제로에너지 건축물(ZEB)-환경과 에너지를 지키는 똑똑한 미래형 건물

제로에너지 건축물(ZEB)에 대하여

제로에너지 건축물(Zero Energy Building, 이하 ZEB)은 건물 안에서 소비되는 에너지와 건물 외부에서 생산되는 신재생에너지 생산량을 합산하여 최종적으로 에너지 소비량이 '0(제로)'이 되도록 만든 건축물을 말합니다. 단순히 에너지를 적게 쓰는 것을 넘어, 필요한 에너지를 스스로 만들어내어 에너지 자립을 실현하는 똑똑한 건물입니다. 이는 지구온난화와 기후변화에 대응하고 에너지 위기를 극복하기 위한 매우 중요한 개념이자 목표가 되고 있습니다.

 

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제로에너지 건축물의 목적과 필요성

건물 부문은 온실가스 배출량 중 상당한 비중을 차지하고 있어, 2018년 5,210만 톤이던 배출량을 2030년까지 3,500만 톤으로 32.8% 감축해야 하는 중요한 과제를 안고 있습니다.

 

 

우리나라는 2010년 저탄소 녹색성장 기본법 제정을 시작으로 2020년 '2050 탄소중립' 선언, 그리고 2021년 탄소중립 시나리오 및 2030 NDC(국가 온실가스 감축 목표) 상향안을 확정하는 등 기후위기 대응 노력에 적극적으로 동참하고 있습니다 . 특히 건물 부문은 온실가스 배출량 중 상당한 비중을 차지하고 있어, 2018년 5,210만 톤이던 배출량을 2030년까지 3,500만 톤으로 32.8% 감축해야 하는 중요한 과제를 안고 있습니다. 이러한 상황에서 제로에너지 건축물은 다음의 목적과 필요성을 가집니다.

1. 기후변화 대응 및 탄소중립 실현: 건물의 에너지 소비량을 획기적으로 줄이고 신재생에너지를 활용하여 온실가스 배출량을 최소화함으로써 국가적인 탄소중립 목표 달성에 기여합니다.
2. 에너지 안보 강화 및 자립도 향상: 외부 에너지 의존도를 낮추고 건물 스스로 에너지를 생산함으로써 국가 전체의 에너지 자립도를 높이고, 안정적인 에너지 공급 체계를 구축할 수 있습니다.
3. 지속가능한 건축 문화 조성: 미래 세대에게 건강한 환경을 물려주기 위한 친환경 건축의 표준을 제시하며, 지속가능한 도시 및 건축 발전에 필수적인 요소입니다.
4. 건물의 가치 증대 및 쾌적성 향상: 고단열, 고성능 설비 등으로 쾌적한 실내 환경을 제공하고, 장기적으로 건물 유지관리비용을 절감하여 건물 자산 가치를 높입니다.

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제로에너지 건축물의 주요 구성 요소 및 기술

건물 에너지 관리 시스템(BEMS; Building Energy Management System)을 적용하여 건물의 에너지 사용량을 실시간으로 모니터링하고 분석하여 최적의 운전 효율을 유지합니다.

 

 

ZEB가 되기 위해서는 다음 두 가지 핵심 기술이 조화를 이루어야 합니다.

1. 고효율 에너지 절감 기술 (패시브 기술):
   • 고단열·고기밀 설계: 외벽, 지붕, 바닥 등의 단열 성능을 강화하고 틈새를 없애 외부로 새어 나가는 에너지를 최소화합니다.
   • 고성능 창호: 단열 성능이 뛰어난 시스템 창호를 사용하여 열 손실을 줄이고, 일사량 조절 장치를 통해 냉난방 부하를 저감합니다.
   • 폐열 회수 환기장치: 건물 내부의 오염된 공기를 배출하면서 버려지는 열에너지를 회수하여 신선한 공기를 데우거나 식히는 데 활용하여 환기 시 에너지 손실을 줄입니다.
   • 고효율 조명 및 설비: LED 조명, 고효율 냉난방기, 대기 전력 차단 장치 등 에너지를 적게 소비하는 제품을 적용합니다.
   • 자연 채광 및 자연 환기: 설계 단계부터 자연 빛과 바람을 최대한 활용하여 인공 조명 및 냉난방 사용을 줄입니다.
2. 신재생에너지 생산 기술 (액티브 기술):
   • 태양광 발전(PV): 건물의 지붕이나 외벽에 태양광 패널을 설치하여 전기를 생산합니다.
   • 지열 시스템: 땅속의 일정한 온도를 활용하여 냉난방에 필요한 에너지를 공급합니다.
   • 태양열 급탕: 태양열 집열판을 이용하여 온수를 생산합니다.

이러한 기술들을 효과적으로 통합하고 제어하기 위해 건물 에너지 관리 시스템(BEMS; Building Energy Management System)을 적용하여 건물의 에너지 사용량을 실시간으로 모니터링하고 분석하여 최적의 운전 효율을 유지합니다.

 

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제로에너지 건축물 인증 제도 및 로드맵

대한민국에서는 「녹색건축물 조성 지원법」에 따라 제로에너지 건축물 인증 제도를 운영하고 있습니다. 이 제도는 건축물에너지효율등급 1++ 이상(에너지 효율이 매우 뛰어남)을 취득하고, 신재생에너지 설비를 설치하여 건물 내에서 소비되는 에너지(1차 에너지 소요량) 중 일정 비율 이상을 생산하는 에너지자립률에 따라 1등급부터 5등급까지 차등하여 인증하고 있습니다.

 

1등급이 에너지자립률 100% 이상으로 완전한 제로에너지에 해당하며, 5등급은 에너지자립률 20% 이상입니다.

ZEB 인증시스템은 2025년 1월 1일 이후 신규로 진행하는 인증을 담당하고 있습니다 .

정부는 2020년부터 제로에너지 건축물 의무화를 단계적으로 추진하고 있습니다. 

• 2020년: 연면적 1,000m² 이상 신축 공공건물에 대해 ZEB 5등급 의무화가 시작되었습니다.
• 2023년: 연면적 500m² 이상 공공건물 및 공공 공동주택 30세대 이상에 ZEB 5등급이 의무화되었습니다.
• 2024년: 연면적 1,000m² 이상 공공건물(일부 용도 제한)에 대해 ZEB 4등급이 의무화되었고, 그 외 공공건물은 5등급 인증 의무를 유지하고 있습니다.
• 2025년: 연면적 1,000m² 이상 신축 민간건물 및 공동주택 30세대 이상에 대해 ZEB 5등급 수준의 설계가 의무화될 예정입니다. (현재 띠꽁님이 활동하시는 시점에서는 적용되고 있을 거예요!) 
• 2030년: 공공건물은 ZEB 3등급 수준으로 의무화가 검토 중이며, 민간건물로도 의무화가 더욱 확대될 계획입니다.

이처럼 의무화가 지속적으로 확대되고 있다는 것은 ZEB가 더 이상 선택 사항이 아닌, 미래 건축의 기본적인 요소가 될 것임을 의미합니다.

 

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제로에너지 건축물의 중요성 및 미래 전망

제로에너지 건축물은 기후위기 시대에 필수적인 해답을 제공하는 핵심 기술이자 사회적 변화의 상징입니다. 초기 투자 비용이 다소 높을 수 있다는 점, 신재생에너지 발전량의 예측 불확실성 등의 과제도 있지만, 장기적인 에너지 절감 효과와 환경 보호 가치를 고려할 때 그 중요성은 더욱 커지고 있습니다.

 

앞으로는 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT), 빅데이터 등 첨단 기술이 ZEB에 더욱 깊이 융합되어, 건물 스스로 에너지를 최적으로 관리하고 사용자에게 더욱 쾌적하며 건강한 환경을 제공할 것입니다. 

 

https://gseed.co.kr/에너지-절약을-통한-지속-가능한-미래-에너지절약계

에너지 절약을 통한 지속 가능한 미래-에너지절약계획서 – 녹색건축인증

https://gseed1004.blogspot.com/2024/06/blog-post_5.html

신재생에너지와 탄소중립-미래를 위한 필수 과제

https://gseed1004.tistory.com/7967

녹색건축인증(G-SEED)-대한민국 건축물의 미래를 만들다

https://gseeds2.com/biz/biz_1.html

녹색건축 녹색건축인증 녹색인증 BEMS G-SEED gseed BF인증

https://youtu.be/nuKtRXcbiNE?si=i90oeE5ERjFU8a40

 

https://youtu.be/_9Rnc55CRSo?si=1vkmSe_y5z5lo5E4

 

https://youtu.be/2lp3DdNgDZk?si=AMmdr_5oRnDM_ZW4