국제사회는 지구 온난화에 따른 기후위기를 대응하기 위해 지구평균 기온상승 억제를 위한 논의를 해왔으며, 산업형명 이전 대비 지구 평균온도 상승은 1.5℃아래로 억제하기 위해 노력해야 한다는 목표를 설정하였다. 이러한 목표는 2050년까지 탄소중립을 달성해야 한다고 제시하였고, 이에 EU 외 미국, 일본, 한국 등 주요국에서 탄소중립을 선언하고 각국의 탄소중립 정책을 추진하고 있다(환경부).
탄소 중립이란 인간활동에 의한 온실가스 배출량을 최대한 감소시키고, 온실가스 흡수량을 증대하여 대기 중 이산화탄소 증가량을 0이 되도록 하는 것으로 넷제로를 목표로 하고 있다. 따라서 온실가스의 감축이 불가피하며, 이는 당사국이 스스로 발표하는 온실가스 감축목표, NDC(National Defence Contribution) 달성이 매우 중요하다. 우리나라는 23년 11월에 발표된 “탄소중립·국가전략 및 제1차 국가기본계획”에서 2050 탄소중립을 선언하고, 2030의 감축목표를 2018년 대비 40%로 제시하였다. 또한 탄소중립 시나리오와 부문별 탄소중립 로드맵을 수립하였다. 전환부문, 산업부문, 건물부문, 수송부문, 기타 등의 부문별 배출량 감소정책과 흡수원, CCUS(Carbon Capture Utilization Storage, 탄소 포집 활용 및 저장기술) 등 온실가스 흡수 및 제거기술의 감축목표 및 감축방향을 제시하였다(탄소중립위원회).
특히 건물부문에서는 국민의 생활 터전이 되는 모든 공간의 탄소중립화의 추진방향과 과제를 제시하였다. 그 중 첫 번째가 신규건축물의 제로에너지건축 확산이다. 제로에너지건축물의 확대 및 성능을 강화하고, 확산을 위한 제도개선을 추진중에 있다. 과연 제로에너지건축물은 무엇이며, 탄소중립과 어떠한 관계가 있는 것인가?
제로에너지건축물(ZEB, Zero Energy Building)이란 ‘건축물에 필요한 에너지부하를 최소화 하고 신에너지 및 재생에너지를 활용한 에너지 소요량을 최소화하는 녹색건축물’이라고 녹색건축물 조성지원법에서는 정의하고 있다. 제로에너지건축물을 구현함에 있어서는 설계단계에서부터 패시브, 액티브, 신재생에너지를 적용해야 하며, 운영단계에서 에너지관리시스템(BEMS, Building Energy Management System)을 도입해야 한다. 패시브 설계기법은 건축물에서 요구되는 에너지부하를 최소화하는 건축적 계획을 말하며, 액티브시스템을 통해서 에너지부하를 해소하고 쾌적한 실내환경을 유지하기 위해 설치되는 설비를 고효율화하여 소비되는 에너지소요량을 최소화해야한다. 또한 건물에서 소요되는 에너지의 일부를 신재생에너지를 통해서 자립할 수 있는 건축물을 만드는 것, 이것이 제로에너지건축물이라 할 수 있다.
제로에너지건축물은 관련법에 의해 2017년부터 제로에너지건축물인증제도를 시행하고 있으며, 3가지 최소기준이 충족되어야 인증등급이 부여되고 있다. 그 첫 번째는 건축물에너지효율1++등급 이상이다. 건축물에너지효율등급은 연간 단위면적당 1차에너지소요량에 의해 평가하고 있으며, 주거용건축물의 경우 90kWh/㎡·yr, 비주거용건축물의 경우 140kWh/㎡·yr미만의 조건이 충족되어야 한다. 두 번째는 에너지자립률 20%이상 확보이다. 에너지자립률을 1차에너지소비량 중에 1차에너지생산량의 비율로 평가되며, 20%이상은 5등급, 40%이상은 4등급, 60%이상은 3등급, 80%이상은 2등급, 100%이상은 1등급으로 인증을 부여된다. 세 번째는 에너지관리시스템(BEMS)의 도입이다. 운영단계에서 건물의 에너지 소비량과 생산량 등을 계측하고 관리함으로써 탄소배출을 관리하기 위함이다.
현재 제로에너지건축물인증은 공공건축물(500㎡이상 비주거, 30세대 이상 주거)에만 의무로 적용되고 있으며, 탄소중립정책 및 로드맵에 따라 대상 확대 및 등급상향이 진행 중에 있다. 또한 2025년부터는 건축물에너지효율등급과 제로에너지건축물인증의 비효율성 문제를 해소하기 위해 제도 통합 시행을 입법예고했다. 민간 공동주택 30세대 이상 5등급 수준은 1년이 유예되었으며, 2025년부터 제로에너지건축물 활성화를 위해 ‘에너지절약형친환경주택’ 및 ‘에너지절약계획서’ 개정을 통해 신규 건축물의 에너지 성능을 높이겠다는 계획이다.
제로에너지건축물 달성에 중요한 핵심요소는 설계단계부터 에너지시뮬레이션을 통해 에너지통합설계를 적용해야 한다. 에너지자립률을 높이는 방법으로 신재생에너지만을 많이 설치해서 생산량만을 높이는 계획이 아니라, 패시브, 액티브 에너지기술요소 적용을 통해 건물에서 소비되는 에너지 최소화 방안을 모색하고 신재생에너지의 최적화를 통해 에너지 자립률을 확보하는 것이 중요하다. 또한 1차에너지 환산계수의 개념을 명확하게 이용하고 열원설계부터 신재생에너지의 선택 또한 매우 중요하다.
국내 에너지성능평가 프로그램인 ECO2를 활용한 에너지 결과를 바탕으로 관련 협력사들과의 긴밀한 협업을 통한다면 경제적이면서도 최적화된 제로에너지건축물 구현이 가능해진다.
앞으로 탄소중립의 실현과 제로에너지건축물 의무화는 건설부문에서 피할 수 없는 필수과제이다. 이는 누구하나의 책임으로 해결될 수 있는 과제가 아니다. 정부는 경제·사회의 부담의 최소화하고 국민들이 공감될 수 있도록 탄소중립 실현방안을 모색해야 한다. 공공과 관련기관에서도 본 제도운영이 원활하게 수행될 수 있도록 철저한 준비가 필요할 것이다. 건설사에서도 기술개발 및 시공성 향상 등을 통해 버려지는 에너지가 최소화 될 수 있는 노력이 더해지고, 설계사에서도 초기설계단계부터 제로에너지 최적화설계를 반영한다며 ‘국민의 생활터전이 되는 모든 공간의 탄소중립화’가 실현될 것이다.
