[건설 R&D 기술 끝없는 진화①]상식을 깼다… 집이 발전소가 됐다

대림산업, 13년째 올인 ‘에너지 제로’ 에코 하우스 현실 속으로

대림건축환경연구센터 전경.(사진=이코노믹리뷰 안영준 기자)

주택 경기의 침체기가 3년째 지속되고 있다. 이에 건설사들이 마련한 자구책 중 하나가 해외 플랜트 수주다. 너도나도 해외 건설 수주에 총력을 기울이고 있다.

이밖에도 건설사들은 증가하는 1인 가구 및 소형 가구의 수요에 대처하는 모델 및 에너지 절감, 친환경 주택 모델 개발을 통해 경쟁력 강화에 나서고 있다. 이러한 작업의 밑바탕이 되는 것이 R&D(연구-개발)이다.

대형 건설사 및 대다수 중소형 건설사들은 올 한 해 R&D 투자를 확대하겠다는 방침이다. 건설업계에서 R&D에 일찌감치 발을 들인 선두주자는 대림산업(사장 김종인)이다. 13년 전 R&D 분야에 처음 뛰어들어 대림산업만의 주거 모델 개발을 위해 투자해 왔다.

대전광역시 유성구 신성동에 위치한 대림산업대덕연구소 내 건축환경연구센터에는 대림산업의 R&D 성과를 보여주는 전시관과 함께 끊임없이 연구원들이 발전된 모델 고안을 위해 노력하는 연구실이 있다. 이곳에서 대림산업이 보유한 건축 기술을 통해 미래의 주거 환경을 미리 점쳐봤다.

대림연구센터 미래주거 발상지

태양광 보안등이 설치된 옥상.(사진=이코노믹리뷰 안영준 기자)

한 마디로 표현하면 대림산업이 강조하는 주거 시스템의 콘셉트는 ‘스마트 에코’다. 스마트 기술과 접목한 친환경 시스템으로 에너지 절감 효과를 높여 공동주택에 특히 유용하다.

대림산업이 업계 최초로 친환경 저에너지 건축기술을 바탕으로 도입한 ‘ECO HOUSE’는 건물 외부부터 특별하다. 광(光)덕트 시스템이 지붕 위에 설치돼 직광판을 통해 태양빛을 모으고 있다.

모아진 빛은 고열 반사재를 거쳐 건물 내부로 들어간다. 이 빛은 주택의 지하주차장에 사용된다. 따라서 태양이 떠 있는 하루 절반가량은 지하주차장이 태양열만으로도 밝다. 날씨가 흐린 날에도 차고에 필요한 조도를 낼 수 있다.

또 주차장 내부의 인공조명이 밤 시간에는 태양열을 대체할 수 있다. 낮 시간 동안 자연광을 사용하는 것만으로도 전력 소비를 크게 줄일 수 있다. 또 지하 공간의 특성상 습기나 곰팡이가 생길 수 있는 문제점을 자연광 사용으로 인해 감소시켰다.

주택 옥상에 있는 녹화 공원은 단열재 역할을 하는 경량토가 깔려 있어 온도를 낮추는 효과가 크다. 여름철 기온이 30도 이상 올라갈 때 녹화 옥상 온도는 15도 이상 가량 떨어질 수 있다.

건물 지붕에는 풍력 발전기가 설치돼 있다. 수직형 발전기는 기존의 수평형 발전기와 다르게 바람의 방향에 관계없이 24시간 전력을 생산할 수 있다. 구조와 크기에 따라 200~500W(와트)의 전력을 생산해 효율적이다.

풍력 발전기를 통해 생산된 전기는 야간에 건물 전체의 로고나 옥상에 설치된 연못을 밝히는 에너지원으로 사용된다. 또 태양광 보안등은 위쪽 태양광 패널을 통해 낮에 생산된 전기를 저장해 두었다가 야간에 활용할 수 있도록 했다.

건물 바깥이나 지하에 설치된 빗물재생시설은 강우 때 배출되는 빗물을 간이 처리해 저장한 후 필요하면 재이용하는 시설이다. 주로 조경용수나 건물 내 공공 화장실의 용수로 사용된다.

지하 주차장의 태양광 시스템.(사진=이코노믹리뷰 안영준 기자)

그렇다면 건물 내부에는 어떤 에너지 절감 기술이 도입되어 있을까. 기본 테마는 3L하우스다. 3L하우스는 내부의 열기가 쉽게 빠져나가지 않도록 첨단 단열재와 기밀성 높은 창호 등으로 냉난방 효율을 극대화하고 에너지 효율을 높이는 시스템이다. 따라서 표준 주택의 경우 ㎡당 16ℓ 가량 드는 평균 연료 소비량을 ㎡당 3ℓ까지 대폭 낮추는 것을 목표로 하고 있다.

먼저 3L하우스는 외피 구성 요소 중 열 손실이 가장 큰 창호에 고성능 시스템을 도입했다. 기존 복층유리의 단열 성능을 보강한 삼중유리를 적용해 열손실을 억제했으며, 유리와 창틀의 2개층을 공기층화해 단열 성능을 극대화했다. 삼중유리는 외부 충격에도 강하다는 장점이 있다.

바닥은 충격음을 최대한 감소시킨 저감공법으로 설계됐다. 충격음은 경량과 중량으로 나뉘는데 경량은 하이힐로 바닥을 짚을 때와 같이 가벼운 충격을 말하며 중량은 벽돌로 바닥을 내리쳤을 때와 같이 둔탁한 소음을 말한다. 따라서 경량 1급, 중량 1급 바닥충격음 저감공법은 물론 중량1급~4급까지 모든 저감공법을 확보해 층간 소음을 줄이는 효과를 냈다.

바닥 공사도 용이하도록 설계됐다. 가장 진화된 바닥 구조인 완전 건식 바닥은 맨 밑에 완충 단열재가, 가운데에 플라스틱 완충 판넬이 적용돼 탈부착할 수 있도록 제작됐다. 따라서 공사 기간을 줄이는 효과를 낳는다.

보일러 배관이 지나는 플라스틱 건축 판넬 사이사이에는 열전도율을 높이는 황토를 채웠으며, 누수가 발생해도 판넬만 뜯어내 재시공할 수 있는 구조라 효율적, 친환경적이라는 평을 받는다.

이미 2008년부터 현장 적용되기 시작한 콘덴싱 보일러도 눈길을 끈다. 기존의 일반 보일러는 가스가 연소돼 사용이 이뤄진 후 바로 배기가 되어 연통 부분을 만져 보면 금세 뜨거워진 것을 느낄 수 있다.

그러나 콘덴싱 보일러는 열변기가 하단에 장착돼 있어 1차로 사용하고 생성된 배기가스 내 수증기 열을 한 번 더 재사용할 수 있어 훨씬 효율적이라는 장점이 있다. 실제로 콘덴싱 보일러는 일반 보일러에 비해 9.7~28% 가량의 가스를 절감하는 효과를 내는 것으로 밝혀졌다.

실내에는 일반 조명보다 수명이 긴 LED 조명이 설치됐다. LED 조명은 사용자의 기분이나 상황에 따라 조도에 변화를 줄 수 있고 RGB(적·녹·청에 의한 색 조절 방식)를 통해 다양한 색상과 분위기를 낼 수 있어 감성 조명으로 활용된다.

건물 내 환기 시스템도 눈여겨볼 만하다. 지중덕트를 통해 밖으로 나온 내부의 오염된 공기나 폐열이 땅 속 흡입구를 통해 밖으로 나오는 구조로 설계된 것. 흡입구는 지하 15m까지 연결되어 있다. 또 폐열 회수 환기 시스템이 있어 배기되는 열의 70~80%를 회수할 수 있어 냉난방 에너지 소비량의 20~30% 절감 효과를 낸다.

스마트 기술 적용 편의성 더 높여