에너지를 직접 생산하고, 효율적으로 소비하는 도심 속 에너지 자급자족 빌딩, ‘제로에너지 건축물’ – LG 공식 블로그
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에너지를 직접 생산하고, 효율적으로 소비하는 도심 속 에너지 자급자족 빌딩, ‘제로에너지 건축물’

작성일2017-07-14

인구의 도시집중과 이에 따른 지역적·사회적 변화 양상을 일컫는 개념인 ‘도시화(Urbanization)’라는 단어를 들으면 가장 먼저 무엇이 떠오르시나요? 대부분의 사람들이 긍정적인 단어보다는 ‘인구 과잉’, ‘에너지 먹는 하마’, ‘도심 열섬 현상’, ‘환경 파괴범’ 등의 부정적인 단어를 떠올릴 것 같습니다.

빌딩들의 숲, ‘도시’는 점점 커지고 있다.

빌딩들의 숲, ‘도시’는 점점 커지고 있다.

실제로 수많은 사람과 빌딩이 밀집되어 있는 도심은 에너지 소비량이 엄청납니다. 유엔환경계획(UNEP)의 조사에 따르면, 2050년까지 전세계 인구는 약 97억 명에 육박, 그 중 약 66%인 64억 명 가량이 도시에 거주할 것으로 예상됩니다. 이러한 인구의 증가와 지속적 도심화 현상으로 2050년까지 전체 에너지 수요 중 무려 50% 정도를 빌딩이 차지할 것이라고 합니다.

이처럼 엄청난 에너지를 소비하는 빌딩의 존재는 기후변화의 주요 원인이 되기도 합니다. 하지만 자가 에너지를 발전하거나, 에너지를 효율적으로 사용하는 등 빌딩들을 잘만 활용하면 경제적 측면은 물론이고, 기후변화 및 환경오염 문제를 해결할 수 있는 중요한 열쇠를 제공해 주기도 합니다.

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도시의 에너지 자립도를 높이려면?

참고로, 최근 신재생에너지 발전의 효율이 높아지고, 에너지저장장치(ESS, Energy Storage System)와 결합되면서 에너지를 자체적으로 생산하고 소비하는 ‘마이크로그리드’, ‘에너지 자립섬’ 등이 만들어지고 있습니다. (여기서 공통적인 핵심 키워드는 ‘자급자족’입니다.)

마이크로그리드(Microgrid)란?

기존의 광역적 전력망 시스템으로부터 독립하여, 소규모 지역에서 신재생 에너지를 생산하고 저장하는 등 에너지를 ‘자급자족’ 할 수 있도록 한 국소적인 전력체계

에너지 자립섬이란?

송/배전선이 육지와 연결되어 있지 않은 독립된 섬에서 자체적으로 청정 에너지를 만들어 ‘자급자족’하기 위해, 기존 디젤 발전을 신재생에너지·ESS 등을 결합한 에너지 솔루션으로 대체하는 것 (더 보기)

청정 에너지를 자체적으로 생산하고 소비하는 섬, 에너지 자립섬

청정 에너지를 자체적으로 생산하고 소비하는 섬, 에너지 자립섬

도시화는 피할 수 없는 추세고, 도시의 에너지 자립도를 높여 지속 가능성을 추구해야 하는 것은 우리의 숙명입니다. 그렇다면 에너지를 자급자족할 수 있는 ‘에너지 자립 도시’를 만들려면 무엇이 필요할까요? 에너지를 스스로 생산하고 효율적으로 소비하는, ‘자급자족’ 개별 건축물들이 많이 모인다면 가능하지 않을까요? :smile:

에너지 자립 도시를 만드는 ‘제로에너지 건축물’

‘제로에너지 건축물’은 필요한 에너지를 100% 자급자족하는 건축물(Net Zero Energy Building)을 말합니다. 이론적으로는 에너지 자립률(에너지 생산량 ÷ 에너지 소비량)이 100% 이상인 건축물이죠.

그런데 최근 <녹색건축물 조성 지원법>은 ‘제로에너지 건축물’을 ‘에너지 부하를 최소화하고 신재생 에너지를 활용해 에너지 소요량을 최소화한 녹색건축물’로 정의했습니다.

이론적으로 100% 자립(Net Zero Energy Building) 까진 아니더라도!

이론적으로 100% 자립(Net Zero Energy Building) 까진 아니더라도!

즉, 최근의 ‘제로에너지 건축물’은 에너지효율화 건축물이며, 기존의 패시브 하우스(Passive House)에다 액티브 하우스(Active House)를 함께 포괄하는 의미로 접근하고 있습니다.

패시브 하우스(Passive House)

‘수동적인 집’이라는 뜻으로, 단열을 위한 설계, 친환경 건축자재 활용 등을 통해 에너지 낭비를 최소화한 건축물

액티브 하우스(Active House)

패시브 하우스와 반대로, 태양에너지 등을 활용해 에너지를 직접 생산하는 건축물

직접 에너지를 생산하는 액티브 하우스

직접 에너지를 생산하는 액티브 하우스

액티브 하우스를 위한 기술에는 ① 태양전지 등을 활용해 신재생 에너지를 생산하는 것, ② 에너지 절감형 기계설비 등을 이용해 냉난방 효율을 높이는 것, ③ 건물에너지 관리 시스템(BEMS, Building Energy Management System)을 통해 자체적으로 생산한 에너지의 사용을 제어·관리하는 것 등이 있습니다.

최근에는 건물 일체형 태양전지를 건축물의 창호나 외벽에 외장 재로 사용하여 태양광 에너지로 전기를 생산하거나, 가정용 연료전지나 지열을 활용해 발전하는 등의 다양한 기술이 개발되고 있습니다. 또한, 기존 지능형 빌딩 시스템(IBS, Intelligent Building System)에 에너지 사용량 예측 기반의 에너지 효율화 솔루션이 결합되고 있습니다.

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도시화는 이제 피할 수 있는 대상이 아니라 직면해야 할 과제가 되어버렸습니다. 도시 속 수많은 빌딩들, 이제는 각 빌딩들이 친환경 에너지원으로부터 전력을 직접 생산하고 효율적으로 소비하며, 옆 건물끼리 유기적으로 에너지를 사고 팔 수도 있는 단계까지 발전하기를 기대해 봅니다. 이렇게 된다면 도심은 더 이상 ‘삭막한 빌딩 숲’이 아니라 거대한 ‘에너지 발전소’가 될 수 있겠죠? :smile:

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김주예 프로필

자연을 사랑하고, 지구의 온도를 낮추는 일에 보람을 느낍니다. LG CNS 에너지신산업추진단에서 사업전략 업무를 담당하고 있으며, 살아있는 현장의 이야기로 독자들과의 온도차를 줄여나가고 싶습니다. 에너지 가득 담은 소식으로 소통하겠습니다.