‘탄소중립’, 에너지자급 건축물로 실현

[정보통신신문=차종환기자]

건물 사용에 필요한 전기를 태양광, 지열 등을 이용해 충당하는 ‘제로에너지’ 건축물에 대한 관심이 늘고 있다.

건물이 소비하는 에너지와 건물 내 재생에너지를 통해 만들어지는 에너지를 합산한 총에너지량이 최종적으로 ‘제로(0)’가 되는 상태를 ‘제로에너지’라 일컫는다.

특허청에 따르면, ‘제로에너지 건축’ 관련 특허는 2020년 560건으로, 2008년 259건 대비 2.16배 증가했다.

이는 건축물의 단열성능기준(2008년)이 강화되고, 제로에너지 건축물 인증제(2017년) 시행 후, 관련 기술개발이 지속적으로 이루어지고 있기 때문인 것으로 분석된다.

기술유형별로 보면, 고효율 단열시스템(34.2%), 고성능 창호시스템(36.3%) 등 새는 열을 막는 ‘패시브 기술’이 70% 정도 차지하고, 태양광(23.5%) 및 지열(6.0%) 등 재생에너지를 활용해 에너지를 생산하는 ‘액티브 기술’이 그 나머지를 차지하고 있다.

한편, 태양광 패널을 옥상 등 한정된 곳에 설치하는 기존의 ‘액티브 기술’로는 에너지 소비 제로를 달성하기 어려운 바, 이를 해결하기 위한 건물일체형 태양광시스템(BIPV) 관련 기술개발이 활발한 것으로 나타났다.

이는 건물의 외면을 이루는 창호와 외장재 등에 태양광 패널을 일체화시키는 융·복합기술로, 특허출원이 최근 5년 사이에 3배로 급격하게 증가했다.

일반적인 태양광 패널은 색상이 어둡고, 투광성이 나빠서 건물의 창호나 외장재에 바로 적용하기에 어려운 문제가 있었지만 투명도를 높여 창호로 활용하는 기술, 다양한 색채 구현이 가능하도록 해 외장재에 적용하는 기술 등이 출원되고 있다.

또한, 플렉서블한 소재로 곡면 등 건물의 다양한 디자인에 적용할 수 있는 기술로도 발전해가고 있다.

탄소중립 달성을 위해 건물의 에너지 소비를 줄이는 것이 필수인 가운데, 우리나라를 포함한 미국, 유럽 등은 제로에너지 건축 의무화를 추진해 보급을 확대해 나가고 있다.

제로에너지 건축 세계시장 규모는 2020년 6000억달러에서 2035년에는 1조4000억달러로 2배 이상 확대될 것으로 전망된다.