장성진
(Seong Jin Chang)
1
최경석
(Gyeong Seok Choi)
2
김수민
(Sumin Kim)
3†
-
연세대학교 건축공학과 연구교수
(
Research Professor, Department of Architecture and Architectural Engineering, Yonsei
University, Seoul, 03722, Korea
)
-
한국건설기술연구원 국민생활연구본부 건축정보기술센터장
(
Head, Building Information Research Center, Korea Institute of Civil Engineering and
Building Technology, Goyangdae-Ro, 10223, Korea
)
-
연세대학교 건축공학과 부교수
(
Associate Professor, Department of Architecture and Architectural Engineering, Yonsei
University, Seoul, 03722, Korea
)
Copyright © 2016, Society of Air-Conditioning and Refrigeration Engineers of Korea
Key words
Zero-energy building(제로에너지 건축물), Certification criteria(인증기준), Case study(사례조사), Improvement plan(개선안)
1. 연구배경 및 목적
건물분야의 온실가스 배출 절감을 위해 건축물의 외피단열성능 기준이 강화되고(1) 제로에너지 건축물과 관련된 국내·외 정책이 급변하고 있으며, 국내는 2020년부터 3,000 m2 이상 공공건축물을 신축하거나 별동으로 증축하는 경우 제로에너지 건축물 인증을 받아야 한다.(2) 그러나 아직까지 국내에서 시행되고 있는 제로에너지 건축물 인증기준은 주거용 건축물에서 1+++등급 60 kWh/m2 미만, 1++등급 60~90 kWh/m2의 기준을 가지고 있으며, 주거용 이외의 건축물에서는 1+++등급 80 kWh/m2 미만, 1++등급 80~140 kWh/m2의 기준으로만 제정되어 있어 지역에 따른 기후, 건물의 용도에 따른 고려는 비교적 미미한 실정이다.(3) 따라서 국내 제로에너지 건축물 인증기준의 세분화된 기술수준 구축을 위하여 국내·외 제로에너지 인증기준 및 제로에너지 건축물 사례분석을 진행하였으며,
이에 따른 국내 제로에너지 건축물 인증기준에 대한 개선 방안을 고찰하였다.
2. 연구방법
본 연구에서는 국내·외 제로에너지 건축물 인증기준 정책과 국내·외 제로에너지 건축물 사례 분석을 통해 국내 제로에너지 건축물 인증기준 개선 방안을
제시하였다. 먼저, 국내·외 제로에너지 건축물 인증기준에 대해 분석하여 기후조건별 인증기준에 대한 특징을 종합하였으며, 국내·외 제로에너지 건축물
사례 분석을 통해 건축물 유형 및 기후조건에 따른 1차 에너지 소요량의 차이를 검토하였다. 인증기준 정책동향과 관련하여 유럽, 미국, 아시아를 포함한
총 34개국의 인증기준을 분석하였고, 제로에너지 건축물 사례는 Asia-Pacific Economic Cooperation(APEC),(4) Energy performance of buildings directive(EPBD),(5) International Energy Agency(IEA) 보고서(6) 및 연구논문(7-18)을 바탕으로 총 202건의 제로에너지 건축물을 분석하였다. 끝으로 국내 난방도일 범위에 해당하는 자료를 기반으로 국내 제로에너지 건축물 인증기준의
개선 방안을 제시하였다.
3. 연구결과
3.1 국내·외 제로에너지 건축물 인증기준 분석
3.1.1 국가별 제로에너지 건축물 인증기준
미국의 경우 1996년에 지역의 비영리 단체로 설립된 미국 동북부 에너지 효율 파트너십(Northeast Energy Efficiency Partnership,
NEEP)을 시작으로 제로에너지 건축물에 대한 실용적이고 구체적인 노력이 필요함을 인식하고, 2012년부터 로드맵을 수립하는 등 제로에너지 빌딩의
보급에 대해 10~15년간의 중간기 계획을 수립하였다. EU의 경우 2020년까지 건축물 부문에서 1990년 대비 온실가스 배출 20% 감축, 에너지소비
20% 절감 및 신재생에너지 보급을 20%까지 늘리는 것을 목표로 하였으며, 2050년까지 건축물 부문의 온실가스 배출을 1990년 대비 88~91%
수준으로 줄이는 것을 목표로 하고 있다. 또한, 일본의 경우 동일본 대지진으로 인한 전력수급 문제, 국제정세 변화에 따른 에너지 가격의 불안정화의
관점에서 건축물의 에너지 자립의 필요성이 강하게 인식되고 있으며, 이에 따라 제로에너지 빌딩은 실내외 환경 품질을 저하시키지 않으면서 대폭적인 에너지
절감을 실현할 수 있기 때문에 주목받고 있다.
Table 1은 국내를 포함한 34개국의 국가별 제로에너지 건축물 인증기준을 나타낸다. 국외에서도 국내와 마찬가지로 건물 외피의 패시브적 성능을 기반으로 하는
1차 에너지 소요량에 대한 기준 뿐만 아니라 에너지 자립률과 같은 신재생에너지의 적용에 대한 기준을 마련하고 있으나, 본 연구에서는 건물 외피의 패시브적
성능에 초점을 두었다. 따라서 Table 1에서는 각 국가별 1차 에너지 소요량 기준 및 유럽의 국가별 Energy Class 기준을 나타낸다.
Table 1. Standard for certification of zero energy buildings by country(kWh/m2 or energy class)
|
Country
|
Residential Buildings
|
Non-Residential Buildings
|
|
New
|
Existing
|
New
|
Existing
|
|
Austria
|
160
|
200
|
170
|
250
|
|
Belgium
|
45(Brussels region)
|
~54
|
(95-2.5) *(V/S)(Brussels region)
|
~108
|
|
30(Flemish region)
|
40(Flemish region)
|
|
60(Walloon region)
|
60(Walloon region)
|
|
Bulgaria
|
~30-50
|
~40-60
|
~30-50
|
~40-60
|
|
Cyprus
|
100
|
100
|
125
|
125
|
|
Czech Republic
|
75-80% PE
|
75-80% PE
|
90% PE
|
90%PE
|
|
Germany
|
40% PE
|
55% PE
|
n/a
|
n/a
|
|
Denmark
|
20
|
20
|
25
|
25
|
|
Estonia
|
50(detached house)
|
n/a
|
100(office buildings)
|
n/a
|
|
130(hotels, restaurants)
|
n/a
|
|
120(public buildings)
|
n/a
|
|
130(shopping malls)
|
n/a
|
|
100(apartment blocks)
|
n/a
|
90(schools)
|
n/a
|
|
100(day care centers)
|
n/a
|
|
270(hospitals)
|
n/a
|
|
France
|
40-65
|
80
|
70(offices without AC)
|
60% PE
|
|
110(offices with AC)
|
n/a
|
|
Croatia
|
33-41
|
n/a
|
n/a
|
n/a
|
|
Hungary
|
50-72
|
n/a
|
60-115
|
n/a
|
|
Ireland
|
45(Energy load)
|
75-150
|
~60% PE
|
n/a
|
|
Italy
|
Class A1
|
Class A1
|
Class A1
|
Class A1
|
|
Latvia
|
95
|
95
|
95
|
95
|
|
Lithuania
|
Class A++
|
Class A++
|
Class A++
|
Class A++
|
|
Luxemburg
|
Class AAA
|
n/a
|
Class AAA
|
n/a
|
|
Malta
|
40
|
n/a
|
60
|
n/a
|
|
Netherlands
|
0
|
n/a
|
0
|
n/a
|
|
Poland
|
60-75
|
n/a
|
45-70-190
|
n/a
|
|
Romania
|
93-217
|
n/a
|
50-192
|
n/a
|
|
Spain
|
Class A
|
n/a
|
Class A
|
n/a
|
|
Sweden
|
30-75
|
n/a
|
30-105
|
n/a
|
|
Slovenia
|
45-50
|
70-90
|
70
|
100
|
|
Slovakia
|
32(apartment buildings)
|
n/a
|
60-96(offices)
|
n/a
|
|
54(family houses)
|
n/a
|
34(schools)
|
n/a
|
|
UK
|
~44
|
n/a
|
n/a
|
n/a
|
|
Japan
|
75% PE
|
|
China
|
60
|
|
Singapore
|
40-60% PE
|
|
Canada
|
25-60
(HDD Less than 3000)
|
n/a
|
120(Hotels and Motels)
|
n/a
|
|
100(Offices)
|
n/a
|
|
USA
|
Built as ZEB, but does not met because of weather and operation etc.
|
|
Malaysia
|
136
|
|
India
|
n/a
|
n/a
|
80(Office building)
|
n/a
|
|
UAE
|
90
|
|
Korea
|
~90
|
n/a
|
~140
|
n/a
|
국내는 건축물 형태를 주거용 건축물과 비주거용 건축물로만 구분하고 있으며, 각각 90 kWh/m2 이하, 140 kWh/m2 이하의 1차 에너지 소요량 기준을 만족해야 한다. 반면, 유럽의 여러 국가들은 건물의 용도에 따른 세분화된 기준을 가지고 있으며, 1차 에너지 소요량뿐만
아니라 탄소배출량 등 복합적인 기준으로 이루어진 유럽통합 Energy Class에 대한 기준이 수립되어 있다. 또한, 국내와 달리 Austria,
Belgium, Bulgaria, Germany, France, Ireland, Slovenia에서는 신축 건축물을 대상으로 하는 제로에너지 건축물
인증제도 외에 리모델링 건축물의 1차 에너지 소요량 기준을 수립하고 있으며, 이는 신축 대비 약 15~30% 정도 완화된 기준이다. 리모델링 건축물에
대한 완화된 기준은 제로에너지 건축물에 대한 관심과 이해도를 높이고 적극적인 에너지 저감형 건축물 달성 목표를 위한 제도적 뒷받침이라 판단된다.
추가적으로 현행 국내 기준과 큰 차이는 보이는 국가는 Belgium과 Estonia이다. Belgium은 앞서 언급한 리모델링 건축물에 대한 완화된
기준을 가지고 있으며, 추가적으로 신축 건축물에 대해서는 자국 내 지역구분에 따른 1차 에너지 소요량을 단계별로 수립하고 있다. Estonia는 건축물
유형에 따른 세분화된 기준을 보유하고 있다. 주거용 건축물을 단독주택과 공동주택으로 구분하고, 비주거용 건축물을 사무용, 호텔, 레스토랑, 공공건축물,
쇼핑몰, 학교, 병원 등으로 구분하고 있으며, 각 건축물 유형에 따른 에너지 소비 패턴을 고려하여 각기 다른 1차 에너지 소요량을 기준으로 하고 있다.
3.1.2 국가별 난방도일 범위
2018년 9월에 개정된 국내의 건축물 에너지절약설계기준에서는 중부지역, 남부지역, 제주지역으로 구분된 국내 지역구분을 난방도일에 따라 중부1지역,
중부2지역, 남부지역, 제주지역으로 세분화하였다. 난방도일은 연간 난방시간을 의미하며, 각 지역의 난방도일은 중부1지역 3100 이상, 중부2지역
2500 이상, 남부지역 2500 미만으로 구분된다. 이때, 중부1지역의 경우 난방도일을 3100 이상으로만 잡고 있어 상한이 없고, 제주지역도 별도로
난방도일로 구분을 하고 있지 않다. 본 연구에서는 국외의 제로에너지 건축물 인증기준을 벤치마킹하기 위해 국내의 네 지역을 난방도일로 정의할 필요가
있으며, 철원에서부터 제주서귀포까지 국내 주요도시의 난방도일을 분석하였다.
Table 2는 국내 주요도시의 난방도일을 나타낸다. 철원의 난방도일이 3445.9인 것을 고려하여 중부1지역의 난방도일 상한을 3500으로 정의하였고, 제주북부의
난방도일과 서귀포시의 난방도일이 각각 1587.5, 1275.5인 것을 고려하여 남부지역의 난방도일 하한을 1600, 제주지역의 난방도일 범위를 1200
이상 1600 미만으로 정의하였다. Table 1에서 분석된 국가 중 국내 남방도일 범위인 1200~3500 범위에 해당하는 국가는 폴란드, 벨기에, 오스트리아, 영국, 독일, 헝가리, 일본, 미국,
이탈리아, 스페인 등 21개국이며, Table 3와 Fig. 1은 해당 국가의 난방도일 범위와 각 국가의 위치를 나타낸다. 이어지는 연구에서는 21개국의 제로에너지 건축물 인증기준을 심층 분석하였다.
Table 2. Heating degree day of major cities in Korea
|
City
|
Heating degree day[HDD18]
|
City
|
Heating degree day[HDD18]
|
|
Cheorwon
|
3445.9
|
Ulsan
|
2045.4
|
|
Yeongwol
|
3018.4
|
Pohang
|
1969.6
|
|
Sokcho
|
2430.8
|
Busan
|
2034
|
|
Chuncheon
|
2430.4
|
Gwangju
|
2256.6
|
|
Donghae
|
2317.3
|
Jeonju
|
2440.1
|
|
Osan
|
2948.3
|
Wan-do
|
1984.7
|
|
Seongnam
|
2784
|
Yeosu
|
1875.9
|
|
Incheon
|
2781.2
|
Bukjeju
|
1587.5
|
|
Seoul
|
2705.7
|
Seogwipo
|
1275.5
|
Table 3. Heating degree day in Korea and in 21 countries
|
Country
|
Heating degree day[HDD18]
|
Country
|
Heating degree day[HDD18]
|
|
Korea
|
1200~3500
|
Netherlands
|
2700~2900
|
|
Poland
|
3300~3600
|
Ireland
|
2600~2900
|
|
Belgium
|
2900~3700
|
China
|
700~4300
|
|
Austria
|
3000~3300
|
France
|
1300~3600
|
|
Denmark
|
2900~3400
|
Japan
|
900~4000
|
|
Slovakia
|
2700~3600
|
Bulgaria
|
2000~2800
|
|
Romania
|
2500~2600
|
Slovenia
|
1900~2900
|
|
Luxemburg
|
3000
|
Croatia
|
160~4300
|
|
UK
|
2400~3500
|
USA
|
600~2900
|
|
Germany
|
2600~3200
|
Italy
|
1300~2100
|
|
Hungary
|
2600~3000
|
Spain
|
500~1600
|
Fig. 1 Range of heating degree day for each country.
3.1.3 국가별 인증기준에 따른 국내 제로에너지 수준 분석
Fig. 2는 21개 국가를 대상으로 국내 지역구분의 난방도일 범위에 해당하는 국가의 1차 에너지 소요량 기준의 평균값을 나타낸다. 주거용 건축물의 경우, 중부1지역에서는
93.43 kWh/m2, 중부2지역에서는 72.5 kWh/m2, 남부지역에서는 60.13 kWh/m2, 제주지역에서는 57.75 kWh/m2의 1차 에너지 소요량 평균값을 나타내었고, 이는 국내 건축물에너지효율등급 1++의 범위(주거용 : 60~90 kWh/m2)와 유사하게 나타난 것을 알 수 있다.
Fig. 2 Criteria for the primary energy consumption of Zero-Energy Buildings according to HDD range. (C1 : Central 1 region, C2 : Central 2 region, S : South region, J : Jeju Island)
비주거용 건축물의 경우에도 마찬가지로 70.25~124.71 kWh/m2 수준의 1차 에너지 소요량을 나타내었으며, 국내 제로에너지를 달성하기 위한 최소등급 1++을 만족하는 범위(비주거형 : 80~140 kWh/m2)와 유사하게 나타난 것을 알 수 있다. 또한 주거용과 비주거용 건축물의 1차 에너지 소비량을 살펴보면 비주거용 건축물이 주거용 건축물 보다 약 20~33%
정도의 높은 1차 에너지 소요량을 나타내고 있는 것을 알 수 있다.
국내 현행 지역구분에 해당하는 난방도일 범위에 따라 1차 에너지 소요량의 차이를 분석해보면, 주거용 건축물의 경우, 중부1지역을 기준으로 중부2지역,
남부지역, 제주지역은 각각 22.4%, 35.6%, 38.1% 낮은 1차 에너지 소요량을 보이며, 비주거용 건축물의 경우 30.0%, 40.3%,
43.7% 낮은 1차 에너지 소요량을 나타낸다.
난방도일이 낮을수록 국외의 1차 에너지 소요량 기준이 감소하는 추세를 나타내는데, 이는 낮은 난방도일을 갖는 지역에서 강화된 기준을 가지고 있다는
의미보다, 동일한 기술력을 적용하였을 때 낮은 1차 에너지 소요량을 나타내기 때문에 그에 적절한 기준을 적용하였다는 것을 의미한다. 이처럼 낮은 난방도일의
국가에서 비교적 낮은 1차 에너지 소요량 기준을 갖고 있는 만큼 국내에서도 난방도일을 기준으로 하는 지역구분에 따라 세부적인 제로에너지 기준이 필요할
것으로 판단된다.
Fig. 3은 리모델링 건축물에 대한 기준을 가지고 있는 국가에서의 신축 건축물과 리모델링 건축물의 기준을 비교하여 나타낸 것으로, 리모델링 건축물의 1차 에너지
소요량 인증 기준은 모든 건축물 유형에서 높게 설정되어 있었으며, 주거용 건축물과 비주거용 건축물의 신축 건축물 대비 각각 26.5%, 30.4%
높은 인증기준을 나타낸다. 따라서 국내의 제로에너지 건축물 인증기준에서도 기후조건에 따른 세부적인 정책기준을 설정하는 것이 바람직할 것으로 판단되며,
또한 리모델링 건축물에 대한 인증기준을 비교적 완화되게 설정하여 탄소배출 저감을 위한 범국민적 참여와 관심을 높일 필요가 있다고 사료된다.
Fig. 3 Criteria for the primary energy consumption of new building and remodeling building.
3.2 국내·외 제로에너지 건축물 사례분석
3.2.1 사례조사를 통한 국내·외 제로에너지 건축물 분석
제로에너지 건축물 사례는 APEC, EPBD, IEA 보고서 및 SCI논문을 바탕으로 202건의 사례 조사를 진행 하였다. 사례조사는 건물의 위치,
준공년도, 냉·난방도일, 건물의 유형, 면적, 1차 에너지 소요량 등을 조사하였으며, 조사된 제로에너지 건축물에 대해 국내 난방도일을 기준으로 건축물의
유형별 표본조사를 진행 하였다. Fig. 4는 제로에너지 건축물 유형과 주거용 건축물에 해당하는 단독주택, 공동주택의 비율을 나타낸다. 제로에너지 건축물 사례조사 결과, 주거용 건축물의 경우
전체 사례 중 49%를 차지하고 있었으며, 비주거용 건축물 중 사무실, 교육용 건물이 각 24%, 17%를 차지하였다. 제로에너지 건축물 유형 분석결과,
주거용, 사무용, 교육용 건축물에서 전체 비율의 90% 정도로 대다수를 차지하고 있어 위 세 가지 유형의 건축물에 대한 검토가 가장먼저 이루어져야
할 것으로 판단된다. 또한, 주거용 건축물의 경우 단독주택과 공동주택의 비율이 55%, 45%로 나타났으며, 이는 현행 국내 제로에너지 건축물 인증제도에서
주거용과 비주거용으로 구분되어 있는 기준이 큰 틀에서 세분화될 필요가 있음을 나타낸다.
Fig. 4 Distribution of zero energy building types through case study
3.2.2 건축물 유형별 1차 에너지 소요량 분석
Fig. 5와 Fig. 6은 202건의 제로에너지 건축물 사례조사를 통한 건축물 유형별 1차 에너지 소요량을 나타내며, 국내 지역구분에 따른 난방도일 범위를 함께 표현하였다.
먼저, 주거용 건축물의 1차 에너지 소요량을 나타내는 Fig. 5에서 단독주택이 공동주택보다 비교적 높은 1차 에너지 소요량을 나타내고 있다. 이는 국내·외 제로에너지 건축물 인증기준과 동일한 경향을 나타낸다.
비주거용 건축물의 경우, 교육용 건물에서 가장 많은 사례가 조사되었으며, 사무용 및 교육용 건물의 경우 1차 에너지 소요량 30~120 kWh/m2 범위에 주로 밀집되어 있는 것으로 나타났다. 반면 기타 건물의 경우에는 50~350 kWh/m2의 수준으로 다소 높은 1차 에너지 소요량을 보였지만, 이는 전체 사례수가 적었기 때문으로 사료된다.
Fig. 5 Primary energy consumptions of residential buildings through case analysis.
Fig. 6 Primary energy consumptions of non-residential buildings through case analysis.
Fig. 7은 국내·외 제로에너지 건축물 사례분석을 통한 국내 기후조건에 해당하는 건물 유형별 1차 에너지 소요량을 나타낸 것으로 단독주택의 경우 76.1 kWh/m2, 공동주택의 경우 64.3 kWh/m2으로 나타내며, 약 15.5%의 차이를 보인다. 이는 단독주택이 공동주택보다 외피의 표면적이 넓기 때문에 더 많은 열손실/열획득을 통해 건물에너지
성능이 저조한 것으로 보인다. 따라서 동일한 에너지 저감형 기술을 적용하더라도 단독주택과 공동주택과의 건물에너지 성능이 차이를 보이며, 차별화된 기준이
적용될 필요가 있다고 판단된다. 비주거용 건축물은 사무용 건물과 교육용 건물이 각각 87 kWh/m2, 88.7 kWh/m2 수준의 유사한 1차 에너지 소요량을 나타내었으며, 사무실 및 교육용 건물을 제외한 기타 건물에서는 약 179.1 kWh/m2의 높은 1차 에너지 소요량을 나타내었다. 기타 건물은 다른 비주거용 건물에 비해 약 50% 정도 높은 1차 에너지 소요량을 나타내는데, 이는 기타
건물의 사례 표본이 적으며, 특수성을 가지고 있는 건물도 포함되어 있기 때문으로 판단된다.
Fig. 7 rimary energy consumptions by building type through case analysis.
3.3 국내·외 제로에너지 건축물 정책기준/사례분석을 통한 제로에너지 기준 세분화 제안
국내·외 제로에너지 건축물 정책기준 및 사례분석 결과를 바탕으로 국내 제로에너지 건축물 인증기준에 대한 세분화 및 개선 방안을 제시하였다. 국내·외
제로에너지 건축물 정책기준 분석 결과, 주거용 건축물의 경우 57.75~93.43 kWh/m2, 비주거용 건축물의 경우 70.25~124.71 kWh/m2 수준으로 현 국내 제로에너지 등급 1++의 범위(주거용 : 60~90 kWh/m2, 비주거용 : 80~140 kWh/m2)와 유사하게 나타났으며, 국내 기후에 따른 지역 중부1, 중부2, 남부, 제주 지역의 1차 에너지 소요량 비율은 중부1지방을 기준으로 26.2%,
37.95%, 40.9% 정도 낮게 나타났다. 세분화 및 개선 방안에서는 현행 기준의 상한치인 주거용 건축물 90 kWh/m2, 비주거용 건축물 140 kWh/m2을 기준으로 설정하였고, 조사된 비율에 따라 중부2, 남부, 제주 지역의 1차 에너지 소요량 기준 값을 제시하였으며, Table 4와 같다.
Table 4. A Proposal of technology levels for zero energy buildings in korea(unit :
kWh/m2)
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Residential
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Non-residential
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Family house
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Apartment
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Office & Education
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etc.
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New
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Retrofit
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New
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Retrofit
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New
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Retrofit
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New
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Retrofit
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Current standard
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60~90
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80~140
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Central 1 region
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90
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115
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75
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95
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105
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135
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140
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185
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Central 2 region
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65
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85
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55
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75
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75
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100
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105
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135
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South region
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55
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70
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50
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60
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65
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85
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85
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115
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Jeju Island
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55
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65
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45
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55
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60
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80
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80
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110
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건축물 유형에 따른 제로에너지 건축물의 사례분석 결과, 주거용 건축물은 공동주택이 단독주택보다 15% 강화된 기준을 가지고 있는 것으로 종합되었고,
이를 토대로 중부1지역 75 kWh/m2, 중부2지역 55 kWh/m2, 남부지역 50 kWh/m2, 제주지역 45 kWh/m2 수준의 1차 에너지 소요량을 기준으로 제시하였다. 비주거용 건축물의 경우, 사무용 건축물과 교육용 건축물은 1차 에너지 소요량이 유사한 수준으로
나타났으므로 동일한 건축물 유형으로 설정하였으며, 단독주택의 1차 에너지 소요량 대비 15%정도 완화된 1차 에너지 소요량을 나타내었기 때문에, 중부1지역
105 kWh/m2, 중부2지역 75 kWh/m2, 남부지역 65 kWh/m2, 제주지역 60 kWh/m2 수준의 1차 에너지 소요량을 기준으로 제시하였다. 기존 건축물의 리모델링의 경우, 주거형 건물에서는 26.5%, 비주거형 건물에서는 30.4% 정도
완화된 수준의 1차 에너지 소요량을 나타내는 것으로 분석되어, 각 비율에 따른 완화된 기준을 제시하였다.
4. 결 론
본 연구에서는 기후변화 대응 및 건축물의 온실가스 배출 절감을 위한 전 세계적인 정책 동향을 바탕으로 국내·외 제로에너지 건축물 인증기준과 성공사례를
분석하여, 기후조건과 건축물 유형에 맞는 국내 제로 에너지 건축물 인증기준에 대한 개선안을 제시하였다. 개선안에서는 현재 주거용과 주거용 이외의 건축물로만
구분되어 있는 건축물 유형을 건축물 용도에 따라 세분화하였으며, 신축 건축물을 대상으로 한 인증기준 이외에 리모델링 건축물을 대상으로 하는 인증기준을
제시하고 있다. 리모델링 건축물에 대한 인증기준은 신축 건축물 대비 15% 완화된 기준으로 설정하여, 기존 건물의 제로에너지 건축물 달성을 독려하고
국가적 차원에서 제로에너지 건축을 활성화하는데 큰 기여가 될 것으로 사료된다. 또한, 난방도일이 상대적으로 낮은 지역에서(남부, 제주지역) 제로에너지
건축물 달성의 이점이 있는 오류를 보완하기 위해 개선안에서는 건축물에너지절약설계 기준을 통해 구분되어 있는 국내 4개의 지역에 따라 세분화된 인증기준을
제시하였다. 이러한 세분화된 인증 기준의 개선안은 추후 제로에너지 건축물을 달성하기 위한 건축자재, 건축기술 등의 수준을 구분 짓는데 활용될 수 있으며,
제로에너지 건축물의 효율적·경제적 달성 및 탄소배출 절감 방안을 위한 기초자료로 활용될 것으로 기대한다. 다만, 본 연구는 국내 제로에너지 건축물
인증제도의 기준인 에너지효율등급과 에너지 자립률을 모두 다루고 있지 않기 때문에, 추후 냉난방 및 환기 설비, 신재생에너지 등을 고려한 추가 연구가
필요하다고 판단됩니다.
후 기
본 연구는 국토교통부 R&D 주거환경연구사업의 연구비지원(20RERP-C146906-03)에 의해 수행되었습니다. 본 연구는 산업통상자원부(MOTIE)와
한국에너지기술평가원(KETEP)의 지원을 받아 수행한 연구 과제입니다 (No. 20189220200110).
References
2018, Ministry of Land, Infrastructure and Transport, Standard of Building Energy
Saving
2020, Ministry of Land, Infrastructure and Transport, Enforcement Decree of the Green
Building Support Act
Chang S. J., Yoo J., Kang S., Kim S., 2018, Evaluation of the building energy demands
of the CLT wooden houses according to the Korean climatic conditions, Journal of Korean
Living Environment System, Vol. 25, No. 6, pp. 671-678
Xu W., Zhang S., 2017, PEC 100 Best Practice Analysis of Nearly/Net Zero Energy Building,
ISBN : 978-981-11-3511-8, Asia-Pacific Economic Cooperation
Hans E., Heike , 2014, Selected examples of Nearly Zero-Energy Buildings, Energy Performance
of Building
Van der Hoeven M., 2013, Technology Roadmap (Energy efficient building envelopes),
International Energy Agency
Yi H., Srinivasan R. S., Braham W. W., Tilley D. R., 2017, An ecological understanding
of net-zero energy building : Evaluation of sustainability based on emergy theory,
Journal of Cleaner Production, Vol. 143, pp. 654-671
Gupta R., Gregg M., 2018, Assessing energy use and overheating risk in net zero energy
dwellings in UK, Energy and Buildings, Vol. 158, pp. 897-905
Wu W., Skye H. M., Domanski P. A., 2018, Selecting HVAC systems to achieve comfortable
and cost-effective residential net-zero energy buildings, Applied Energy, Vol. 212,
pp. 577-591
Sun X., Gou Z., Lau S. S., 2018, Cost-effectiveness of active and passive design strategies
for existing building retrofits in tropical climate : Case study of a zero energy
building, Journal of Cleaner Production, Vol. 183, pp. 35-45
Rey-Hernández J. M., Yousif C., Gatt D., Velasco-Gómez E., José-Alonso J. S., Rey-Martínez
F. J., 2018, Modelling the long-term effect of climate change on a zero energy and
carbon dioxide building through energy efficiency and renewables, Energy and Buildings,
Vol. 174, pp. 85-96
Miller W., Liu L. A., Amin Z., Gray M., 2018, Involving occupants in net-zero-energy
solar housing retrofits: An Australian sub-tropical case study, Solar Energy, Vol.
159, pp. 390-404
Tulevech S. M., Hage D. J., Jorgensen S. K., Guensler C. L., Himmler R., Gheewala
S. H., 2018, Life cycle assessment : a multi-scenario case study of a low-energy industrial
building in Thailand, Energy and Buildings, Vol. 168, pp. 191-200
Dabaieha M., Johanssona E., 2018, Building Performance and Post Occupancy Evaluation
for an off-grid low carbon and solar PV plus-energy powered building. A case from
the Western Desert in Egypt, Journal of Building Engineering, Vol. 18, pp. 418-428
Fotopoulou A., Semprini G., Cattani E., Schihin Y., Weyer J., Gulli R., Ferrante A.,
2018, Deep renovation in existing residential buildings through façade additions:
A case study in a typical residential building of the 70s, Energy and Buildings, Vol.
166, pp. 258-270
Leal M. S., Granadeiro V., Azevedo I., Boemi S., 2015, Energy and economic analysis
of building retrofit and energy offset scenarios for Net Zero Energy Buildings, Advances
in Building Energy Research, Vol. 9, No. 1, pp. 120-139
Feifer L., Imperadori M., Salvalai G., Brambilla A., Brunone F., 2018, Active House
: Smart Nearly Zero Energy Buildings, SpringerBriefs in Applied Sciences and Technology
Corrado V., Murano G., Paduos S., Riva G., 2016, On the refurbishment of the public
building stock toward the nearly zero-energy target : two Italian case studies, Energy
Procedia, Vol. 101, No. , pp. 105-112