[국토일보 김준현 기자] 건축물에너지 자립을 위해 제로에너지를 넘어선 미래 대비 플러스에너지빌딩(Plus Energy Building, PEB)구현이 향후 숙원사업으로 떠올랐다.
관련업계에 따르면 제로에너지빌딩(Zero Energy Building, ZEB)은 목표 달성을 위한 신재생에너지 활용이 필수적이나, 활용도가 기존 에너지원에 비해 불안정하다. 또 낮은 에너지 생산밀도, 에너지저장기술 적용 어려움을 이유로 공급이 6.5%에 불과하다는 지적도 제기됐다.
게다가 최근 제7회 기계설비의 날 행사에서 강용태 대한기계설비단체총연합회 회장이 "앞으로는 제로에너지빌딩을 넘어 플러스에너지빌딩 시대를 열어야 한다"고 밝혀 '액티브 시스템'이 더욱 관심을 끌고 있다.
강 회장은 특히 본보와의 단독 인터뷰에서도 “제로에너지빌딩은 에너지 자립률이 20% 정도밖에 안 된다”며 “건물 내에서 필요로 하는 에너지보다 더 많은 에너지를 생산해서 에너지 자립률을 극대화하기 위해 플러스에너지빌딩을 도입해야 한다”고 강조했다.
원희룡 국토교통부 장관 역시 '기계설비의 날' 축사에서 “탄소중립 시대를 맞이한 현 시점에서 에너지 제로를 넘어서서 에너지를 플러스하는 건축물을 구축해야 한다”고 덧붙였다.
제로에너지빌딩은 단열성능 극대화, 자연채광 사용 등 패시브 디자인을 통해 에너지 부하를 최소화하고, 신재생에너지로 건물 에너지 부하 일부를 충당해 에너지 자립률 20% 이상되는 건물을 말한다.
기준에 따라 2020년에는 1,000㎡ 이상 공공건축물에 제로에너지빌딩을 의무화하고, 2023년엔 500㎡ 이상 공공건축물 의무화, 2025년에는 1,000㎡ 이상 민간 건축물 및 공동주택 30세대 이상 의무적으로 구축해야 한다.
그러나 제로에너지빌딩 에너지 생산은 태양에너지 활용에만 집중된 문제를 안고 있다. 태양광 에너지 발전량은 443kWh/㎡년으로 공공 건축물의 평균 1차 에너지 소비량인 501kWh/㎡년에 비해 낮아 단일 에너지원으로는 자립률 100%를 달성하기는 어렵다는 분석이다.
강 회장은 “제로에너지빌딩의 한계를 극복하기 위해선 고효율 에너지 저장 변환 시스템을 개발하고, 액티브 시스템 최적화를 통한 에너지 효율 증대 등이 필요하다”고 설명했다.
이에 따라 최근에는 고려대학교에서 플러스에너지빌딩 혁신기술 연구센터가 설립되기도 했다. 신재생에너지 생산 및 변환 성능 고효율화, 열에너지 저장, 패시브·액티브 핵심기술 개발 및 최적화 등 각 3개 그룹으로 활발한 연구가 진행 중이다.
그 중 제 3그룹은 플러스에너지빌딩 최적화를 위해 다열원 하이브리드 시스템 원천기술 개발 및 요소기술 고효율화, 저에너지 고성능 통합형 외피시스템 설계 및 패시브 원천데이터베이스 구축 등을 연구한다.
센터장을 겸임하는 강용태 회장은 “플러스에너지빌딩을 통해 에너지시스템 효율향상을 실현하고, 에너지의 시간적·공간적 불일치 문제를 건물간 에너지그리드 형성을 통해 해결하고자 한다”며 “포괄적으로는 IoT 디지털 기술 적용, 에너지시스템 최적화, 대기오염 문제해결 등 범용적인 기술들과 함께 스마트시티 실현에 적용될 핵심기술이 될 것이다”고 말했다.
