우고 있다.


영국 BREEAM, 미국 LEED, 독일 PHI인증 등이 국제적으로 건축물의 성능기준을 제시하고 각국의 정부는 이와 같은 기준을 수용해 각종 금융·세제혜택을 부여함으로써 녹색건축을 지원하고 있다.


또한 세계의 건축당국은 물론 학계, 업계에서도 기축건물의 에너지효율화에 주목하는 만큼 지구상의 모든 건축물이 잠재적인 녹색건축시장 물량으로 여겨지고 있는 상황이다. 이미 선진국들은 이와 같은 건축산업의 뉴노멀(New normal) 시대 미래먹거리를 대비하며 산업역량을 강화하고 있다.


지난해 녹색건축한마당에 참여했던 사라 잘레스키 미국 DOE 선임정책자문위원도 “지난세기 컴퓨터, 스마트폰, 4G 등 IT, 모바일, 통신기술의 발달로 관련산업은 혁신적 도약을 경험한 반면 건축산업은 아직도 20세기에 머물러있다”고 지적하며 “건축산업의 혁신적 도약은 제로에너지빌딩을 포함한 녹색건축”이라고 전망한 바 있다.


전문가들은 이와 같은 건축산업의 도약기에 세계시장에서 앞서나가기 위해서는 단순히 해외프로젝트 수주와 같은 형태로는 한계가 있다고 지적한다.


이승복 연세대학교 건축공학과 교수는 “해외 프로젝트 수주도 의미가 있지만 세계의 흐름을 감안하면 국내 건축시장이 생존하기 위해서는 다른 나라에서 만들 수 없는 것들이 개발돼야 한다”라며 “자재시장 육성이 핵심이며 다양한 아이디어 제품이 개발될 수 있는 토양을 만들고 정착시킨다면 세계시장에서 일정부분 성과를 올릴 수도 있을 것”이라고 전망했다.


이번 컨퍼런스에서 PHI가 다양한 컴포넌트들을 강조하고 나선 것도 같은 맥락으로 풀이된다. 컨퍼런스와 함께 열린 PHI인증제품 전시회는 다양한 아이디어·기술제품의 각축장이었다.




전시회 키워드 ‘콤팩트’

세계적으로 PHI인증을 획득한 제품은 약 900여개에 달하며 이번 전시회에는 이 중 50여개의 제품이 출품됐다.


단열재·창호·열교차단재·기밀제품 등 다양한 부문에서 출품했지만 많은 주목을 받은 것은 설비부문이었으며 키워드는 ‘콤팩트’였다. 외벽과 일체화된 환기장치, 냉·난방·급탕·환기가 가능한 통합유니트 등의 제품이 이목을 끌었다.


이번 전시회의 경쟁부문인 환기장치에서는 Fresh-r사의 벽면일체형 환기시스템이 1위를 거머쥐었다. PHI는 매년 컨퍼런스마다 부문을 달리해 인증제품에 시상하고 있으며 올해는 환기장치를 대상으로 이뤄졌다.


이 제품은 구리를 활용한 박막열교환기, 미세먼지차단 필터 등을 적용했다. 열교환효율 83%, 풍량 100㎥/h성능을 나타내며 2,000유로(약 260만원)의 가격이 책정됐다.


또한 피클러(Pichler)사의 통합유니트 PKOM4는 설치면적 0.75㎡의 단일 히트펌프복합시스템으로 냉방, 난방, 환기, 급탕이 가능하다. 난방효율 95%, 연간소비전력 1,112kWh, 최대수온 55℃, 최대공기흐름 250㎡/h를 보이고 있다.


피클러는 이번 전시회 후 국내 기술제휴 컨설팅업체인 PH서울과 한국·중국시장 독점공급 계약을 위한 협의를 진행하기도 했다.


이밖에도 발코니·파라펫 열교차단재로 유명한 쉐크(Schock), 독보적인 기밀테이프 기술을 보유한 시가(SIGA), 고품질 환기장치를 판매하는 젠더(Zehnder) 등이 참여했다.


자재시장 ‘국산화의 역설’

이와 같이 유럽은 다양한 고성능, 아이디어제품이 개발·출시돼 매출이 확장되고 있는 상황이지만 국내 자재시장은 척박하다.


우리나라의 경우 PHI인증을 받은 제품은 LG하우시스의 알루미늄 창호, 록셀보드의 탄산칼슘계 복합단열재 등 손에 꼽을 정도다. 그나마 올해 컨퍼런스에서 이건창호가 진공단열재부문에서 세계 최초로 인증을 획득하면서 국내 자재산업의 해외진출 가능성을 보인 수준이다.


미래 건설산업에서 자재기술이 중요한 이유는 패시브·제로에너지빌딩 등 녹색건축이 미래 건설산업의 혁신적 진보로 점쳐지는 상황에서 이를 구현하기 위한 핵심이 자재이기 때문이다.


PHI의 관계자는 “국가별 기후를 감안하더라도 국제기준은 조정이 불가하다”라며 “다만 기후대별로 적합한 솔루션은 각기 달라질 수 있다”고 설명한다.


즉 완제품으로서의 건축물은 기후와 관계없이 일정 성능을 내야 기후변화, 온실가스 저감에 적절히 대처할 수 있다는 것이며 이를 구현하기 위한 요소기술이 각국의 기후특성을 반영해 개발돼야 한다는 것이다.


예컨대 독일은 겨울에 혹한이 많지 않고 일사가 적으며 여름이 습하지 않기 때문에 창은 작게 내고 환기장치를 사용하는 대신 가습기능이 중요하다. 반면 우리나라는 겨울이 추운 대신 일사획득에 유리하고 여름이 습해 남향 창을 비교적 크게 내고 제습기능을 더한다.


이와 같이 자재산업은 미래 건설산업 혁신의 원동력이지만 우리나라는 세계에 내놓을 만한 혁신적인 자재·제품개발이 드물다. 원인은 여러 가지가 있지만 국산화에 지나치게 몰두하는 방식이 오히려 발목을 잡고 있다는 지적이 제기된다.


물론 제품·요소기술에서 격차가 존재하기 때문에 선진국의 고품질제품을 국산화해 비용을 낮춰 공급한다는 측면에서는 순기능도 있다.


그러나 이와 같은 방식으로는 수출 등 해외진출이 어려워 장기적으로는 산업에 해가 된다는 분석이다. 비슷한 형태의 제품을 만들더라도 기존 제품에 담긴 경험과 노하우를 따라가기가 쉽지 않아 성능·내구성면에서 격차를 좁히기 어렵기 때문이다.


또한 역수출을 고려하더라도 수출 시 관세 등에 따라 비용적 이점도 상쇄되며 지적재산권을 중시하는 미국·유럽 등의 경우 시장에서 받아들여지기가 어렵다는 점도 장애물이다.


결국 국산화는 국내시장만을 고려해 이뤄지게 되는데 시장자체가 작은 우리나라에서는 대량생산에 따른 추가 비용절감이나 제품개선 등 연구개발에 한계가 발생하게 된다.


김광우 서울대학교 명예교수도 “새로운 자재·제품이 성공하기 위해서는 수요가 있어야 하는데 국내 상황은 녹록지 않다”고 지적한다.


더구나 최근 선진국들이 중국·동남아에서 현지생산을 통해 비용을 절감하는 만큼 장기적으로는 오히려 국산화제품보다도 저렴한 상품들이 유입돼 시장잠식우려도 있다.


즉 지금과 같은 유럽제품의 국산화로 자재산업의 방향이 지속된다면 국내 건설산업은 세계적인 경쟁력을 잃고 우리나라에만 머무는 ‘우물 안 개구리’가 될 가능성이 크다.




진격의 ‘거대 中시장’

당장 국내 건축산업의 위협요인은 중국의 급격한 성장이다. 중국은 2017년 허베이성 가오베이뎬시에 5.5㎢ 규모의 초저에너지 건설산업기지를 구축한 바 있다. 최근에는 이 도시에 20만ha(약 6억평) 규모의 PH단지가 지어지고 있어 2019년 기초공사가 완료될 전망이다.


이밖에도 대규모 제로에너지빌딩 단지로 칭다오에 건설되고 있는 ‘에코파크’를 비롯해 베이징, 톈진 등에 PH기준의 대규모 공동주택 등 건축물이 정부주도로 추진되고 있어 독일을 필두로 유럽·미국 기업들이 눈독을 들이고 있다.


이와 같은 거대 중국시장을 감안해 PHI도 내년 제23회 PH 컨퍼런스를 가오베이뎬시에서 개최하겠다고 발표하기도 했다.


중국은 자재산업에서도 경쟁력을 쌓아가고 있다. 그간 유럽기업들의 OEM생산을 담당하며 쌓은 노하우로 창호·불연단열재 등에서 우리나라 제품과 필적하거나 오히려 성능이 더 좋은 제품들이 출시되고 있어 세계경쟁력을 자신하고 있다.


최근 우리나라에서 단열재 두께기준이 규정되고 향후 불연단열재 사용이 필수가 될 것으로 예상되면서 이와 같은 성능·두께를 만족하는 제품을 중국에서 수입하려는 시도가 이뤄지는 점도 중국 자재기술의 성장을 엿볼 수 있는 대목이다.


실제로 중국은 한국시장 진출의사를 비치기도 했다. 이번 컨퍼런스 종료 후 한국, 중국, 독일 관계자들이 모인 자리에서 100억위안(약 1조7,000억원) 규모의 중국 최대 에너지절약형 창호생산 기업인 ‘오리엔트순다’의 관계자는 “한국이 독일에만 제품 및 기술제휴 협력을 타진할 것이 아니라 중국과도 협력해 직접교류하자”고 제시하기도 했다.




스타트업육성 제도·체계 필요

중요한 점은 다양한 제품·기술개발이 이뤄질 수 있는 토양을 만들어야 한다는 것이다. 선진국의 경우 다양한 스타트업들이 개인형 창고 등에서 제품을 개발해 출시하면서 어느 정도 매출 수준을 확보하고 있다.


독일의 리벤스라움 홀즈(Lebensraum Holz)사는 작은 공장에 목재모듈러 생산시스템을 갖추고 공기를 획기적으로 줄인 PH를 공급해 급격히 성장하고 있다.


스웨덴의 MRD라는 자재회사는 폐유리로 글라스폼을 만들어 단열재로 활용하는 ‘콜옌기술’을 개발해 세계 각국에 수출하고 있으며 유리기와로 지붕에서 열을 만들어 실내로 공급하는 솔루션을 개발한 솔테크에너지는 정부지원에 힘입어 높은 성장률을 기대하고 있다.


또한 2015년 창립한 미국의 카테라(Kattera)도 BIM, ERP 등 IT기술을 접목해 창호·벽체를 모듈러 형식으로 공장제작함으로써 건축비용을 획기적으로 절감했다. 이곳은 구글, 소프트뱅크에서 8억6,500만달러(약 9,200억원) 투자를 받아 현재 기업가치가 3조원에 육박한다.




전문가들은 국내에서 이와 같은 자재 스타트업이 발생하기 위해서는 적절한 시스템 구축이 필요하다고 지적한다.


현재 한국건설생활환경시험연구원(KCL) 등과 같은 시험연구원이 단순히 의뢰를 받아 제품을 시험하고 수수료를 받는 사업만 수행할 것이 아니라 다양한 자재·부품관련 아이디어를 시뮬레이션으로 성능을 검증하고 이를 토대로 개선안을 컨설팅해 시제품 제작까지 지원하는 ‘원스톱 서비스’가 구현된다면 충분히 체계가 정착될 수 있다는 것이다.


이미 국내 다수의 시험연구소의 장비들이 세계적인 수준으로 구축돼 있어 의사결정만 이뤄지면 시행이 가능할 것으로 전망된다.


시스템이 정착되면 다양한 스타트업이 손쉽게 시제품을 개발하고 양산을 준비할 수 있어 진입장벽이 낮아질 수 있다는 분석이 나온다. 이 경우 국가가 최우선 과제로 삼고 있는 창업을 통한 청년일자리 창출에도 기여할 수 있다.


또한 이와 함께 제도적인 정비도 필요하다. 패시브건축 수준의 단열성능을 규제하는 ‘건축물의 에너지절약형 설계기준’ 개정안이 오는 9월 시행될 예정이다.


다만 현재로서는 단열성능을 확보할 수 있는 열관류율과 함께 두께도 규정하고 있어 보다 창의적인 설계가 이뤄지기기 어렵다. 이에 따라 현재 추진되고 있는 건축물에너지총량제와 같이 최종적인 성능만 규제하고 구현하는 방법에는 제한을 두지 않는 형태로 개선이 필요하다.


또한 다양한 자재가 건축물에 제대로 시공돼 성능이 발휘될 수 있도록 기본적인 열교·기밀성능을 보장할 수 있는 기준마련이 필요할 전망이다.


이에 대해 국토교통부의 관계자는 “현재 단열기준이 제품·소재기준이 아닌 열관류율을 기준으로 하는 것처럼 열교·기밀부문에서도 객관적인 수치로 하한을 규제할 수 있는 성능기준 마련을 위해 노력하고 있다”고 밝혔다.


향후 우리나라가 건설산업의 미래 먹거리인 녹색건축 이슈를 잡아 자재산업을 중심으로 세계시장에 진출할 수 있을지 주목된다.