기후변화로 인해 건축 분야에서도 친환경 건축물을 의무화하려는 국제사회의 움직임이 있습니다. 그로 인해 에너지를 절약하고 탄소배출이 없는 두 가지 개념의 패시브 하우스와 액티브 하우스가 있으며 두 건축물은 공통점과 차이점에 따른 장단점이 있습니다.
패시브 하우스(Passive house)란?
패시브 하우스 정의는 태양, 바람과 같은 자연에너지를 활용하여 기존 건물 대비 최대 90%까지 에너지 소비를 줄이면서 쾌적한 환경에서 활동할 수 있는 건물로 정의하며, 패시브 하우스가 시작된 개념은 연료가 부족하여 냉난방이 어려운 가정에서 안락한 주거형태를 제공하려는 연구가 캐나다와 독일에서부터 시작되었습니다.
1990년대 독일의 패시브 하우스 독립 연구기관(PHI)이 설립되어 국제적으로 인증 체계를 관리하고 있으며, PHI가 승인한 전 세계 전문가들이 활동하면서 패시브 하우스를 승인하고 마크를 인증하게 됩니다.
따라서 PHI가 인증한 패시브 하우스 마크를 받기 위해서는 만족해야 아래와 같은 기준이 있습니다.
1. 난방 전력 수요는 일 년에 15 kWh/m2 이하여야 합니다. 일반적인 에어컨 전력소비량이 1.5 kWh인 점을 보면 적은 양의 전력만으로도 냉난방과 조명 등이 관리되는 건물입니다. 다만 습한 기후에서는 허용량이 증가할 수 있습니다.
2. 건물 전체 에너지 사용량은 60kWh/m2 이하여야 합니다.
3. 건물 공간은 쾌적해야 하며 겨울은 최소 20도씨가 되어야 하며, 여름도 일 년에 25도씨가 넘지 않는 기간이 36일인, 10% 이하여야 합니다.
4. 습도는 일년 중에 76일 이상 동안 25도씨에서 습도 60 이하여야 합니다.(12g/kg)
5. 건물의 기밀성은 0.6ACH50 이하여야 합니다. 0.6ACH50은 기밀성능을 나타내며 50PA(파스칼)에서 시간당 환기를 0.6회를 하는 의미입니다.
세계적으로 PHI에서 승인된 패시브 하우스는 유럽, 아시아, 아메리카에 집중되어 있습니다.
그만큼 패시브 하우스에서 중요하게 고려되어야 할 요소는 건물에 고품질 단열재가 필요하며, 새시 또한 견고해야 합니다. 거실과 창문을 통해 태양 에너지 경로를 고려해야 하기 때문에 건축 방향 설정도 고려해야 하며 환기 제어시스템의 설계도 중요한 고려 대상이기 때문에 난방 시스템이 필요 없는 건축물입니다.
패시브 하우스 장단점
패시브 하우스는 최소의 에너지로 쾌적한 주거형태를 가질 수 있지만 비용이 높고 건축 위치에 따라서 제한적일 수 있습니다.
| 장점 | 단점 |
| 실내 공기질 향상 | 초기 비용이 높음 |
| 외부 소음 단절 | 리모델링 비용 높음 |
| 일정하고 쾌적한 실내온도 | 내부 소음이 증폭됨 |
| 전력 사용 비용 절감 | 건물 위치가 제한적(태양 경로 고려) |
| 유지관리 비용 절감 | 건물 유지관리 지식이 필요 |
| 탄소 배출 억제 | 단열을 위한 창문 갯수가 제한적 |
액티브 하우스(Active house)란?
Active House Alliance에 따르면, 액티브 하우스 정의는 기후에 부정적인 않으면서 거주자를 위해 건강하고 편안하며 안전 건물의 비전이라고 정의하고 있습니다.
액티브 하우스 특징은 건물에 필요한 모든 에너지는 건물 스스로 전력을 생산하거나 근처의 전력망에서 공급되고 그 전력의 동력원은 태양열, 지열, 수력, 열병합 발전 등과 같은 재생 에너지원에서 발생됩니다.
따라서, 액티브 하우스 건축물은 탄소배출이 제로에 가까운 특징이 있습니다.
- 풍부한 채광과 적절한 열 관리를 통해 쾌적한 주거 환경을 제공합니다.
- 건물의 기밀성을 높여 건물 내부의 냉방, 난방을 위해 과도한 에너지를 사용하지 않습니다.
- 신선한 공기질을 위해 자연스러운 환기를 위한 설계가 고려되고 환기 제어 시스템을 적용하여 쾌적한 환경을 제공합니다.
- 에너지 관리 모니터링 시스템을 통해 최적의 에너지 효율을 제공할 수 있습니다.
- 건물에 필요한 에너지는 화석연료를 사용하는 에너지가 아닌 지속 가능한 신재생 에너지를 이용하여 전력을 공급합니다.
- 건물 자체에서 전력을 자급자족할 수 있지만 국가 전력망과 연결되어 전력 에너지를 유연하게 사용할 수 있습니다.
결론적으로 기존 건축물 대비 최대 60% 전력 사용을 줄일 수 있으며, 저탄소 배출을 통해 환경 친화적 건물입니다. 따라서 건축 분야에서 탄소 중립 목표 달성을 위한 하나의 대안으로 제시되고 있습니다.
액티브 하우스 장단점
| 장점 | 단점 |
| 패시브 하우스 진화 개념으로 재생에너지 사용 가능 | 초기 비용이 높음 |
| 재생에너지 사용으로 채광을 위한 적당한 창문 가능 | 시설 유지 관리 필요 |
| 남은 전력은 그리드를 통해 전력회사와 매매 가능 | |
| 건축을 위한 지리적 제한성이 덜함 |
따라서 탄소 배출이 없는 집은 패시브 하우스가 유리하며, 건물 스스로 에너지를 생산해서 사용하면서 자연채광은 액티브 하우스가 유리합니다.
패시브 하우스 vs 액티브 하우스 공통점, 차이점 비교
공통점
- 기존 주택보다 에너지 사용이 효율적이며 지속 가능합니다.
- 고성능의 새시를 사용하기 때문에 건물의 단열 및 기밀성이 우수합니다.
- 환기 제어 시스템을 통해 공기질이 양호합니다.
- 적은 에너지를 사용하는 것이 목표이며 탄소 배출이 거의 없습니다.
- 건물의 단열을 위해 고성능의 단열재를 사용할 수 있습니다.
차이점
| 액티브 하우스 | 패시브 하우스 |
| 태양광, 지열 등을 이용한 전력 공급 활용 | 태양, 바람과 같은 자연 에너지 활용 |
| 건축 설계가 덜 까다로움 | 건축 설계가 까다로움 |
| 지리적 제한이 덜 까다로움 | 지리적으로 제한이 많음 |
| 창문의 개수가 덜 제한적임 | 단열을 위해 창문의 개수가 제한적임 |
| 남은 전기는 전력 인프라를 사용하여 매매 가능 |