Due to global warming issues caused by climate changes which are internationally being highlighted, recently, there are lots of efforts under way to reduce energy consumption in various fields. Currently, 25 percent of energy consumption in Korea are being generated from buildings and especially, nearly 54 percent of them are being consumed by households. This study, therefore, aims to consider energy consumption status in the existing rural houses and analyze structure system performance, window system performance and air-permeability of domestic passive-type buildings using PHPP which is an analysis program of building energy to improve energy consumption problems in rural areas. Then, energy reduction plans in rural houses were proposed, by comparing and analyzing energy reduction of the existing rural houses, based on these data.
패시브하우스는 주거공간에 필요한 공기량을 단지 신선한 외부의 공기만을 데우거나 식힘으로 실내 열적 쾌감을 만족 시킬 수가 있는 건물을 말한다. 이 정의는 단지 기능적인 표현이며 어떠한 절대적 수치를 포함하지 않으며 어떤 기후에도 적용된다. 패시브하우스 용어의 선택은 임의적으로 지어진 것이 아니라 건물의 계획과 사용에 있어서 최대한 간접적인 수단으로 열적 쾌적함이 이뤄 질수 있도록 노력하는 것이며, 직접적인 수단은 최소화 시키는데서 이루어진 것이다. 직접적인 수단은 단지 꼭 필요한 것과 필요한 곳에 한정해 최소화 시키는 것이 궁극적인 목적이다. 이러한 패시브하우스 도입은 온실가스 감축, 고유가 등 환경변화에 대응하기 위한 것으로 디자인에서부터 자재사용까지 전 과정에 걸쳐 이뤄지고 있다. 본지는 국내에 적용 중이거나 적용할 예정인 패시브하우스에 대해 알아본다.
전력난으로 힘들게 폭염을 극복해야 했던 기억이 아직도 생생한데 어느덧 추운 겨울을 대비해야 할 때가 왔다. 겨울이 다가오면 대부분 가정에서는 난방비 걱정이 앞선다. 따스한 겨울을 날만큼 난방비를 지출하기가 녹록지 않기 때문이다. 하지만 패시브하우스라면 일반 주택과 달리 난방비 걱정 없이 따스한 겨울을 날 수 있다. 흔히 패시브하우스는 단열이 잘된 집 정도로 알려져 있지만, 사실은 철저하게 열역학적 원리를 고려해 만든 과학적인 집이다.
최초 패시브하우스의 아이디어는 1988년 Prof. bo Adamson (Lund 대학, 스웨덴)와 현재 독일의 패시브하우스 연구소 소장인 Dr. Wolfgang Feist에 의해서 계획되어 졌으며, 이후 독일 헤센(Hessen)주 경제부의 지원하에 1991년 Prof. Bott / Ridder / Westermeyer의 설계로 독일의 Darmstadt 북쪽의 Kranichstein에 최초로 완공되었다. 그 이후 Wuestenrot-Stiftung와 헤센주 환경처의 지원아래 여러분야의 검사와 측정이 이루어 짐으로써 실현되어 졌으며, 그 후 독일에 약 13,000여채의 패시브하우스가 보급되었고, 여러 용도(주택, 학교, 사무실, 기숙사 등)에 적용되며 발전하고 있다.
본 연구는 전과정 평가에 기초한 패시브 공동주택의 친환경성을 평가하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 LCA에 관한 이론적 고찰을 토대로 전과정 단계별 물량정보 및 에너지 사용량 데이터를 구축하였다. 또한, 국가 LCI DB에 기초한 원단위 데이터베이스를 활용하여 산성화, 부영양화, 지구온난화, 자원고갈, 오존층파괴, 광화학적산화물에 대한 환경영향을 평가 분석하였다. 그 결과 패시브 공동주택이 일반 공동주택보다 6대 환경영향에서 환경적으로 우수한 것으로 평가 되었으며 이는 에너지 소비량의 절감이 운영단계에서 6대 환경영향을 큰 폭으로 감소시켰기 때문인 것으로 분석되었다. 이로 인해 건설단계에서의 환경영향의 비중이 상대적으로 증가됨에 따라 기존 에너지 절감 중심의 친환경 기술의 적용과 함께 투입물량의 절감 및 환경영향이 적은 친환경 건축재료의 적용을 통해 전 생애 주기 관점에서 친환경 기술의 적용이 필요할 것으로 사료된다.
최근 발표된 정책으로 공공시설과 민간건물의 제로에너지 전환이 진행되고 있다. 본 논문에서는 제로에너지 기술인 패시브 기술에 사물인터넷을 적용하여 스마트 주택에 쾌적한 내부 환경 조성과 효율적인 에너지 운영을 도울 수 있는 패시브하우스 아키텍처를 제안한다. 패시브하우스의 모의 구현을 통하여 관리 시스템 운영에 필요한 기술을 제안하며, 패시브하우스의 모니터링 시스템을 제안하므로 사용자에게 편의성을 제공한다.
2015년 파리 기후 협약을 시작으로 나라별로 국가 온실가스 감축 목표를 제시하고 실행하기로 합의하였다. 이에 따라 대한민국 정부는 건물 부문에서 온실가스 배출량 32.8% 감축을 목표로 설정하였다. 이를 위해 국토교통부는 2020년부터 공공건축물 그린리모델링 사업을 통해 노후 건축물의 에너지효율 강화를 추진하고 있다. 노후 건축물의 에너지 절감을 위한 그린리모델링 공사에는 패시브 및 액티브 요소의 필수공사와 선택공사가 있다. 그러나 현재는 패시브와 액티브 시스템의 통합설계가 부족하며 건축물의 노후도에 따른 적용 요소들의 우선순위에 대한 기준이 없는 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 노후 건축물 중 많은 사람들의 이용이 가능하며 에너지 사용량이 높을 것으로 예상되는 중부 2지역에 위치한 공공도서관 6개소를 선정하였다. 공공도서관은 준공년도에 따라 Model 1~3으로 구분하였으며 각각 1980년대, 1990년대, 2000년대 준공된 건물이다. Model 1~3의 ECO2-OD를 통한 시뮬레이션 분석으로 1차 에너지소요량 절감률에 따른 상위 3개의 우선순위를 도출했다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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