Research Article

Journal of Korean Institute of Architectural Sustainable Environment and Building Systems. 30 December 2019. 515-526
https://doi.org/10.22696/jkiaebs.20190044

ABSTRACT


MAIN

  • 서 론

  •   연구의 배경 및 목적

  •   연구의 범위 및 방법

  • 신축 공동주택 기준 배출량 추정

  • 신축 공동주택 에너지성능 향상 시나리오

  •   공공기관 의무기준에 따른 시나리오Ⅰ

  •   서울시 의무 설치기준에 따른 시나리오Ⅱ

  •   공공기관 의무 설치기준에 따른 시나리오Ⅲ

  • 온실가스 배출 감축량 분석

  • 결 론

서 론

연구의 배경 및 목적

´16년 11월 파리기후변화 협정이 발효되면서 국내에서도 온실가스 배출량 감축을 위한 국가적인 노력을 시도하고 있다. 건물부문은 국가 온실가스 배출량의 25% 이상을 담당하고 있으며, 최근 ´18년 국가 온실가스 감축 로드맵의 BAU가 재조정됨에 따라 건물부문의 감축률이 증가하게 되었다(대한민국 정부, 2018). 이에 따라 제도적인 지원 및 신산업 추진을 위해 ´17년부터 제로에너지건축물 인증제도가 시행되었다.

제로에너지건축물(이하 ZEB) 인증제도는 ´30년 모든 신축건물 의무화를 목표로 점차 단계적으로 의무화 용도를 확대해 나갈 예정이다. ZEB 로드맵 추진안에 의하면 ´20년에는 연면적 3,000 ㎡ 미만 국민 생활밀착형 중·소규모 공공건축물, ´25년에는 연면적 5,000 ㎡ 미만의 신재생에너지 설치 의무화 대상인 민간·공공 건축물을 대상으로 추진될 예정이다(국토교통부, 2019; 한국에너지공단, 2019). 그러나 Figure 1에서 볼 수 있듯이, ZEB 로드맵 추진안은 ´30년까지 비주거 용도의 신축 건축물에 대해서만 고려하고 있으며, 주거 용도의 단독주택이나 공동주택 등에 대해서는 제시된 바가 없는 것으로 확인된다. 관련된 국내 선행연구에 의하면, 비주거 용도의 일부는 현재 시행중인 정책·제도만으로도 충분히 ZEB인증 달성 가능성이 있는 것으로 확인되었다(이승민 외, 2018).

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Figure 1.

ZEB obligation roadmap

이러한 2030 ZEB 인증제도 정책방향에서 다소 소외된 주거용도 중, 신축 공동주택의 에너지절약에 대해 현재 시행중인 제도는 국토교통부 고시(2019) 「에너지절약형 친환경주택의 건설기준」이 있다. 이 제도의 적용범위는 국토교통부 법률(2019) 「주택법」제15조에 따라 30세대 이상의 공동주택에 대하여 적용한다. 평가 방법으로는 건축물에너지효율등급 또는 1차 에너지소요량과 이산화탄소 배출량 절감율 등으로 하고 있지만, 신재생에너지의 의무 설치에 대해서는 고려되고 있지 않다. 정부의 공동주택 에너지 절감 로드맵에 의하면 2009년 대비 2025년 제로에너지를 목표로 하고 있는데(대한민국 정부, 2009), 관련된 선행연구에 따르면 공동주택의 에너지 절감율을 100% 달성하기 위해서는 신재생에너지의 적용이 필요함을 확인하였다(황하진 외, 2016). 이처럼 신축 공동주택의 2030년 ZEB 인증제도 의무화 및 공동주택 에너지 절감 로드맵에 대비하여 신재생에너지 의무화 설치와 온실가스 감축을 위한 제도 마련이 필요할 것으로 사료되나, 현재의 정책대응 방향으로는 미흡한 실정이다.

특히 공동주택은 전체 주거용도 중에서 약 30~35%정도의 상당한 비율을 차지하고 있으며(국토교통부, 2019), 최근 3년간 시장 추세에 의하면 ZEB 인증 의무대상은 아니지만 건축물에너지효율등급 인증 시행은 비교적 잘 진행되고 있는 것을 확인할 수 있다. Figure 2는 ´15~´17년도의 공동주택 허가 연면적과 예비인증 연면적의 추세를 그래프로 나타낸 것이다. 허가 연면적은 감소하는 반면에 예비인증 연면적은 점차 증가하는 추세를 보이고 있어, 현재로서도 어느 정도 온실가스 감축에 기여하고 있다고 볼 수 있다. 그러나 ZEB인증과 관련된 정책을 선제적으로 더 강화한다면 ´30년 온실가스 배출에 대한 감축량 중 일부분을 감당할 수 있을 것으로 판단된다.

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Figure 2.

Permitted total floor area and preliminary certified total floor area trend graph of the 2015~2017 apartment house

이에 본 연구에서는 ´30년 ZEB인증 의무화 시행에 대비한 신축 공동주택의 정책 강화 시나리오에 따른 에너지 성능 예측 및 온실가스 배출량을 분석하고, 감축량 산정의 기준이 되는 BAU 배출량과의 차이를 통해 온실가스 절감량을 산출하였다. 이는 신축 공동주택의 ´30년 ZEB 인증제도 의무화에 대한 정책이나 제도적 개선에 필요한 기초자료로 활용이 가능할 것으로 사료된다.

연구의 범위 및 방법

본 연구의 대상은 신축 공동주택으로서, 국가 온실가스 감축 로드맵의 재조정에 적용된 ´17~´18년 추세 및 상황을 고려하여 ´17년의 신축 공동주택 에너지 성능 인증자료를 기준으로 ´30년 온실가스 배출량을 추정하여 BAU를 정의하였다. BAU의 경우 인구증가, 효율개선추이 등 다양한 변화량을 추정 모델에 대입하여 산출하는 것이 일반적이나, 본 연구에서는 신축 공동주택의 성능 기반 영향 만을 분석하기 위해 최근 인증결과와 예상 신축 물량 데이터만을 고려하고 이 값을 기준 배출량이고 정의하였다. 신축 공동주택의 물량은 ´07~´17년 건축물 통계를 통해 예측하였다. 연구의 시간적 범위는 ´17~´30년으로 14년이며, 기준년도는 ´17년으로 가정하였다. 온실가스 배출량 분석은 ECO2를 이용한 1차 에너지 소요량을 사용하였다.

신축 공동주택의 시나리오에 따른 감축 잠재량 분석을 위해 ´17년 기준을 적용하여 ´30년까지의 공동주택 에너지 성능을 가정하여 기준 배출량을 수립하고, 이를 토대로 에너지 성능 향상 시나리오에 따른 영향을 분석하였다. 가정한 시나리오는 다음과 같다: 1) 공공기관 의무기준을 공동주택에 확대 적용한 시나리오, 2) 서울시 신재생에너지 의무 설치기준을 확대 적용한 시나리오, 3) 공공기관 신재생에너지 의무 설치기준을 적용한 시나리오. 시나리오에 의해 가정된 에너지 사용량에 온실가스 배출계수를 곱하여 각각의 배출량을 산정하였다. 시나리오에 의한 배출량은 기준 배출량과의 차이를 통해 감축량을 산출하였고, 이에 따른 비교·분석 및 향후 제도의 방향성을 예측하였다.

신축 공동주택 기준 배출량 추정

기준 에너지 성능을 분석하기에 앞서, 미래의 신축 공동주택 연면적을 예측하였다. 세움터의 ´07~´17년 건축물 통계 데이터를 통해 미래 공동주택 추세선을 예측하였으며(국토교통부, 2019), 이는 Figure 3과 같다. 이를 통해 ´30년까지 매년 18,568,865 ㎡의 연면적이 증가한다고 가정하였다. 또한 건축물의 멸실율은 기준 배출량뿐만 아니라, 시나리오 배출량에도 동일하게 적용되므로 멸실율에 의한 온실가스 감축량이 동일하게 발생한다. 본 연구의 목적은 정책강화 시나리오에 따른 감축량을 확인하기 위함이므로, 멸실율은 발생하지 않는다는 가정 하에 분석을 진행하였다.

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Figure 3.

Total floor area status and trend line of the apartment house

본 연구는 ´17년의 공동주택 건축물에너지효율등급 예비인증 자료를 바탕으로 당시의 정책 상황을 고려하여 ´30년 기준 배출량을 추정하였다. 건축물에너지효율등급은 설계도서를 바탕으로 에너지해석프로그램인 ECO2를 이용한 1차 에너지소요량으로 등급이 결정된다(한국에너지공단, 2019). 주거와 비주거 부문으로 나누어져 있으며, 1+++~7등급으로 총 10개 등급으로 구분된다. Table 1은 주거 부문의 1+++~2등급에 해당하는 1차 에너지소요량을 나타낸 것이다.

Table 1. Building energy efficiency rating and equivalent primary energy consumption

Building energy efficiency rating Primary energy consumption for rating (kWh/㎡·yr)
1+++ 60 >
1++ 60-89
1+ 90-119
1 120-149
2 150-189

신축 공동주택 인증과 관련된 정책 및 제도로는 산업통상자원부 고시(2017) 「공공기관 에너지이용 합리화 추진에 관한 규정」이 있으며, 공공기관에서 기숙사를 제외한 공동주택을 신축하거나 별동으로 증축하는 경우에는 건축물에너지효율등급 2등급 이상을 의무적으로 취득하도록 고시되어 있다. 주택법(국토교통부, 2019)에 의하면 공동주택 1,000세대 이상은 ‘녹색건축물 조성 지원법’에 따라 공동주택성능에 대한 등급을 발급받아야 하며, 이는 ´20년부터 500세대로 확대된다(대통령령 제29459호, 2018). 공동주택 성능등급은 국토교통부 고시 ‘녹색건축 인증’의 인증기준(2016)에 의해 평가되며, 이 중 에너지 성능인증 항목은 주택성능등급 평가 시 등급 구분을 에너지성능지표 검토서의 평점합계와 건축물에너지효율등급으로 하고 있으며 Table 2와 같다. 에너지성능지표는 건축물의 효율적인 에너지 관리를 위하여 열손실 방지, 에너지절약형 설비사용을 비롯하여 에너지절약 설계에 대한 의무사항 등에 따른 지표이다(국토교통부 고시 제2017-881호, 2017). 연면적합계 500 ㎡ 이상의 건축물은 제출 의무이며, 공동주택은 대부분 에너지성능지표 검토서 제출 대상이라고 할 수 있다. 이에 본 연구에서는 에너지성능지표 통계 데이터를 근거로 ´17년 신축 공동주택의 에너지효율등급 기준 등급을 설정하여 기준 배출량을 산출하였다.

Table 2. EPI and Building energy efficiency rating according to the performance rating of the apartment house

Total EPI (energy performance index) Building energy efficiency rating performance rating
> 95 > 1+ ★★★★
85~94 1 ★★★
75~84 2 ★★
65~74 3

분석에 활용된 ECO2 프로그램은 국내 건축물 에너지 성능 인증과 관련되어있다. 따라서 본 연구의 건축물 에너지 성능 기준 또한 인증 데이터를 활용하였으므로 실제 실측 데이터와는 다소 차이가 있을 것으로 사료된다.

에너지성능지표 통계 데이터(한국에너지공단, 2019)는 현재 ‘국토교통부 고시 제2015- 1108호’ 고시 기준이 가장 최근 자료로 확인된다. 데이터는 ´16년 7월 1일~´16년 11월까지의 자료로서, 신축 행위에 해당하는 건축물의 최종 검토결과를 활용하였다. 이 데이터의 고시 기준은 ´18년 9월 개정되기 전까지 강화하지 않고 유지되었으므로 ´17년 신축 공동주택 근거 자료로 활용이 가능하다. 공동주택 에너지성능지표 민간부문의 총점은 78.225점, 공공부문의 총점은 79.785점으로 모두 건축물에너지효율등급 2등급 수준의 에너지 성능에 해당함을 확인하였다. 이는 ´17년 신축 공동주택의 대부분이 「공공기관 에너지이용 합리화 추진에 관한 규정」에 따른 공동주택 의무기준을 만족한다고 볼 수 있다. 이에 본 연구에서는 ´17년 기준 등급을 2등급으로, 1차 에너지소요량은 2등급의 중간 값인 170 kWh/㎡·y로 가정하였다.

연료별 온실가스 배출량을 산정하기 위해서는 1차 에너지소요량에 온실가스 배출계수를 곱하여 구할 수 있다. 온실가스 배출계수는 탄소배출계수에 순발열량-총발열량 전환계수와 각 단위 환산계수를 곱하여 산출하였으며, 식 (1)과 같다.

$$C_{m,co_2}=C_{m,c}\times CCF\times f_{co_2}\times3.6\times10^{-6}$$ (1)

여기서, Cm,co2는 온실가스 배출계수(kgCO2/kWh), Cm,c는 탄소배출계수(kgC/TJ), CCF는 순발열량-총발열량 전환계수, fco2는 탄소-이산화탄소 전환계수이다.

본 논문에서의 연료별 온실가스 배출계수는 이산화탄소 배출계수로 가정하였다. 식 (1)에 사용된 탄소배출계수와 탄소-이산화탄소 전환계수는 온실가스종합정보센터(2018)와 한국지역난방공사(2018)의 자료를 참고하였으며, 순발열량-총발열량 전환계수는 산업통상자원부령(2019) 「에너지법 시행규칙」의 별표를 참고하였다.

산출된 온실가스 배출계수를 사용연료에 따른 비율로 적용하기 위하여, 에너지경제연구원의 자료(국가에너지통계 종합정보시스템, 2018)를 참고하였다. ´17년 공동주택 에너지사용량에 따른 연료별 비율을 온실가스 배출계수에 가중평균으로 적용하여 최종 온실가스 배출계수를 산정하였으며, 에너지사용량에 따른 비율과 최종 온실가스 배출계수는 0.3198이며 Table 3과 같다. ´30년 기준 배출량은 공동주택 연면적 예상증가량에 따라 앞서 가정한 1차 에너지소요량과 탄소배출계수를 곱하여 추정하였으며, 이는 식 (2)와 같다. 배출계수에 의해 배출량을 산정하는 방법은 기준배출량 뿐만 아니라, 시나리오 Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ에도 동일하게 적용되었다.

$$GHG_{emi}(tCO_2)=E_c\times C_{f,m,co_2}\times10^{-3}$$ (2)

여기서, Ec는 1차 에너지소요량(kWh/m2·y), Cf,m,co2는 최종 온실가스 배출계수(kgCO2/ kWh, = 0.3198)이다.

Table 3. Percentage of energy use and final GHG emission factor

energy consumption (K toe) proportion (%) final CO2 emission factor (kg CO2/kWh)
Kerosene 2,396.5 25.43 0.3198
Natural gas (LNG) 7.5 0.08
Liquefied gas (LPG) 49.1 0.52
District heating 5,475.5 58.10
electric power 1,496.4 15.88

신축 공동주택 에너지성능 향상 시나리오

공공기관 의무기준에 따른 시나리오Ⅰ

공공기관 정책을 신축 공동주택에 확대 적용하는 시나리오를 가정하고 현재 시행중인 정책 및 제도를 고려하고자 한다. ´17년 건축물에너지효율등급 인증자료에 의하면 Figure 4와 같이, 예비인증 받은 공동주택 중 대부분이 「공공기관 에너지이용 합리화 추진에 관한 규정」의 의무 기준을 만족하며, 다수의 건축물이 그 이상의 인증등급에 해당함을 확인할 수 있다. 이처럼 미래에 신축되는 공동주택의 에너지 성능 또한 「공공기관 에너지이용 합리화 추진에 관한 규정」에 의한 공공기관의 정책상황을 따라갈 것으로 사료된다.

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Figure 4.

2017 preliminary certification data by the building energy efficiency rating system compared with public institution mandatory standards and ZEB certification standards

따라서 본 연구에서는 2030년 ZEB 모든 건축물 의무화에 대비하여 「공공기관 에너지이용 합리화 추진에 관한 규정」 의무 기준이 ´19년부터는 1등급, ´25년부터 1+등급으로 향상되며, 신축 공동주택의 에너지 성능도 이에 준한다고 가정하였다. 1등급에 해당하는 1차 에너지소요량은 중간값인 135 kWh/㎡·y, 1+등급은 중간값인 105 kWh/㎡·y로 가정하여 온실가스 배출량을 분석하였다. 에너지 절약의 관점에서 신재생에너지는 적용되지 않았다고 가정하였다.

서울시 의무 설치기준에 따른 시나리오Ⅱ

신재생에너지 적용의 현실성을 고려한 배출량을 분석하기 위하여 서울특별 고시(2019) 「서울시 녹색건축물 설계기준」의 민간건축물 연도별 의무설치비율을 참고하였다. 이는 Table 4와 같으며, 주거 부분의 의무설치비율을 적용하였다. 즉 시나리오 I에 추가적으로 서울시가 연도별로 예고한 신재생에너지가 ´19년부터 설치된다고 가정하였다.

Table 4. Ratio of mandatory installation of renewable energy for private sector in Seoul

Year ´19 ´20 ´21 ´22 ´23 ~
Residential 6% 7% 8% 9% 10%
Non-residential 11% 11% 12% 12% 14%

신재생에너지 공급의무비율에 의한 신재생에너지 생산량은 산업자원통상부 고시(2019) 「신재생에너지 설비의 지원 등에 관한 규정」 별표2를 참고하여 산출하였다. 산출식은 예상에너지사용량을 신재생에너지생산량으로 나눈 백분율이며, 산출에 필요한 예상에너지사용량은 건축물의 단위에너지사용량을 사용하여 계산되며, 시나리오Ⅰ과 동일하게 1등급은 135 kWh/㎡·y, 1+등급은 105 kWh/㎡·y로 적용하였다. 건축연면적은 앞서 가정한 신축예상물량 18,568,865 ㎡을 사용하였다. 신재생에너지생산량은 각 에너지원별 설치규모와, 단위에너지생산량, 원별보정계수를 곱하여 산출한다. 단위에너지생산량과 원별보정계수는 한국에너지공단 신·재생에너지센터 공고(2019) 「신재생에너지 설비의 지원 등에 관한 지침」의 별표10을 참고하였다.

신재생에너지원은 태양광 고정식을 선정하여 적용하였다. 이는 단위에너지 생산량이 가장 높으며, 제도적 장치에 의해 신재생을 적용하였을 경우 ZEB 의무기준을 만족하는지를 확인하기 위해 선정하였다.

신재생에너지 적용에 따른 시나리오Ⅱ의 1차 에너지소요량을 산출하기 위해 신재생에너지생산량을 연면적으로 나누어 단위면적당 신재생에너지생산량을 산정하였다. 단위면적당 신재생에너지생산량은 시나리오Ⅰ의 1차 에너지소요량에 대해서 생산된 에너지라고 가정하고, 그만큼 감소한 값을 각 연도의 1차 에너지소요량으로 가정하였다. 이에 따른 값은 Table 5와 같다. 단위면적당 신재생에너지생산량은 의무비율이 늘어남에 따라 ´24년까지 증가하다가 ´25년부터 감소하는 추세를 나타냈다. 이는 ´19~´24년에 비해 ´25년부터 적용된 1차 에너지소요량이 더 강화된 것이 주 원인으로 사료된다. 절감된 1차 에너지소요량에 따른 건축물에너지효율등급은 앞서 가정된 등급과 동일하게 나타났다. 이는 적용된 의무설치비율이 신재생 반영의 현실성을 고려한 민간 건축물을 대상으로 하기 때문에, 공공건축물보다는 설치비율이 낮으므로 등급 변화에 큰 영향을 주지 못한 것으로 사료된다.

Table 5. Primary energy consumption and building energy efficiency rating according to the amount of renewable energy production based on Seoul standard

Energy production per unit area (kWh/㎡·y) Primary energy consumption (kWh/㎡·y) Building energy efficiency rating
´19 8.01 126.99 1 grade
´20 9.34 125.66
´21 10.68 124.32
´22 12.01 122.99
´23-´24 13.35 121.65
´25-´30 10.38 94.62 1+ grade

공공기관 의무 설치기준에 따른 시나리오Ⅲ

강화된 신재생에너지 적용을 통해 최대 온실가스 감축량을 분석하기 위해, 공공기관 설치 의무화제도의 의무 설치비율을 적용하였다(한국에너지공단, 2019). 의무 설치비율은 Table 6과 같다. 신재생에너지는 시나리오Ⅱ와 동일하게 시나리오Ⅰ에서 추가로 설치되며, ´19년부터 설치된다고 가정하였다. 원별 설치규모 및 기타 설정은 시나리오 Ⅱ와 동일한 방법으로 적용하여 산정하였다.

Table 6. Renewable energy mandatory installation rates for public buildings

year ´17 ´18 ´19 ´20 ~
mandatory ratio 21% 24% 27% 30%

공공건축물의 의무 설치비율에 따른 시나리오Ⅲ의 1차 에너지소요량은, 시나리오Ⅱ의 산출방법과 동일하며 그 값은 Table 7과 같다. 시나리오Ⅱ와 마찬가지로 신재생에너지 생산량은 ´25년부터 감소하였으며 이는 동일한 원인이 적용되었기 때문이다. 반면에 건축물에너지 효율등급은 1+, 1++등급을 나타내고 있는데, 이는 신재생에너지 의무 설치비율이 3~4.5배 증가한 것이 원인으로 사료된다.

Table 7. Primary energy consumption and building energy efficiency rating according to the amount of renewable energy production applied for public buildingss

Energy production per unit area (kWh/㎡·y) Primary energy consumption (kWh/㎡·y) Building energy efficiency rating
´19 36.04 98.96 1+ grade
´20-´24 40.05 94.95
´25-´30 31.15 73.85 1++ grade

온실가스 배출 감축량 분석

기준 배출량은 13,794.17천tCO2로 추정되었으며, 연면적 증가량이 일정하기 때문에 배출전망치 또한 일정한 비율로 증가하는 추세를 나타내고 있다. 그 결과는 Figure 5와 같다.

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Figure 5.

Baseline reference emission by applying current measures

각 시나리오에 따른 온실가스 배출량은 기준 배출량과 동일하게 식 (2)로 산출하며, 그 결과는 Figure 6에 기준 배출량과 비교하여 나타내었다. ´18년까지는 배출량이 동일하고, 세 가지 시나리오 모두 ´19년부터 서서히 격차가 발생하며, ´25년부터는 그래프의 기울기가 완만해진다. 이는 시나리오Ⅰ의 가정된 에너지 성능 기준이 더 강화되고, 시나리오Ⅱ,Ⅲ 모두 시나리오Ⅰ을 토대로 에너지 성능을 가정하였기 때문에 ´25년부터 배출량이 더 감소한다고 볼 수 있다. 이에 따른 최종 온실가스 배출량은 시나리오Ⅰ은 10,231.17천tCO2, 시나리오Ⅱ는 9,456.01천tCO2, 시나리오Ⅲ은 7,718.14천tCO2 으로 산출되었다. 시나리오Ⅲ은 시나리오Ⅱ에 비해 강화된 신재생에너지 설치비율로 인해 급격하게 온실가스 배출량이 감소함을 확인할 수 있다.

$$tCO2(reduction)=tCO2(Baseline)-tCO2(scenario)$$ (3)
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Figure 6.

Comparison among the reference emission and emissions by scenarios

기준 배출량에 대한 감축량은 각 시나리오와의 차이에 의해 산정하였다. 계산식은 식 (3) 과 같다. tCO2 (Baseline)는 ´30년 기준 배출량이며, tCO2 (reduction)는 ´30년 시나리오에 의해 감축된 배출량을 의미한다. 각 시나리오별 감축량은 Figure 7과 같으며, 온실가스 로드맵 건물부문의 목표 감축량과 비교하여 나타냈다. 시나리오에 의한 감축량은 시나리오Ⅰ은 3.56 MtCO2로 목표 감축량의 5.52%에 해당하고, 시나리오Ⅱ는 4.33 MtCO2로 6.71%, 시나리오Ⅲ은 6.08 MtCO2로 9.42%에 해당하는 결과 값으로 산출되었다. 이러한 결과에 의하면 공공기관 의무 설치비율에 따른 신축 공동주택의 최대 온실가스 감축량조차 10%에 미치지 못하는 9.46%으로 산출됨을 확인할 수 있다. 여기서 공동주택은 신축건물의 약 30%에 해당하므로, 이 비율로 간단하게 계산해보면 전체 감축목표를 달성하기 위해 신축건물에서는 최대 약 28%정도를 감축해야 한다는 것을 말해준다. 이는 결국 신축에서 감당할 수 있는 감축량은 한정되어 있으므로, 나머지를 기축건물 리모델링 제도 강화 및 off-site 신재생 인증제 시행 등을 통한 감축목표 이행이 필요하다고 볼 수 있다.

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Figure 7.

2030 target emission reduction compared to reduction rates by scenarios

결 론

2030 국내 온실가스 감축을 위해 제로에너지건축물인증제도가 시행되었고, 로드맵에 따라 의무화 용도를 점차 확대해 나갈 예정이다. 그러나 ZEB 로드맵 추진안은 이 기간동안 비주거용도의 신축 건물에 대해서만 고려하고 있으며, 주거용도에 대해서는 제시된 바가 없는 것으로 확인된다. 이 중 공동주택은 현재 시행중인 제도만으로도 온실가스 감축량이 발생할 것으로 보여진다. 공동주택에 대한 제로에너지 달성 방안과 관련된 연구는 다수 진행되고 있지만, 정책 및 제도를 통한 에너지 절감 및 온실가스 감축에 관한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 논문은 제로에너지 제도를 따라가는 다양한 시나리오를 설정하고 이에 따른 온실가스 감축 잠재량에 대해 연구하였다. 이러한 구체적인 용도별 감축 잠재량에 대한 연구는 건물 부문 전체에서 이행 점검을 위한 중간 척도로 사용될 수 있을 것이다.

연구에서는 ‘2030 온실가스 로드맵 수정안’에 반영된 2017년을 기준으로 기준 배출량을 추정하였다. 이후 2017년 에너지 성능을 기준으로 3가지 시나리오로 나누어 온실가스 감축량을 추정하였다. 시나리오Ⅰ은 공공기관 정책에 의해 가정되었으며, 시나리오Ⅱ,Ⅲ은 신재생에너지 적용에 따라 가정되었다. 시나리오 II는 신재생에너지 적용의 현실성을 고려한 서울시 민간부문의 의무설치비율을 고려하였다. 시나리오Ⅲ은 강화된 기준에 의한 온실가스 최대 감축량을 분석하기 위하여 공공기관의 의무설치비율을 적용하였다.

결과적으로, 감축 잠재량은 시나리오Ⅰ은 13.56 MtCO2, 시나리오Ⅱ는 4.33 MtCO2, 시나리오Ⅲ은 6.08 MtCO2로 산출되었다. 국가 건물부문 온실가스 목표 감축량의 각각 5.51%, 6.71%, 9.42%에 해당한다. 이는 결국 신축 공동주택에서의 최대 감축량은 10%에 못 미치는 9.42%이며, 2019년 건축물 통계자료를 바탕으로 전체 신축에 대한 공동주택의 비율을 고려하여 계산했을 경우, 신축건물 전체의 최대 감축량은 채 30%가 되지 않음을 의미한다. 이러한 결과값을 통해, 신축에서는 감당할 수 있는 온실가스 감축량의 한계가 있으며, 2030년 목표 감축량에 도달하기 위해서는 기축건물에 대한 고려나 신재생에 의한 근거리 생산등을 인정하는 제도가 필요하다는 것을 확인할 수 있다. 특히 용적률이 높거나 신재생에너지 설치에 한계가 있는 건축물은 부족한 에너지 자립률을 확보하기 위해 공용공간 활용 혹은 더 나아가 지구·도시 단위로 확대하는 방안 등에 대한 고려가 필요할 것으로 보여진다. 본 연구 결과는 ´30년 ZEB 인증제도 의무화에 대한 정책이나 제도적 개선에 필요한 기초자료로 활용이 가능할 것으로 사료된다.

Acknowledgements

본 연구는 산업통상자원부(MOTIE)와 한국에너지기술평가원(KETEP)의 지원을 받아 수행한 연구 과제입니다(No. 2019271010015D).

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