[김강식]합리적인 전기에너지 이용을 통한 녹색성장

[사이언스 칼럼]김강식 KEPCO 전력연구원 선임연구원

▲ 김강식 KEPCO 전력연구원 선임연구원

건물은 인류의 보전을 위한 기초적인 수단으로 지금까지 발전되어 왔으며 건축물의 원자재 생산부터 계획, 시공, 운영, 개보수 및 폐기까지 건축물의 전과정을 통하여 소요되는 자원과 에너지는 전세계 에너지의 10%이상에 이른다고 한다. 건물에서의 에너지소비량은 국가 총에너지소비량의 23%를 차지할 만큼 에너지소비의 주체이며 최근에는 에너지 소비의 구성이 석유에서 전기, 가스, 열에너지로 급격한 변화와 함께 연간 4%의 증가추세에 있다.

건축물에서 소비되는 에너지는 실내환경을 쾌적한 상태로 유지하기 위한 냉난방, 급탕, 환기, 조명, 취사 등의 관련 설비들을 구동하기 위한 가스 및 전력이 상당한 부분을 차지하고 있다. 인류는 이렇게 엄청난 양의 에너지를 대부분 화석연료에 의존한 까닭에 심각한 생태적 위기를 가져왔으며 21세기 인류와 지구환경의 지속을 위한 방안이 절실함을 깨닫게 되면서 인류가 지속가능하려면 지구환경이 먼저 보존되고 지속되어야 한다는 새로운 패러다임인 '지속가능한 개발'이 화두가 되면서 이에 인류와 지구를 위한 '지속가능한 개발'의 실질적인 대안으로 '친환경 저에너지 그린빌딩'을 제시하게 되었다.

'친환경 저에너지 그린빌딩'이란 '에너지 절약, 자원 절약 및 재활용, 자연환경의 보존, 쾌적한 거주환경을 목적으로 설계, 시공, 운영 및 유지관리, 폐기까지의 라이프사이클에서 환경에 대한 피해가 최소화 되도록 계획된 건축물'로 정의된다. 이미 선진국에서는 다양한 그린 빌딩이 등장하고 있다. 3리터 주택, 수동형 주택(Passive House), 탄소 배출 제로 빌딩(Zero Carbon Emission Building) 등이 대표적인 사례다. 3리터 주택이란 연간 에너지 소비가 제곱미터(㎡)당 등유 기준 3에 불과하기 때문에 붙여진 이름이다. 고효율 단열, 3중 유리, 열 회수장치 등을 통해 에너지 소비를 기존의 30% 수준까지 줄인 것이다.

건물의 에너지 절약 기술은 건물의 외피를 통한 공기, 열, 빛, 수분 등의 출입을 통제하여 에너지 소비를 줄이고 실내 환경지표들을 쾌적하고 일정하게 유지하는 패시브기술과 에너지 공급기술과 관련된 액

티브 기술로 분류되며 '그린빌딩'의 목표 달성을 위해서는 친환경적 또는 에너지 저감 요소기술의 복잡한 조합과 기술적 경제적 최적화에 의해 실현이 가능하다.

이러한 관점에서, KEPCO는 전기를 공급하는 에너지 기업으로서 에너지를 절약하면서 가장 효율이 높게 사용하는 방법을 찾는 연구개발을 지속적으로 진행하고 있으며, 주택분야에서 대안으로 제시하고 있는 전기이용 기술은 '전기 히트펌프 냉난방기'와 '인덕션방식 조리기'다.

이를 채택한 주택을 일명 '전기에너지주택'이라고 부르며, 주택에서 전기 히트펌프 냉난방기는 에너지 효율면에서 화석연료 이용방식보다 3배 이상의 고효율로 전기의 발전효율 40%를 감안하더라도 고효율의 기기다. 인덕션방식 조리기는 화석연료 이용방식보다 2배 정도의 고효율 기기이면서도 안전성과 주방의 쾌적성에서 만족도가 높은 기기임에도 불구하고 가정용 누진요금제와 전기 사용량 증가에 따른 부정적 이해로 보급되지 못하고 있는 것이 현실이다.

전기에너지주택의 선진국인 일본은 15년전부터 연구개발을 진행하여 전기 히트펌프 냉난방기와 인덕션방식 조리기의 고효율성을 입증한 바 있으며, 2000년부터 전기에너지주택을 보급하여 현재 350만호가 보급되었으며 2015년에는 650만호로 증가 전망을 밝히고 있다.

KOPCO에서는 주택에서 전기에너지를 합리적이고 효율적으로 사용할 수 있도록 우리나라 실정에 맞는 전기 히트펌프 기술규격 제정, 주택에서 에너지 소비 수준을 고려하기 위한 실증연구를 수행하고 있으며 가까운 시일내에 실질적인 실증데이터가 확보될 예정이며 이를 통하여 합리적인 요금제도, 지원제도 및 방안 등을 수립할 계획이다.

최근 정부의 '저탄소 녹색성장'의 정책과 함께 2020년까지 건물의 에너지 소비량 15% 절감을 목표로 여러 가지 건물에너지 효율화 및 에너지 소비 절감을 위한 노력을 기울이고 있는 시점에서 고효율의 전기에너지 기기를 적용한 전기에너지주택은 국가차원의 와 에너지 저감, 국민의 에너지비용 절감을 동시에 달성할 수 있는 건물분야 녹색성장의 대안이 될 것이다.