주거용 건물 적용까지는 시간 걸리지만 국가 에너지정책 로드맵에 포함 돼 있어
사계절 구분이 뚜렷한 국내 기후 특성상 건축물의 겨울철 난방에너지뿐 아니라, 여름철 냉방에너지를 관리하는 문제가 중요한 요소로 부각되고 있다. 이에 따라 정부에서도 지난 2015년부터 일사조절장치 의무적 설치 등 건물 냉방에너지절감을 위한 정책들을 내놓기 시작했다. 2015년 이후 단계적으로 확장되고 있는 정부의 냉방에너지절감 정책과 관련, 최근에는 커튼월 고효율기자재인증에 ‘태양열취득률(SHGC)’이 성능평가 항목으로 도입되면서 창유리의 ‘태양열취득률(SHGC)’성능이 국내 창호산업 제도권 안으로 자연스럽게 연착륙 되는 모습이다.
‘태양열취득률(SHGC)’제도권 안착, 냉방에너지절감에 대한 정부의 강력한 의지 반영
성능평가는 창호산업계 부담 완화 위해 유리자체 성능만으로도 인정
태양열취득률(SHGC. Solar heat gain coefficient)는 일사열취득계수로 태양에너지 가운데 흡수되거나 실내로 투과된 에너지의 비율을 의미한다. 유리창이 햇빛으로부터 얼마나 많은 열을 차단하는지 측정할 수 있는 기준으로 수치가 낮아야 에너지 효율 기능이 더 높다.
이러한 태양열취득률(이하 SHGC)성능이 커튼월 고효율기자재인증에 성능평가 항목으로 도입되면서 창호산업 제도권에 본격 적용될 것으로 보인다. 커튼월 고효율기자재인증 SHGC성능 인증기준은 0.4이하이다. 커튼월 고효율기자재인증은 최종 산업계 공청회를 거쳐 빠르면 올해말 고시될 것으로 예상된다.
SHGC성능의 커튼월 고효율기자재인증 성능평가 항목 도입은 산업계에서도 찬반의견이 첨예하게 대립됐던 이슈 중 하나였다.
찬성하는 입장에서는 열관류율과 기밀성은 기존의 창호등급제에 이미 반영돼 있는 항목이기에 고효율기자재인증이 임의제도라는 것을 감안해 상업용 건물에 주로 적용되는 커튼월 특성상 제도 도입취지에 맞추기 위해서는 SHGC성능이 필요하다는 입장이었다.
반면 반대하는 측에서는 커튼월 및 창호업체의 부담이 증가될 수 있는 여지가 있고 이미 고기능성 유리가 보편화된 시기에 유리의 SHGC성능만으로 건물 냉방에너지절감을 실현한다고 보기 어려우며 공조기술 등 건물의 냉방에너지를 절감하는 다양한 기술이 이미 개발돼 실용화되고 있으므로 냉방에너지를 고려한 SHGC성능 항목 도입은 타당하지 않다는 입장이었다.
때문에 커튼월고효율기자재 운영을 담당하는 에너지관리공단에서도 고시안을 제정하는 초기에는 SHGC를 성능평가 항목에 도입하지 않거나 필수 항목이 아닌 선택 항목 수준으로 제도권에 포함시킬 계획이었지만 최종적으로는 필수 평가항목으로 도입하기로 결정했다.
에너지관리공단의 이 같은 결정은 건물에너지절감과 관련 냉방에너지절감의 중요성에 대해 산업계에 강력한 메시지를 전달했다고 볼 수 있다.
에너지관리공단은 창호업계의 부담으로 작용할 수 있을 것으로 예측되던 성능평가와 관련한 SHGC시험방법 즉, 인용규격에 있어서는 차양과 블라인드 등이 포함된 성능을 평가하는 솔라 시뮬레이터에 의한 태양열취득률 측정 시험방법(KS L 9107)이 아닌 판유리의 가시광선 투과율, 반사율, 태양열 취득률, 자외선 투과율 시험방법(KS L 2514))으로 충분히 성능평가가 가능하다고 판단했다.
솔라 시뮬레이터에 의한 태양열취득률 측정 시험방법(KS L 9107)으로 인용규격을 결정할 경우 소수의 공인시험기관(국내 3곳)만 해당 시험규격에 따라 시험조건을 구현할 수 있고 창과 유리, 차양이 결합한 형태로 시험성적을 받아야 해 창호업계에 시간 및 비용 부담이 가중될 우려가 있지만 판유리의 가시광선 투과율, 반사율, 태양열 취득률, 자외선 투과율 시험방법(KS L 2514)으로 SHGC값을 평가할 경우 창호업체에서는 유리업체에서 시험받은 SHGC값 0.4이하의 유리제품을 구매해 적용하면 되기 때문에 당장 성능 인증을 받기위한 시험비용 증가와 같은 창호업계의 부담은 없을 것으로 보인다. 실제 고시안에는 성능검사 면제와 관련해 ‘커튼월창의 태양열취득률은 적용된 유리에 대해 공인된 시험기관에서 발급한 태양열취득률 시험성적서가 첨부될 경우 이를 생략할 수 있다’고 명시돼 있다.
이밖에 커튼월 고효율기자재인증 SHGC 성능 항목과 관련해 유리제품 자체의 SHGC성능에 의존하기 보다는 차양, 블라인드 등과 같이 필요에 따라 SHGC성능 효과를 활용할 수 있는 방안이 고려되는 것이 타당하다는 의견과 냉방에너지절감을 목적으로 SHGC만 규제할 경우 적용된 유리제품의 색이 어두워질 수 있으므로 유리제품의 가시광선투과율 또한 인증기준으로 고시될 필요가 있다는 의견도 현재 제시된 상황이다.
SHGC성능, 정부의 ‘녹색건축물 기본계획’ 2단계에 핵심 요소로 반영
장기적으로 주거용 건물에도 영향, 창면적 변화에도 중요한 역할 담당
SHGC성능은 국가 에너지정책 로드맵에도 매우 중요한 요소로 부각되고 있다. 실제 국토교통부의 ‘녹색건축물 기본계획 2단계(2019~2023)’를 살펴보면 창호의 단열기준이 패시브하우스 수준으로 상향조정 될 것이란 내용과 함께 창호에서 SHGC항목의 역할이 훨씬 중요해진다는 내용이 핵심이다.
창호의 성능이 더 이상 열관류율만 강조하는 것이 아닌 태양열취득률, 채광, 게방감 등 복합적 기능이 함께 요구되고 있는 것이다.
올해 2단계를 맞이한 녹색건축물 기본계획은 '녹색건축물 조성지원법 제6조(녹색건축물 기본계획 수립)'에 의거하여, 녹색건축물의 조성에 필요한 사항을 정하고 건축물 온실가스 배출량 감축과 녹색건축물의 확대를 통해 저탄소 녹색성장 실현 및 국민의 복리 향상에 기여하고자 수립하는 5년 단위 법정계획이다.
국토교통부는 녹색건축물 기본계획 단계별 목표를 1단계(2014~2018년)에서 ‘녹색건축물 기반 구축’, 2단계(2019~2023년)에서 ‘시장확대 및 일자리 창출’, 3단계(2024~2028)에서 ‘해외시장 진출’로 정하고 녹색건축물의 개발 및 보급을 통해 건물부문의 에너지수요를 원천적으로 저감한다는 방침이다.
이 같은 정부의 의지를 보면 당장은 아니지만 장기적으로는 주거용 건물에도 SHGC성능이 도입 될 것으로 충분히 예측된다. 현재 에너지절약설계기준 가점사항으로도 외벽성능 강화가 가장 높은 배점을 부여받지만 SHGC에 대한 배점도 명시돼 있다.
이와 관련 ‘녹색건축물 기본계획 2단계(2019~2023)’계획안 워킹그룹에 참여했던 (사)한국판유리창호협회 김영주 본부장은 “에너지절약설계기준 성능지표 9번에 SHGC항목이 포함은 돼 있지만 배점항목이 2점 밖에 안 된다.
전체에서 차지하는 비중이 아직은 미미하다”며 “설계사에서 건물을 설계할 때 SHGC성능 배점이 적고 성능검증도 까다롭기 때문에 쉽게 높은 배점을 받을 수 있는 외벽성능 강화에 치중하고 있다. 이렇다 보니 창면적이 갈수록 줄어들고 있는 게 현실이다. 차양장치가 많이 적용되고 SHGC성능이 부각되면 창면적인 줄어드는 현상도 방지할 수 있다”고 말했다.
한편, 건물 냉방에너지절감을 위해서는 SHGC값이 낮은 기능성유리 적용이 가장 중요하지만 간과하지 말아야 할 부분이 건축물 설계시 방향이나 용도에 따라 정확한 건축물 외피설계기준이 함께 마련되어야 한다.
일반적인 건축물의 위치, 일사량 등 방향에 따른 에너지 유입량을 측정하고 이에 적합한 차양과 기능성유리의 적용으로 최적의 에너지절약설계기준을 마련하는 것이 우선되어야 한다. 태양열을 많이 받는 위치에는 차양의 방향을 정확히 예측한 곳에 SHGC값이 낮은 유리의 적용을 우선하며 태양열을 적게 받는 방향과 거의 받지 않는 방향은 그에 맞는 유리의 적용을 차별해줘야 한다는 게 업계 전문가의 조언이다.
‘더블로이유리’주력으로 냉방에너지절감에 효과적인 기능성유리 관심 증가
상업용은 물론 주거용 건물로 SHGC값 낮은 기능성유리 적용 확대
SHGC성능이 우수한 기능성유리 제품은 더블로이유리가 대표적이다. 더블로이유리는 유리에 은(Silver)막이 두 겹으로 코팅된 유리로 기존의 일반 유리 대비 약 50% 이상의 냉방 에너지절감 효과가 있다.
뜨거운 태양의 열에너지는 차단하지만, 가시광선은 통과시켜 실내가 밝다. 겨울철에는 일반 로이유리보다 우수한 단열효과로 난방에너지절감에도 효과적이다. 일반적으로 유리에 은막 코팅을 할수록 색이 짙어져 실내가 어두워지는 단점 때문에 지금까지는 주로 상업용 건물에 쓰였다. 하지만, 지난해 9월 ‘건축물의 에너지절약설계기준 일부 개정안’이 시행되면서 기존의 단점을 보완한 더블로이유리가 주거용으로 출시되고 있다.
SHGC성능이 우수한 주요 업체의 기능성 유리 제품들을 살펴보면 LG하우시스는 더블로이유리인 ‘수퍼더블로이’를 선보이고 있다. ‘수퍼더블로이’는 열관류율뿐만 아니라 냉방성능 척도인 차폐계수까지 뛰어나 겨울철 따뜻한 실내 조성뿐만 아니라 여름철 시원한 실내온도 유지에도 적합한 제품이다.
또한 ‘수퍼더블로이’는 투명한 푸른 색상을 적용해 가시광선 및 태양광선의 투과율 역시 뛰어나 인공조명 의존 없이 낮 시간대에 밝은 실내 환경을 조성하는 데도 효과적이다. KCC는 오래전부터 주거용 더블로이유리 생산을 목표로 연구개발에 몰두하면서 대형 현장에 더블로이유리를 적용시키고 있다. KCC의 더블로이유리는 SHGC성능뿐만 아니라 내구성이 뛰어나고 취급이 편리하다는 장점이 있다.
한글라스도 지난달 ‘쿨-라이트 SKG153II(COOL-LITE SKG153II)’와 ‘쿨-라이트 SKS143II(COOL-LITE SKS143II)’ 제품을 출시하면서 기존 '쿨-라이트 SKN154II’와 함께 국내 최고 수준의 단열 성능을 가진 더블로이유리 3종 제품의 라인업을 구축했다. 쿨-라이트 SK는 한글라스의 더블로이유리 제품으로서 뛰어난 단열 성능과 우수한 태양열 차폐성능으로 비용 절감에 탁월해 상업용 건물이나 주상복합 건축물에 적합하다. 쿨-라이트 SKG153II는 그레이 컬러 원판에 코팅하는 것이 아닌 코팅만으로 그레이 색상을 구현해낸 제품으로 더블로이유리 제품으로는 국내 유일하다. 쿨-라이트 SKS143II는 실버 색상의 로이유리 중 가장 우수한 열관류율을 갖춘 제품이다.
업계 관계자는 “은막을 한 겹 코팅한 로이유리가 주거용 건축물에 일반적으로 쓰인지 10년이상 지나면서 갈수록 덥고 추운 기후로 바뀌고 정부 정책도 에너지 절감을 강화하는 쪽으로 흐르면서 유리 및 창호업체는 일찍부터 준비해왔다”면서 “지난해 9월 개정된 ‘에너지절약설계기준’영향으로 최근 주거용 더블로이유리가 더욱 확대되고 있는 것으로 파악된다”고 말했다.
이건창호의 ‘SUPER 진공유리’와 단일 코팅으로 자외선(UV)과 적외선(IR)을 동시에 차단시켜주는 ㈜윈글라스의 코팅유리 ‘윈글라스(WINGLASS)’도 여름철 냉방에너지절감에 효과적인 유리제품으로 평가받는다.
이건창호의 SUPER 진공유리는 유리와 유리 사이에 열을 전달하는 매개인 공기가 없는 진공상태로 열전달을 원천적으로 차단해 열 손실을 최소화한다. 일반 단열 유리인 로이복층 유리와 비교해 단열 성능이 4배 이상 우수하고 냉·난방비 절감에 효과적이다. SUPER 진공유리를 적용한 30~40평형 아파트의 경우 일반 유리(22mm) 사용 대비 에너지 소비량을 약 42% 줄여준다. 진공층이 소리 전달도 차단해 외부 소음과 세대간 소음을 2배 이상 차단해 준다.
(주)지앤윈에서 올해초 (주)윈글라스로 상호를 변경한 (주)윈글라스의 코팅유리 ‘윈글라스(WINGLASS)’도 냉방에너지를 절감해주는 코팅유리다. ‘윈글라스’는 환경부 신기술 제497호 ‘온실가스 배출감소를 위한 태양광 선택 투과형 유리 코팅제 제조기술’을 접목해 열차단 효과가 우수한 코팅유리 제품으로 2면에 G-Glass 코팅유리, 3면에 Low-E코팅 유리로 구성되어 뛰어난 단열 성능을 갖고 있다.
특히 건물 내부로 들어오는 복사열을 차단, 태양복사열을 흡수함으로써 겨울철 결로현상과 유리창의 냉복사 현상을 현저히 감소시켜 여름철 일사를 차단시켜 냉방에너지 절약에 효과적이다. (주)윈글라스 관계자는 “세라믹 소재 코팅액을 바른 윈글라스는 밖의 열을 거의 전달하지 않는다. 여름에는 밖에서 외부의 뜨거운 열이 안 들어오고 겨울에는 따뜻한 공기가 밖으로 안 나가가게 해주는 역할을 해 건물 에너지절감에 매우 효과적인 제품이다.”라고 말했다.
이밖에 상업용 건축물을 비롯하여 초고층 건축물 등 여름철에 냉방부하를 막기 위해 SHGC값을 낮춘 유리로는 반사유리가 있다. 반사유리는 투명한 제품과 컬러가 적용된 제품이 있는데 투명한 반사유리도 약 15%의 가시광선이 차단되고 실버나 브라운 같은 어두운색의 반사유리는 약 59%의 가시광선이 차단되어 그만큼 어둡게 된다.
반사유리는 건물 외부에서 내부가 잘 보이지 않아 프라이버시 효과도 높다. 최근에는 반사유리로는 블루반사유리가 건축물에 많이 적용되고 있으며 반사율을 낮추면서 SHGC를 낮춘 기능성유리에서부터 열관류율을 향상시켜 4계절용으로 적용 가능한 복합기능성유리도 공급이 확대되고 있다.
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