2-3. 제로에너지건축물(ZEB : Zero Energy Building)에 대하여 다음을 설명하시오.1) 연도별 의무화기준2) 인증등급별 에너지자립률 및 전제조건3) 제로에너지건축물의 종류 및 특징

제로에너지건축물(ZEB)은 건축물 에너지 성능을 최대로 높이고 신재생에너지를 활용하여 에너지 소비를 최소화하는 건축물을 의미합니다. 냉난방, 조명 등 건물 운영에 필요한 에너지를 건물 자체에서 생산하는 신재생에너지로 충당하여 에너지 자립을 실현하는 것을 목표로 합니다.

1) 연도별 의무화 기준

대한민국에서는 탄소중립 실현 및 건물 부문 에너지 효율 향상을 위해 제로에너지건축물 인증 의무화를 단계적으로 확대하고 있습니다. 주요 연도별 의무화 기준은 다음과 같습니다.

• 2020년: 연면적 1,000㎡ 이상의 공공건축물
• 2025년: 연면적 1,000㎡ 이상의 민간건축물 및 500세대 이상의 공동주택
• 2030년: 연면적 500㎡ 이상의 민간건축물 및 모든 공동주택
• 향후 계획: 단계적으로 의무화 대상을 확대하여 신축 건축물 전체에 대한 적용을 목표로 합니다.

참고: 연면적 기준은 건축법 시행령 등에 따라 변경될 수 있습니다.

2) 인증등급별 에너지자립률 및 전제조건

제로에너지건축물 인증은 에너지자립률에 따라 5개 등급으로 나뉩니다. 에너지자립률은 건물에서 소비하는 에너지량 대비 신재생에너지 생산량의 비율을 나타냅니다.

인증 등급	에너지자립률	전제조건
1등급	100% 이상	건축물에너지관리시스템(BEMS) 또는 원격 검침 전자식 계량기 설치
2등급	70% 이상 ~ 100% 미만	건축물에너지관리시스템(BEMS) 또는 원격 검침 전자식 계량기 설치
3등급	50% 이상 ~ 70% 미만	건축물에너지관리시스템(BEMS) 또는 원격 검침 전자식 계량기 설치
4등급	20% 이상 ~ 50% 미만	건축물에너지관리시스템(BEMS) 또는 원격 검침 전자식 계량기 설치
5등급	0% 이상 ~ 20% 미만	건축물에너지관리시스템(BEMS) 또는 원격 검침 전자식 계량기 설치

 

전제조건 상세:

• 에너지 성능 평가: 건축물 에너지효율등급 1++ 이상을 획득해야 합니다. 이는 건물 외피 단열 강화, 고효율 창호 사용, 고효율 냉난방 및 조명 장치 설치 등 건물 자체의 에너지 요구량을 최소화하는 패시브 및 액티브 기술 적용을 통해 달성됩니다.
• 신재생에너지 설비 설치: 건축물에서 사용하고 남는 잔여 에너지(에너지 요구량에서 패시브/액티브 기술로 절감하고 남은 양)를 충당하기 위해 태양광, 지열 등 신재생에너지 발전 설비를 설치해야 합니다.
• 에너지 관리 시스템: 건물의 에너지 사용량 및 신재생에너지 생산량을 실시간으로 모니터링하고 효율적인 관리를 위해 연면적 1만㎡ 이상은 BEMS(건축물에너지관리시스템), 연면적 1만㎡ 미만 또는 주거용은 HEMS(가정용에너지관리시스템) 또는 이에 준하는 원격 검침이 가능한 전자식 계량기 설치가 필요합니다.

3) 제로에너지건축물의 종류 및 특징

제로에너지건축물을 구현하는 방식에 따라 다양한 형태로 나타나지만, 일반적으로는 에너지 소비를 최소화하는 기술(패시브/액티브)과 신재생에너지 생산 기술을 결합합니다. 종류라기보다는 '제로에너지건축물을 구성하는 핵심 기술 및 특징'으로 이해하는 것이 더 적합합니다.

주요 특징 (또는 구성 요소):

• 고단열 및 고기밀 성능: 건물 외피(벽, 지붕, 바닥)의 단열을 강화하고 창호 및 문틈의 기밀성을 높여 외부 온도 변화의 영향을 최소화하고 열 손실을 줄입니다.
  • 특징: 냉난방 에너지 부하 대폭 감소.
• 고효율 창호: 단열 성능이 우수한 프레임과 로이(Low-E) 코팅, 아르곤 가스 충진 등의 기술이 적용된 유리를 사용하여 열 손실 및 태양 복사열 유입을 줄입니다.
  • 특징: 단열 및 차열 성능 향상, 결로 방지.
• 자연 환기 및 채광 활용: 창문의 위치와 크기를 최적화하여 자연 환기를 유도하고, 자연광을 적극적으로 활용하여 조명 에너지를 절감합니다.
  • 특징: 실내 환경 쾌적성 향상, 에너지 사용량 감소.
• 고효율 냉난방 및 환기 시스템: 열 회수 환기 장치(ERV)를 설치하여 버려지는 실내 열을 회수하여 환기 시 손실되는 에너지를 줄이고, 지열, 공기열 등 고효율 히트펌프 시스템을 사용합니다.
  • 특징: 환기 및 냉난방 에너지 효율 극대화.
• 고효율 조명 및 가전: LED 조명 등 효율이 높은 조명 기구와 에너지 효율 등급이 높은 가전제품을 사용하여 전력 소비를 줄입니다.
  • 특징: 조명 및 기타 전력 사용량 감소.
• 신재생에너지 발전 설비: 건물 자체 또는 부지에 태양광 패널(PV), 태양열 집열판(ST), 지열 시스템 등을 설치하여 건물 운영에 필요한 에너지를 직접 생산합니다.
  • 특징: 외부 에너지 의존도 감소, 에너지자립률 향상.
• 에너지 관리 시스템 (BEMS/HEMS): 건물의 에너지 흐름을 실시간으로 모니터링하고 분석하여 에너지 사용 패턴을 파악하고, 설비 제어를 통해 에너지 효율을 최적화합니다.
  • 특징: 에너지 사용량 시각화, 효율적인 에너지 관리, 이상 감지.

이러한 요소들이 유기적으로 결합되어 건물의 총 에너지 소요량을 최소화하고, 남은 에너지를 신재생에너지 생산으로 충당하여 '제로 에너지'를 달성하는 건축물을 완성합니다.