일본 환경성 에코 하우스 모델 사업, 이시카와 에코 하우스

니시모토 신야(Nishimoto Shinya) 이시카와현청 토목부 건축주택과 주임기사

신 히로아키(Shin Hiroaki) 이시카와현청 환경부 지구온난화대책실 담당 과장

지구온난화 문제에 대한 대책은 미룰 수 없는 전 세계적 과제로 꼽힌다. 이러한 가운데 일본은 2020년까지 CO2 등 온실가스를 1990년 대비 25% 삭감한다는 높은 목표를 내세우고 있다. 현재 일본은 이 목표를 달성하기 위해 가정 부문에서 약 50%의 삭감이 필요하다고 판단, 에코 주택·에코 리폼의 보급을 기축시책으로 삼고 있다.

한편 일본은 ‘신성장 전략’의 중심이 되는 성장 분야로서 ‘그린·이노베이션에 의한 환경·에너지 대국 전략’을 내세워 에코 주택의 보급을 포함한 주택·오피스 등의 제로 에미션화에 따라 경제성장과 온난화 대책을 동시에 실현하고 있다.

이러한 가운데 일본의 이시카와현은 에코 주택의 보급을 현의 독자적인 지구온난화 대책의 핵심이라 평가하고, 2009년부터 ‘이시카와류 에코 리빙 연구회’를 설치해 일본 전역에 앞장서 다양한 주택 에너지 절약화의 대처를 추진해 왔다. 지난 2010년에는 환경성이 전국의 자치체를 대상으로 모집한 ‘21세기 환경 공생형 주택모델 정비사업(에코 하우스 사업)’에 응모해 일본 전국 20지구중 하나로 채택되어 ‘이시카와 에코 하우스’를 건설하게 되었다(사진 1).

계획 취지와 기본 방침

이시카와 에코 하우스의 콘셉트는 ‘자연 환경을 받아들여 호쿠리쿠에서 쾌적하게 지낸다’는 내용으로, 다음과 같은 기본 방침을 따르고 있다.

이시카와의 사계절과 공생

호쿠리쿠에 위치한 이시카와현의 기후는 여름은 찌는 듯이 덥고 일사량도 많지만 겨울엔 비와 눈이 많아 흐린 날씨가 계속되며 1년 사계절 내내 습도가 높은 습윤한 기후를 가지는 지역이다. 때문에 계절에 따른 자연 에너지의 흡수와 차단을 전환함에 따라 주택의 에너지 부하 억제와 생활의 쾌적성 확보와의 양립을 설계의 기본으로 했다.

자연 에너지의 우선 활용

이시카와 에코 하우스는 자연 에너지를 많이 흡수해 우선적으로 이용하는 주택을 목표로 했다. 이를 위해 일사의 차단이나 통풍의 확보, 태양광이나 열의 흡수, 지중열의 이용 등에 따라 주택의 에너지 부하를 억제함과 동시에, 태양광발전, 태양열 온수기, 풍력발전의 설치에 따라 에코 에너지를 창출하고 있다.

지역에 뿌리내린 생활

겨울의 생활을 풍족하게 하기 위한 지혜로서 깊은 차양 등 지붕이 있는 단층집 외 공간이나, 외벽 루버 등에 의해 건물을 지켜 쾌적하게 살기 위한 장치를 도입하고 있다. 이러한 것들은 여름에도 강한 햇볕을 차단해 단열이나 건물의 열화를 막는 역할을 한다. 또한 현에서 생산하는 재료나 현 내 기업이 제조하는 제품을 적극적으로 채용해 지산지소에도 노력했다. 태양광 패널은 전통적인 거리 경관을 배려한 것으로 선정했다.

보급계발

견학자에게 가이던스 등을 실시해 효율적으로 견학·체험을 할 수 있도록 전임 안내원을 배치하고 있다. 또한 건물 그 자체를 견학할 뿐만 아니라, 주거지의 고안이나 에너지 절약 기술 등의 전시, 에너지 절약 개수 계발의 장으로써, 그리고 시공자나 설계자의 연수의 장으로써도 활용해 종합적으로 에코 하우스의 보급을 도모하고 있다.

주택의 장기 수명화, 기존 주택의 에코 하우스화

주택의 장기 수명화나 기존 주택의 개수에 의한 에코 하우스화는 가정으로부터의 CO2 배출량 삭감에 큰 효과가 있기 때문에, 스켈리턴·인필의 생각에 따라 내부 공간에 유연성을 갖게 해 가족의 성장 변화에 따른 방 배치의 변경을 가능하게 하고, 외단열 공법이나 외벽 루버 등 기존 주택에 대해서도 널리 보급할 수 있는 공법을 채용하고 있다.

에너지 절약 효과

이시카와 에코 하우스에서는 전통적인 생활의 지혜와 최신 에너지 절약 기술을 활용함으로써 기존 주택에 비해 태양광발전 등에 의한 창출분과 더불어 약 95%의 에너지를 삭감할 수 있게 됐다(표 1).

평면계획

이시카와 에코 하우스에는 남쪽에의 접근성, 또는 눈이 없는 외부 공간(완충 장치)을 확보하기 위해 ‘후레아이노 쇼우케이(마음을 나누는 좁은 길’를 배치했다. 북측의 단층집 부분은 관리 운영 공간과 가이던스 공간으로, 남쪽 2층 건물 부분은 여러 에코 기능을 견학·체험할 수 있는 공간으로 이루어져 있으며, 두 가지 기능 중심에 현관이 있다. 주택의 장기 수명화로써 내부 공간에 유연성을 갖게 해 가족의 성장 변화에 따른 방 배치 변경이 가능하다(그림 1).

특징

자연풍의 이용

탁월풍을 고려한 개구부를 배치해 자연풍을 받아들여 하계의 냉방 부하를 경감했다. 검토 시 현 내 기업이 개발한 통풍 시뮬레이션 소프트웨어를 활용해 효과를 검증했다(그림 2).

태양광·열의 이용

역사적 거리가 다수 존재하는 본 현에서의 보급을 도모하기 위해, 경관에 배려한 패널을 채용했다. 신축을 상정한 지붕재 일체형, 개수를 상정한 층계 형상의 거치형 2종류의 패널을 설치했다(사진 2, 표 2). 또한 태양열을 급탕에 이용하기 위해 태양열 급탕 설비를 채용하고, 이로써 주택에서 에너지 소비 비율이 높은 급탕 부하를 저감하고 있다.

일사의 차단과 흡수

냉방 부하를 경감하기 위해 일사를 차단하도록 했다. 주택을 신축할 때부터 일사를 바로 흡수할 수 있는 차열 커튼이나 발 등을 고안해 깊은 차양이나 외부 블라인드, 오닝, 낙엽수 등 다양한 방법을 채용했다(그림 3, 사진 3).

지중열의 활용

환기에는 히트 앤드 쿨 튜브 방식을 채용했다. 지중열에 의해 온도가 조정된 신선한 공기를 실내에 받아들임으로써 환기에 의한 열손실을 억제하고, 냉난방의 부하를 경감했다(그림 4).

조명 계획

다등 분산 조명 방식을 채용해 1실 1등이 아니라 필요한 개소만을 점등하도록 했다. 또한 모드 전환, 조광기능을 이용해 조도가 과도화되지 않도록 제어·연출했다. 이로써 에너지 절약과 생활의 풍족함을 동시에 실현했다. 기구는 LED 조명을 채용하고 일본식 방에서는 LED와 백열등의 소비 전류를 수치로 비교 표시하고 있다(사진 4, 사진 5).

에너지의 가시화

HEMS(Home Energy Management System)에 의해 회로마다의 전력 사용량이나 발전 상황을 언제나 볼 수 있고 ‘가시화’에 따라 어제와 비교하는 것도 가능하다. 실제의 전력 소비를 파악하고, 거주지의 에너지 절약을 지원한다(사진 6).

설비 자재 등의 공모

사용하는 자재나 설비기기 등은 공모를 실시해 에너지 절약 성능, 생산지, 가격을 종합적으로 검토해 선정했다. 또한 채용할 수 없는 일부의 제품 등은 전시함으로써 방문객에게 PR을 실시하고 있어 현 내 산업 발전에 일조하는 기능도 담당하게 했다(표 3).

현 생산재, 현내 제품의 적극적인 활용

구조재나 마루 마무리재 및 창호 등에 현에서 생산한 삼나무, 노송나무 잎을 사용해 우드 마일리지의 저감을 도모했다. 또한 기와나 바닥재, 포장재, 조명 등도 현 내에서 생산된 제품을 사용해 수송 시의 CO2 삭감에 노력하고 있다.

에코 하우스에 대한 관심 증가

이시카와 에코 하우스는 2010년 4월 28일 첫 공개 후, 일반 현민이나 건축·설비 관계자 등 약 7,500명 미만의 견학자가 방문하고 있을 뿐만 아니라, 설문조사 결과에서도 호평을 얻고 있다. 오픈 이후에 현민 전용으로 환경 관계의 이벤트에의 출전이나 부담 없이 참가할 수 있는 그린 커튼 만들기 등의 개최나 시공자·설계자 전용의 기술 강습회를 개최하고 있는데, 이러한 강습회 등에 예상을 뛰어 넘는 많은 사람이 참가하고 있어 에코 하우스에 대한 관심이 높아지고 있다는 것을 실감하고 있다. 앞으로는 에코 하우스 연수회, 상담회 등도 개최해 현민의 의식 계발이나 기술자의 기술력 향상을 도모하고, 보다 더욱 더 에코 주택 보급을 위한 핵심 시설로서 활용해 나가고자 한다.