친환경건축과 신재생에너지의 활용

친환경건축과 신재생에너지의 활용

현대 사회에서 에너지 소비의 급증과 환경오염 문제는 전 세계적으로 중요한 이슈로 떠오르고 있습니다. 이에 따라 친환경건축과 신재생에너지의 활용은 더 이상 선택이 아닌 필수적인 요소로 자리 잡고 있습니다.

특히 우리나라처럼 자원이 제한적인 국가에서는 에너지의 자립성과 환경 보전을 동시에 실현하기 위한 전략으로 친환경 건축기술과 재생에너지 보급 확대가 매우 중요합니다.

 

 

 

신재생에너지의 정의와 국내 현황

대한민국에서 '신에너지 및 재생에너지 개발·이용·보급 촉진법' 제2조를 통해 신재생에너지를 두 가지로 구분하고 있다. 하나는 기존 화석연류를 대체하거나 변환하여 사용하는 신에너지(예 : 연료전지, 수소에너지, 석탄 액화 및 가스화 등), 다른 하나는 자연계에서 재생 가능한 자원을 변환해 사용하는 재생에너지(예 : 태양광, 태양열, 풍력, 지열, 바이오, 수력, 해양 등)입니다.

본 글에서는 이 중 건축물에 직접 적용 가능한 재생에너지 기술을 중심으로 살펴보고자 합니다.

 

국내에서 신재생에너지가 차지하는 비율은 선진국에 비해 매우 낮은 수준입니다. 2003년 기준으로 전체 1차 에너지 공급 중 신재생에너지의 비율은 약 2.1%에 불과하며, 이 중 폐기물에너지와 수력에너지가 96.1%를 차지하고, 태양광, 풍력, 바이오 등은 고작 3.9% 수준입니다. 덴마크(11.1%)나 미국(4.5%)에 비해 현저히 낮은 수치로, 국가 자원의 전략적인 전환이 요구되고 있습니다.

 

정부는 이를 개선하기 위해 다음과 같은 정부정책을 추진 중입니다.

① 신재생에너지 시설 투자비의 60~80% 지원

② 재생에너지 단가 상승을 통한 투자 회수 기간의 단축

③ 발전사업자에 대한 신재생에너지 의무할당제 시행

④ 공공기관 및 지자체 건물의 신재생에너지 이용 의무화 등입니다.

 

1. 태양광 에너지 : 가장 빠르게 성장하는 재생에너지

태양광 에너지는 햇빛을 전기로 변환하는 기술로, 설치 환경에 따라 주택, 상업용 건물, 산업용 시설에 모두 적용할 수 있는 장점이 있습니다. 국내에서는 2003년부터 본격적으로 주택보급사업과 발전차액지원제도, 공공건축 설치의무화 제도를 통해 보급이 확대되었습니다.

2003년 563kW였던 보급량은 2004년에는 2,555k/w로 급증하였으며, 정부는 2012년까지 총 1,300MW 규모의 태양광 설비를 보급하는 계획을 수립했습니다. 잉 ㅔ따라 기술개발도 다음과 같은 3단계로 나뉘어 추진되었습니다.

• 1단계(2003~2006년) : 보급촉진형 기술개발, 주택용 3kW급 시스템 및 상업용 10kW급 시스템 개발, 태양전지의 저가화의 고신뢰성 확보
• 2단계(2006~2009년) : 대량 보급형 기술개발, 초박형 결정질 태양전지, 차세대 박막형 태양전지 등의 개발
• 3단계(2009~2012년) : 상용화의 수출산업화, 패키지화된 보급형 시스템 출시를 통한 산업 활성화 추진

 

이러한 정책적·기술적 노력으로 태양광 산업은 점차 안정적 기반을 구축하고 있으며, 건축물과의 융합을 통해 에너지 자립형 주택 실현에 기여하고 있습니다.

 

2. 풍력발전 : 적은 면적, 높은 에너지 효율

풍력발전은 바람의 운동에너지를 전기로 전환하는 방식으로, 특히 대규모 개발에 적합한 재생에너지입니다. 풍력발전의 전체 면적 중 발전기에 실제로 사용되는 면적은 1% 미만이며, 나머지는 농업, 목축 등으로 활용 가능합니다.

 

풍력 1 GWh당 필요한 면적은 약 1,355㎡로, 석탄(3,642㎡), 태양광(3,237㎡), 태양광(3,561㎡)에 비해 가장 적습니다. 또한 환경오염 감소 효과도 탁월하여, 200kW급 풍력발전기 1기만 운영해도 연간 약 4000,000 kWh의 전략을 생산하며, 이는 약 1203.2톤, 질산화물 1.2톤을 감축할 수 있습니다.

 

3. 바이오매스 : 폐기물도 에너지원이 되는 시대

바이오매스는 유기성 폐기물을 활용해 에너지를 생산하는 기술입니다. 우리나라에서는 1970년대부터 본격적으로 연구가 시작되었으며, 1997년 '대체이너지 기술개발 기본계획' 수립 이후 본격적으로 산업화가 이루어졌습니다.

대표적인 기술은 음식물 쓰레기 등의 유기성 폐기물로부터 메탄가스를 생산하여 전력으로 사용하는 시스템입니다. 파주 등지에서 상용화되어 운영 중이며, 청소차량에 활용하기 위한 압축 천연가스(CNG)화 기술도 시범 운영되고 있습니다.

국내 바이오매스 자원은 연간 약 1,128만 toe이며, 이 중 기술적으로 활용 가능한 잠재량은 약 232만 toe로 추정됩니다. 현재 상용화된 방식으로는 성형탄, 바이오디젤, 매립가스 발전 등이 있습니다.

 

4. 태양열 에너지 : 온수기에서 다시 주목받는 기술

1990년대 초에는 농어촌을 중심으로 가정용 태양열 온수기 설치가 활발히 이루어졌으며, 1997년에는 약 7만 7천 대 이상 보급되었습니다. 그러나 IMF 경제 위기 이후 보조금 축소와 심야전기온수기 등장으로 보급이 위축되었고, 영세한 시공업체들의 도산이 큰 영향을 끼쳤습니다.

현재는 골프장, 양어장, 숙박시설 등에서 산업용 온수기 설치가 일부 진행 중이며, 기술적으로 충분히 상용화된 단계이지만 대규모 시스템 설계와 품질평가 기술의 확보가 필요한 상황입니다.

 

5. 지열 에너지 : 땅속의 열을 활용한 고효율 시스템

지열 에너지는 지하의 일정한 온도를 이용해 난방, 냉방을 제공하는 시스템입니다. 에너지 효율이 높고 유지관리 비용이 낮아 최근 주목받고 있습니다. 정부는 2011년까지 지열에너지를 전체 신재생에너지 보급 목표의 1.2%인 161천 toe로 설정했으며, 보급대수로는 주택용 5만 대를 포함하여 총 62,000대를 목표로 하였습니다.

2000년에는 10rt에 불과했던 보급량이 2004년에는 1,768RT로 급증하였으며, 정부 보조금도 2003년 3.4억 원에서 2004년에는 36.7억 원으로 10배 이상 증가하였습니다. 특히 학교, 병원, 공공건물 등에 적용되는 사례가 늘고 있으며, 친환경 건축의 핵심 요소로 자리 잡아가고 있습니다.

 

맺음말 

재생에너지의 적극적인 도입과 실속 있는 활용은 지속가능한 건축에서 더 이상 이상적인 개념이 아니라, 현재를 살아가는 우리가 반드시 실천해야 할 과제입니다. 신재생에너지 기술은 은 에너지 자립성과 환경보호, 경제적 효율성을 동시에 충족시킬 수 있는 강력한 해법이며, 이를 기반으로 한 친환경건축은 미래 도시의 표준이 될 것입니다.

정부의 지원정책과 기술개발, 민간의 참여가 이루어진다면 대한민국도 재생에너지 선진국으로 발돋움할 수 있을 것입니다. 친환경건축과 신재생에너지 활용은 단순한 기술을 넘어서, 인류의 지속 가능한 삶을 위한 전략적 선택입니다.