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가족의 건강과 환경을 배려한 저에너지 주택 연리재連理齎
금슬이 좋은 부부, 효성이 지극한 부모 자식을 의미하는 ‘연리지’에서 이름을 가져온 연리재. 가족의 건강과 생활을 고려해 에너지 효율을 추구한 연리재는 삶의 질을 개선하고 탄소 배출량을 줄이며 환경보호에 동참하는 진정한 친환경 주택이다.

연리재 외관. 남향을 제외한 나머지 방향은 소형 창호를 설치해 에너지 효율을 높였다.

천창을 통해 채광이 잘되는 다락방은 아들 기찬이의 놀이방으로 사용한다.

주방에서 바라본 거실. 좁은 통로와 낮은 계단으로 공간을 자연스럽게 분리했다.
겨울에 충분히 따뜻하고 여름에 시원한 집, 냉난방비 걱정을 거의 하지 않아도 되는 집, 외부 소음으로부터 자유롭고 실내 공기 질을 쾌적하게 유지하는 집, 각종 재해로부터 안전한 집. 그리고 오랫동안 유지 보수를 하지 않고도 살 수 있는 집. 궁극적으로 우리가 살고 싶은 집은 이 범주를 벗어나지 않을 것이다. 나아가 가족의 라이프스타일까지 오롯이 담아낸 집을 꿈꾼다면 저에너지 주택 연리재가 훌륭한 예시가 되어줄 것이다.


날마다 안락하고 쾌적한 집
연리재는 김두환·박영미 씨 부부와 아들 김기찬(33개월), 그리고 두환 씨의 부모님까지 삼대가 모여 사는 집이다. 불과 3년 전만 해도 부부는 분당의 아파트에 거주하며 집과 회사를 오가는 평범한 삶을 살았다. “퇴근 후 아내와 함께 저녁 식사를 하고, 그다음에는 잠자리에 들기 전까지 계속 TV만 봤어요. 어느 날 문득 아무것도 안 하고 그저 시간을 흘려보낸다는 느낌이 들더군요. 하지만 바깥으로 나가지 않는 이상 할 수 있는 일이 거의 없었어요. 마당이 있는 집, 저녁이 있는 삶을 꿈꿨는데 주거 환경을 바꿔보면 꿈을 이룰 수 있지 않을까 해서 주택을 짓기로 했습니다.”

부부는 주말이면 직장과 가까운 지역의 택지를 알아보러 다니고, 평일 저녁에는 틈틈이 살고 싶은 집에 대한 이야기를 나눴다. 직접 폼보드를 잘라 모형을 만들어보기도 하면서 살고 싶은 집을 향해 한 걸음씩 다가갔다. 연리재의 건축설계는 ㈜건축사사무소 RE도시건축 추소연 대표가 맡았다. 독일과 스위스에서 건축을 공부하고 돌아온 그는 2014년 RE도시건축연구소를 설립하고 환경에 미치는 영향을 최소화하면서 삶의 질을 높일 수 있는 건축 작업을 하고 있다. 결혼하기 전까지 주택에서 생활한 두환씨는 쿰쿰한 냄새가 나고 폭우가 쏟아지면 양동이로 물을 퍼내던 지하실, 코끝을 시리게 한 외풍을 떠올리고 건강하고 쾌적하게 살 수 있는 집을 짓기 위해 추소연 대표를 찾았다. 추소연 대표는 삼대가 따로 또 함께 생활할 수 있도록 세 개의 매스로 구성한 주택을 설계했다. 각각의 매스는 박공지붕과 대각선 면 지붕으로 서로 다른 형태로 설계해 마치 세 개의 서로 다른 꽃봉오리가 하나로 연결된 듯하다. 내부 공간은 가족의 생활 패턴을 반영했다.

1층에는 가족이 다 같이 식사할 수 있도록 넓은 주방과 거실, 부모님 침실과 화장실을 배치했고, 2층은 부부의 침실과 아이방을 배치해 세대 간 공간을 분리했다. 서재와 연결된 계단을 올라가면 아이가 좋아하는 아담한 다락방이 이어진다. 지하에는 LP 듣기와 독서를 좋아하는 아버지, 대학 시절부터 밴드 활동을 하며 악기 연주를 해온 두환씨를 위한 취미 공간이 자리한다. “연리재는 최신 기술을 적용한 주택은 아닙니다. 가족의 생활 환경과 삶의 질을 개선하기 위해 예산 범위 안에서 기존 기술을 중심으로 에너지 효율을 높이는 데 초점을 맞추었지요. 저는 주택의 에너지 효율화가 기술적 요소가 아닌 주거 환경을 쾌적하게 해주는 요소로 강조되면 좋겠다고 생각합니다.”

연리재는 면적당 연간 난방 에너지 요구량이 일반 주택보다 낮은 30~50kWh/㎡(등유 3~5L) 수준의 저에너지 주택으로 기밀 테스트 등을 통해 시공 과정에서 적합한 기밀성을 확인했다. 제로에너지 하우스나 패시브하우스보다 손쉽게 접근 가능하며, 한 등 끄기, 대기 전력 차단하기 등과 비교할 때 에너지 사용량과 온실가스를 대폭 줄일 수 있어 사람과 환경을 이롭게 하는 건축이라 할 만하다.

김두환ㆍ박영미 씨 부부는 가족이 따로 또 함께 생활할 수 있도록 유연하면서도 독립적인 주택을 원했다. 특히 주방은 다섯 식구가 모여 편안하게 사용할 수 있도록 1층에 넓은 면적으로 조성했다.

부부가 퇴근 후 시간을 보내기 위해 2층에 마련한 간이 거실.

복층 구조를 활용해 계단 아래에 아늑한 서재를 꾸몄다.
Interview
㈜건축사사무소 RE도시건축 추소연 대표
저에너지 주택을 통해 누구나 삶의 질 개선 가능

추소연 대표는 독일 카이저스라우테른 공대와 함부르크 하펜시티 대학에서 건축 학사를 마치고, 스위스 취리히 연방공과대학에서 건축 석사 학위를 받았으며, 한국과 스위스 등록 건축사 자격을 취득했다. 2014년 재생 가능한 도시와 건축을 고민하는 건축가 그룹 ㈜건축사사무소 RE도시건축을 공동 설립하고, 사회적ㆍ경제적ㆍ환경적으로 지속 가능한 도시 솔루션을 제안한다.

제로에너지 하우스나 패시브하우스로 시공하지 않더라도 우선순위를 잘 정하면 초기 건축비 부담을 덜면서도 효용을 높이는 저에너지 주택을 지을 수 있다. RE도시건축연구소 추소연 대표가 저에너지 주택을 현실적 대안으로 선택한 이유다.

현재 연리재는 모니터링이 진행되고 있나요?
건물 에너지 성능을 평가하려면 별도의 비용이 발생합니다. 하지만 건축주에게 직접적 효용이 있는 것이 아니기에 제로에너지 하우스나 패시브하우스처럼 성능 검증이 필요한 경우가 아니면 시행하지 않습니다. 오히려 저에너지 주택에서는 기밀 테스트처럼 시공 관리를 위한 검증 비용 외에는 성능 개선에 더 투자하는 게 바람직해 보입니다. 다만 연리재는 지난 2년간의 에너 지 사용량을 감안할 때 연간 1차 에너지 사용량이 약 135kWh/m2·yr로, 주거용 건축물 에너지 효율등급에 의하면 거의 1등급 수준입니다. 그러나 정확한 등급 환산을 위해서는 별도의 에너지 성능 계산 프로그램을 이용해야 합니다.

주택의 에너지 성능은 어떻게 평가하나요?
현재 우리나라에서는 ECO2 프로그램을 사용해 건물의 용도에 맞는 에너지 사용 방식 및 온도 기준 등을 가정하고 건물의 냉난방, 급탕, 조명, 환기 등을 평가합니다. 그러나 설계 지원보다는 평가에 중점을 둔 프로그램이라, 저는 개인적으로 에너지 성능에 대한 영향을 총체적으로 파악할 수 있고, 열교 등을 통한 에너지 손실까지 고려할 수 있는 PHPP 프로그램을 사용합니다.

저에너지 주택이 사람과 자연에 이로운 친환경 주택이라 불리는 이유는 무엇인가요?
매년 폭염과 열대야 현상이 가속화되고 있습니다. 기후변화의 영향이라고 볼 수 있죠. 저에너지 주택과 패시브하우스, 제로에너지 하우스가 이러한 기후변화의 원인 중 하나인 이산화탄소 배출을 획기적으로 줄이는 동시에 기후변화의 대안이 될 수 있습니다. 또한 기밀성을 높인 주택의 실내 환경은 외부 기후변화에 덜 민감하게 반응하기에 사계절 내내 쾌적한 환경을 유지해줍니다.

제로에너지 하우스와 패시브하우스, 저에너지 하우스를 구분하는 기준은 무엇인가요?
제로에너지 하우스는 통상 넷제로에너지 하우스를 의미합니다. 에너지를 사용한 만큼 자발적으로 생산하면 어떤 주택이든 넷제로 주택이 될 수 있죠. 하지만 기존 건물이 에너지 효율화 없이 필요한 에너지를 신재생에너지만으로 생산한다는 것은 불가능합니다. 2020년부터 모든 신축 건물에 ‘거의 제로에너지 하우스’ 기준을 적용하도록 한 EU도 국가별 특성에 맞는 합리적 기준을 정하게 하지요. 우리나라는 건물 에너지 효율 등급 1++ 등급 이상부터 제로에너지 건축물로 인정합니다. 패시브하우스와 저에너지 주택은 연간 단위 면적당 난방 에너지 요구량으로 분류합니다. 패시브하우스 모델을 정립한 독일의 기준을 차용 해 연간 단위 면적당 난방 에너지 요구량 15kWh/m2·yr(1.5L) 이하, 연 간 단위면적당 1차 에너지 사용량 120kWh/m2·yr(1.2L) 이하에 해당하면 패시브하우스로 인정하지요. 저에너지 주택은 이보다는 많이 쓰고 일 반 주택보다 적게 쓰는 50kWh/m2·yr(5L) 이하를 의미합니다.

저에너지 주택을 지을 수 있는 지역적 요건이 따로 있나요?
모든 건물은 저에너지 주택으로 지을 수 있습니다. 2018년 이후 단열 기준이 강화되어서 기준에 맞춰 외단열을 잘하고 열교를 최소화하고 기밀성에 신경을 쓰면 모든 건물이 저에너지 건물이 될 수 있습니다.


저에너지 주택 연리재에 적용한 주요 자재 및 시공
한정된 예산 내에서 주택의 에너지 효율을 높이기 위해 적용한 마감재와 시공법을 소개한다.


기밀성을 향상시킬 수 있는 구조용 패널 사용

주택의 기밀성을 높이기 위해 집 시스템 패널을 시공했다.

기밀성이 우수한 구조재와 외단열재를 시공한 연리재.
연리재는 일반 목조 주택을 지을 때 쓰는 OSB와 타이벡 대신 집 시스템 Zip System 패널을 적용했다. 이는 기존보다 구조적 성능과 방수, 기밀 등의 건축적 성능을 향상시켜 습기를 차단하고 공기 누출을 감소시킨 다. 이 경우 일반 하우스랩 대비 시공 속도가 46% 빠르고, 50%의 높은 기밀성을 지닌다.


기밀 성능을 높여주는 가변형 투습 방수지

실내 모든 벽체에 듀폰 에어 가드 스마트를 붙여 기밀성을 높였다.

한국 기후에 적합한 가변형 투습 방수지 듀폰 에어 가드 스마트.
기밀 시공에 사용한 듀폰 에어 가드 스마트Air Guard Smart는 한국의 기후에 적합한 가변형 투습 방수지로 패시브하우스와 저에너지 주택에 서 주로 사용하는 제품이다. 상대 습도에 따라 투습 저항(Sd값)이 변하 는 가변형 투습 방수 성능으로 전 세계 동종 제품 중 가장 폭넓은 Sd값 을 보유(0.05~30m)했다. 내구성(인장강도, 인열강도) 또한 뛰어나다.


핵심은 외단열

외단열 작업 시 열 반사 단열재인 스카이텍과 투습 방수 기능이 뛰어난 듀폰 타이벡 에너코 R4를 적용해 단열 효과를 높였다.
연리재는 2×6 구조재 사이에 단열재를 보강하는 것 외에 기밀층 내부 에 설치한 설비층에 단열 성능을 추가했을 뿐 아니라 구조재 외부에 추 가로 90mm EPS 단열재를 시공, 목구조의 수분 배출을 원활히 하고 단 열 성능이 있는 듀폰 타이벡 에너코 R4를 적용했다. 지붕에는 삼중 구조 로 열교를 최소화해 약 420mm 두께의 단열층을 만들었고, 수분 배출 효과가 있는 열 반사 단열재 스카이텍을 설치했다.


패시브하우스의 심장, 열 회수 환기 시스템

패시브하우스 인증을 취득한 독일 젠더사의 열 회수 환기 시스템을 설치했다.


곳곳에 오염된 공기를 흡입하고, 신선한 공기를 배출하는 설비를 갖췄다.
열 회수 환기 시스템은 미세먼지와 관련해 중요한 부분이다. 일반 공기 청정기는 실내의 미세먼지 농도를 낮춰주지만 신선한 공기를 확보하는 데는 한계가 있다. 연리재에는 열효율이 높고 전력 소모량이 매우 낮은 독일 젠더사의 열 회수 환기 시스템을 설치했다. 겨울철에 환기할 때 따 뜻하지만 오염된 실내 공기와 신선하지만 차가운 외부 공기가 섞이지 않도록 하며, 환기로 인한 열 손실을 최소화한다.


단열과 인테리어를 동시에 해결한 기능성 창호

독일 이노틱 PVC 시스템 창호를 시공하고 실내외에 기밀 테이프를 붙여 기밀성을 높였다.

북쪽 천창을 통해 다락의 과열을 방지하면서 자연 채광을 유도했다.
연리재는 예산을 고려해 외부 전동 블라인드 대신 창호를 시공했다. 특히 고단열 창호를 시공하되 창호 면적을 크게 하지 않고 동서쪽과 북쪽의 창호를 최소화했다. 또 창호를 공간 분위기를 연출하는 주요 요소로 보고 외부 전망을 끌어들이기 적절한 위치에 알맞은 크기의 제품을 시공함으로써 각 부실을 다르게 꾸몄다.


가정용 태양광 설비

2층 테라스에 설치한 인버터를 통해 태양광 설비로 생산한 전력을 확인할 수 있다.

징크 지붕 부착형 3kW 태양광 패널을 설치해 에너지를 생산한다.
지금까지 소개한 패시브 설계 요소가 집의 단열 성능과 기밀성을 높여 에너지 효율을 높인다면, 태양광 설비는 직접 에너지를 생산하는 액티브 설계 요소에 해당한다. 설비를 통해 생산한 전기는 한국전력공사에 되팔 수 있으며, 궁극적으로 건축물의 탄소발자국을 줄여준다.



건축 개요
건축 용도 단독주택, 지하 1층, 지상 2층
건축 구조 철근콘크리트 구조(지하) + 경량목 구조(지상)
대지 면적 202.00m2
건축면적 91.12m2 연면적 257.46m2
설계 ㈜건축사사무소 RE도시건축
시공 뉴타임하우징

건축자재
구조재 2×6 구조재, 구조용 패널 Zip System(벽체), O.S.B 합판(지붕), 공학 목재 PSL(패럴램)
보강 철물 심슨 스트롱타이
투습 방수지 듀폰 타이벡 에너코 R4
기밀막 듀폰 에어 가드 스마트
단열재 외벽 90mm 비드법 보온판 가등급+ (타이벡 에너코 R4, 집 시스템)+ 고밀도 글라스울 이소바 140mm 지붕 235mm 고밀도 글라스울 + 90mm 고밀도 글라스울 이소바 + 열 반사 단열재 스카이텍 12mm
지붕재 컬러 강판(리얼징크)
외벽재 치장 벽돌, 적삼목 사이딩
창호재 독일 이노틱 PVC 시스템 창호
에너지원 태양광 패널(3kW)
열 회수 환기 시스템 독일 젠더Zehnder 제품 (유럽 패시브하우스 인증)

글 이새미 사진 이우경 기자 | 건축 설계 및 감리 ㈜건축사사무소 RE도시건축(02-456-2190, www.reworkshop.co.kr)시공 뉴타임하우징(1599-4169, www.newtimehousing.com)
디자인하우스 (행복이가득한집 2019년 10월호) ⓒdesign.co.kr, ⓒdesignhouse.co.kr 무단 전재 및 재배포 금지