도시형 생활주택과 만난

에너지 절약의 녹색기술

최근들어 건물의 에너지 절약을 위한 노력이 업계에서도 활발하게 이루어지고 있다. 특히 최근에 이루어지는 에너지절감 기술의 연구는 건설사업관리(Construction Management, CM)와 연계돼 있다는 점이 눈길을 끈다.

이를 통해 세부적이고 단계적인 공사비 절감 등이 이루어지고 또한 전문적인 지식과 경험을 바탕으로 건축주를 대신한 금융운영의 대행으로 사업비 및 관리에 대한 건축주의 부담도 최소화할 수 있기 때문이다.

에너지절약형 도시형 생활주택인 서교동 스마트홈은 LH와 중소건설업체인 (주)한국CM기술원의 합작품이다. 이 주택에는 무려 15가지의 에너지절감 기술과 건설사업관리를 연계한 노하우가 담겨 있다. 계획, 설계, 계약, 시공, 그리고 시공후 단계 등 건축의 전단계에 걸쳐 가치공학을 적용, 불필요한 낭비를 줄이고 최적의 사업방안을 구축한 사례로 평가받는다.

도시형 생활주택

에너지 절감기술 적용 낮아

2009년부터 국가에서 1인가구의 증가와 전월세 안정을 위해 정책적으로 내놓은 주택이 도시형 생활주택이다. 전용면적 39~49㎡ 정도의 소형주택으로서 대개 오래된 단독주택이나 상가를 철거하고 그 자리에 신축하는 형태로 이루어지고 있다.

최근 통계청 발표에 따르면 우리나라는 2026년에는 65세 이상이 인구의 20%를 넘는 초고령사회로 진입하고 2035년에는 1인가구 비율이 34%에 이를 것으로 예상되고 있다. 2010년을 기준으로 할 때 전체인구의 약 24%가 1인가구로 구성돼 있으며 이들 대부분의 생활공간은 도시형 생활주택(원룸형)이 대부분을 차지(86%)하고 있다.

한편 2025년 제로에너지 주택 의무화를 위해 신축이나 대단지 공동주택 등의 건물에는 각종 에너지절감과 관련된 시스템들이 일부 적용되고 있다. 이는 향후 보유주택의 가격형성에 중요한 요건이 될 수 있다. 그러나 도시형 생활주택의 경우 건물의 기능보다는 공기단축을 위해 단기간에 건축하는 주택이 많은 만큼 에너지 절감 등을 위한 관련기술의 적용이 거의 전무한 실정이다.

도시형 생활주택에 에너지 절감 기술 등이 적용되지 못하는 것은 몇가지 이유가 있기 때문이다. 우선 보일러 설치 공간 확보에 따른 세대의 임대면적 감소와 이에 따른 부속설비비의 증가 등 건축비가 늘어난다. 또 기기의 보수 및 교체에 따른 유지관리비도 늘어날 수밖에 없다.

소형주거 사용자의 특성을 고려하지 않은 일반적인 보일러 용량의 적용으로 인한 초기 투자비의 증가와 온수난방의 열전달 지연에 따른 에너지 낭비도 문제로 지적된다. 초기투자비의 상승에 대한 부담때문에 에너지절감 및 사용자 거주환경의 개선에 투자를 하지 않고 있다는 얘기다.

에너지절감을 위한

최적화 기술개발 및 적용

서교 스마트홈은 바로 이러한 문제점을 개선한 도시형 생활주택이라는 점에서 의미가 있다. 이러한 사례를 모델로 하여 도시형 생활주택에도 초기 투자비 부담없이 에너지절감 기술을 적용할 수 있기 때문이다.

서교 스마트홈에 적용된 주요 에너지 절감기술을 살펴보자.

먼저 층별 공용보일러 난방시스템을 통해 세대별로 설치된 보일러를 1개층(4세대)당 1대의 보일러로 통합 운영하도록 했다. 스마트 유량제어 시스템을 통해 적정 난방환수온도를 확보하고 난방수 공급을 조정, 불필요한 보일러의 동작시간을 최소화시키고 있다. 요금은 통신기능이 있는 디지털 계량기가 계측한 후 세대별 중계기를 통해 합산, 세대별로 분가되는 시스템이 구축돼 있다.

난방의 경우 바닥 표피 건식난방 시스템을 적용, 특수 단열층을 이용해 콘크리트 내부에서 손실되는 열을 최소화하므로서 난방예열시간과 손실되는 에너지를 최소화했다. 환기의 경우 환경감지기(CO2,온/습도 감지)와 환기장치의 무선 연동을 통해 공기질이 저하될 경우 자동으로 작동하는 지능형 환기시스템을 적용해 실내 공기질을 항상 최적으로 유지시킬수 있도록 했다.

또한 급탕의 경우 서울시 지원을 통해 태양열설비를 구축하고 급탕보일러와 태양열시스템을 연계한 하이브리드 온수 공급시스템을 도입, 온수공급을 위한 보일러 작동을 최소화함으로써 소비되는 가스량을 최소화했다. 

홈 네트워크의 경우 세대별로 세미 홈네트워크(각종 제어연동기술)를 통해 난방제어, 고효율LED조명제어, 대기전력차단제어, 환기상태, 방문자 등을 입주자 스스로 스마트폰 또는 패드를 통해 확인, 조정할 수 있도록 시스템을 갖추어 입주자의 편의성을 극대화했다.

사회안전망 시스템의 보급을 고려한

보안 시스템의 적용

서교 스마트 홈은 에너지 절감뿐만 아니라 사회안전망 연계시스템과 최신방범설비를 구축해입주자의 편의성을 향상한 점도 눈에 띈다. 그중 동체감지시스템은 최근 사회의 문제점으로 대두되고 있는 고독사 문제에 대응하기 위한 것이다. 기존 동체감지기를 응용, 입주자의 동적 움직임이 급격히 저하될 경우 위험을 감지할 수 있는 시스템을 적용해 추후 주택의 흐름에 대응할 수 있도록 계획했다.

미래사회에 대응하기 위한 이같은 신기술 설비의 적용으로 서교 스마트 홈의 경우 독거노인 원격보호시스템을 통해 구축비용을 절감시킬 수 있다(지방자치단체, 가구당 65만원 투입비용 절감예상). 또 스마트미터 디스플레이 보급 비용 절감도 가능(지식경제부, 가구당 35만원 투입비용 절감예상)하게 된다.

이와 함께 미래에 연동될 U-119 구급 안심폰 지급 비용을 절감시켜 주며(지방자치단체, 가구당 29만원 투입비용 절감예상), 그린홈 구축비용도 절감할 수 있다(국토교통부 가구당 약 50만원 투입비용 절감예상). 이러한 노력의 결과로 서교 스마트홈은 국가건축정책위원회에서 개최한 2012년 제1회 녹색건축대전에서 우수상을 수상한 바 있다.

신기술도입의 초기투자비에 대한 부담

건설사업관리(CM)로 해결

이같은 신기술의 적용은 건축주에게는 추후 유지관리비용을 고려한 LCC비용으로 환산할 경우 이익이 되지만 문제는 초기투자비에 대한 부담이다. 이 때문에 건축주들이 선택을 쉽사리 하지 못하는 것이 현실이다. 그러나 서교 스마트 홈은 선진건설기술인 건설사업관리(Construction Management)를 도입해 이를 해결했다.

계획단계에서부터 시공 후까지 건축의 전 단계에 걸쳐 건축주의 입장에서 사업의 총괄업무를 진행하면서 건축주의 불편을 최소화한 것이다. 또 공종별로 외부전문가들을 통해 설계상 과다 또는 미흡한 부분, 개선가능 요소들을 사전에 분석, 전체 공사비중 약 10% 절감을 이끌어냈다. 또한 이를 신기술적용 비용과 상쇄될 수 있도록 최적의 사업방안을 구축했다

서교 스마트 홈에서 개발 및 검증된 스마트 그리드 기술은 (주)한국CM기술원 및 관련 중소업체들의 제품출시로 이어져 오고 있으며 이러한 제품들은 올해부터 현재 정부에서 추진중인 그린리모델링 사업에도 적절히 적용될 수 있도록 지속적인 사업추진 및 보완을 해오고 있다.