2018 대한민국 에너지대전에서 일반인 건축주를 위한 패시브하우스(PH) 내 집 짓기 노하우가 공개돼 주목받고 있다. 특히 이 자리에서 패시브건축을 손쉽게 달성할 수 있는 세계적 수준의 단열재 신제품이 공개돼 관심을 더했다.

한국패시브건축협회(회장 최정만)와 이지아이비스(EZIBS, 대표 류승우)는 지난 3일 고양시 킨텍스에서 ‘예비건축주를 위한 패시브하우스의 이해와 시공디테일 및 EZ Block 신제품 발표회’를 개최했다.

기후변화 시대…60℃ 온도편차 견뎌야

오대석 패시브건축협회 사무국장은 발표에서 “올 여름 강원도 홍천이 41℃, 서울도 39.6℃를 기록해 건축물이 엄청난 무더위를 견뎌내야 했다”라며 “기후변화, 이상기후에 따라 앞으로 건축물은 40℃~-20℃까지 60℃의 차이를 견뎌야 한다는 과제를 안게 됐다”고 밝혔다.

기후변화에 대한 대응이 실내쾌적성에 대한 문제라면 대기환경 오염에 따른 대응은 실내건강에 대한 문제다. 최근 미세먼지와 황사 등이 문제가 되면서 건물은 이에 대한 고려도 병행해야 한다.

‘내 집 짓기’를 꿈꾸는 건축주들이 패시브하우스를 고민하는 이유다. 건축주들은 통상 ‘좋은 집을 짓는다’는 목표로 접근하지만 그간 ‘좋은 집’의 기준은 ‘아름다운 건물’과 동의어였다. 2,000~3,000만원짜리 자동차를 살 때도 연비를 꼼꼼히 고려하는데 수억원대를 넘는 집을 짓는데 성능부문을 고려하지 않는다는 사실은 아이러니다.

패시브하우스는 이에 대한 대안으로 나왔다. 최초 독일에서 이를 고민한 이유는 에너지문제가 아니라 하자예방에 대한 문제였다. 2차 세계대전 이후 재건 과정에서 모든 건축물에서 결로, 곰팡이가 발견돼 어떻게 이를 방지할지 고민한 끝에 개발된 건축시스템이라는 것이 패시브건축협회의 설명이다.

단열, 열교, 기밀이 하자예방의 핵심임이 밝혀지고 이에 따라 실내환기, 열쾌적 달성을 위해 환기, 외부차양장치 등이 추가되면서 패시브하우스의 개념이 정립됐다. 에너지 절약, 외부오염 차단 등도 부수적인 이점으로 따라왔다.

비용·성능 절충해 ‘5L 적합’

우리나라의 패시브건축은 독일에 비해 기준을 낮게 설정할 수 있다는 측면이 있다. 이는 비용과 성능의 현실적 타협이 가능하다는 의미다. 독일과 달리 여름기후가 습해 제습 문제만 해결한다면 우리나라는 복사난방 및 축열문화, 겨울철 많은 일사량 및 낮은 습도 등 패시브건축에 유리한 환경을 갖고 있다.

독일은 연간 난방에너지요구량을 15kWh/㎡로 정한 1.5L하우스를 패시브하우스의 기준으로 삼고 있다. 우리나라에서 1.5L하우스는 복사난방에 따라 열량이 지속공급되면서 한겨울에 실내기온이 30℃를 넘나드는 경우가 많다. 결국 거주자는 창문을 열어 실내온도를 낮추는데 이는 기껏 아낀 에너지를 공중에 날려버리는 것과 마찬가지다.

현실적으로 온돌, 즉 바닥복사난방을 포기할 수 없다면 1.5L하우스는 비효율적이라는 얘기다. 이에 따라 패시브건축협회는 자체인증에서 1.5~5.0L하우스까지 패시브건축기법이 적용됐다고 보고 등급을 나눠 인증을 부여하고 있다.

물론 바닥복사를 활용한다는 전제 하에 실내쾌적온도를 유지할 수 있는 1.5L하우스라면 5L하우스보다 에너지성능면에서 바람직하다. 그러나 이를 위해서는 20~30℃로 난방수를 공급하는 저온보일러 등의 해법이 필요하다.

오 국장은 “국내 여러 보일러업체를 만나 제안했지만 난방수 온도를 낮출 경우 박테리아·세균증식 등을 비롯해 복합적인 문제가 발생할 수 있어 이에 대한 해법마련이 선행돼야한다는 답을 내놨다”고 밝혔다.

PH 내 집 짓기 ‘6계명’

건축주가 패시브하우스를 짓기 위해서는 6가지를 고민해야 한다. 첫째는 형태다. 건축물의 외형을 단순하게 할수록 외기접촉면적을 줄일 수 있다. 에너지비용 절감뿐만 아니라 각종 자재투입량도 감소하기 때문에 가능하면 박스형태에 가까울수록 좋다. 다만 일부 기계실, 창고, 현관, 발코니 등 돌출부를 계획하고 있다면 단열라인 및 기밀층 외부로 빼서 건축함으로써 자재비용 일부를 절약할 수 있다.

둘째는 단열이다. 반드시 외단열을 적용해야 하며 설계도면을 받았을 때 하부기초를 포함한 건물 전체가 단열라인으로 연결돼 있는지를 확인해야 한다. 곰팡이, 결로하자는 단열이 끊긴 부위나 열교부위에서 발생한다. 펜으로 외벽을 따라 선을 그어보고 단열이 끊긴 부분이 있다면 수정을 요구해야 한다.

셋째는 기밀이다. 기밀하지 않다는 것은 바람이 샌다는 것으로 우풍이 발생한다는 의미다. 외벽, 창호, 지붕 등이 건축돼 기밀층이 형성되면 기밀테이프 시공을 해야 한다. 이후 기밀테스트를 수행하고 패시브하우스 기준인 50pa 압력에서 시간당 공기교환율 0.6회를 초과한다면 수정을 요구해야 한다. 만약 이 단계 이후에 테스트를 진행한다면 수정이 곤란할 수 있다.

넷째는 창호다. 창호는 간단히 말하면 PVC 3중유리 시스템창호를 적용한다고 보면 된다. 슬라이딩창호는 국내에서 많이 유통되지만 레일 위에 창이 떠있는 형태여서 기밀이 형성되기 어렵다. 또한 유리의 경우 가시광선투과율은 0.4 이상, 일사획득량(G밸류)은 40% 이상인 제품을 선택하고 열관류율(U밸류)는 낮을수록 좋다.

다섯째는 차양이다. 차양은 처마, 외부블라인드를 활용할 수 있다. 처마는 일사획득량을 여름에는 적게, 겨울에는 많게 하도록 각도·길이를 설정해야 한다. 다만 이는 남향창일때만 해당된다. 동향, 서향에서는 해가 낮게 뜨고 지기 때문에 효과를 보기 어렵다. 이 경우에는 외부블라인드를 설치해야 한다. 내부에 설치하면 이미 실내로 열이 유입되고 다시 나가지 못하기 때문에 효과가 없다.

끝으로 환기장치다. 환기는 자연환기와 기계환기가 있다. 기밀한 패시브하우스에서는 실내 CO₂ 및 화학물질 농도가 지속적으로 높아지므로 환기장치는 반드시 적용해야 한다. 기계환기는 환기량을 보장할 수 있고 실내 냉·온열을 재활용할 수 있어 유리하다. 창을 열어 환기시키는 자연환기의 경우 에너지가 소요되지 않지만 외부 온·습도 및 기압에 따라 환기량이 달라지기 때문에 환기량이 보장되지 않는다.

이지블록, 손쉽게 PH 구현

이어 류승우 EZIBS 대표는 새로운 ‘이지블록’을 소개하는 신제품 발표회를 가졌다. 이번 제품은 손쉽게 패시브하우스를 구현할 수 있는 단열자재다.

앞서 패시브건축협회가 소개한 단열, 열교, 기밀을 단번에 해결할 수 있는 제품으로 혁신적인 자재로 평가되고 있으며 후부착시공과 일체타설의 장점만 취했다는 분석이다.

통상 벽체를 세우고 외단열재를 붙이는 후부착시공은 정밀하게 시공하지 않으면 쉽게 탈락하고 화재에 취약하다. 즉 포항지진 또는 여러 태풍피해지역처럼 건축물이 박피되듯 단열재가 탈락하거나 제천화재참사처럼 화재피해를 키울 수 있다.

반대로 일체타설은 단열재와 단열재를 완전히 밀착시키는 것이 사실상 불가능해 콘크리트가 새어 나오게 된다. 이는 곧 콘크리트의 외기 노출을 의미하기 때문에 모두 열교발생점이 되므로 하자 발생에 취약하다

제품은 국내에서 3번째로 독일 PHI의 인증을 획득했다. 레고블록처럼 쌓아 조립할 수 있어 건축주가 혼자서도 시공할 수 있을 정도로 쉽다. 또한 조립 시 블록이 암·수 형태로 결합하게 돼 기밀층이 자연스럽게 형성된다.

또한 일체타설이 가능한 제품으로 내측벽의 거푸집만 설치하면 외측벽의 거푸집 역할을 해 콘크리트 타설이 가능하다. 일체타설 특징에 따라 공사비용이 절약되고 콘크리트·단열재가 밀착하게 된다.