기후위기솔루션#3 에너지를 자립을 위한 주택
1월 전기요금이 많이 나와서 깜짝 놀랐다. 설명절이 끼어있어서 집을 잠시 비웠는데도 전기로 난방해서 그런가 전기 사용량이 작년 같은 달보다 30% 올라있었다. 평소에도 집에 아무것도 안하고 그냥 있는 상태에서 들어가는 돈이 너무 많은 것 같아 고민하던 차에 이와 관련된 에너지를 줄이는 방법을 고민해봤다.
주택이 현재 사용되는 에너지
우선 패시브하우스가 아닌 현재 대부분의 주택이 사용하는 에너지량을 계산한다.
100제곱미터, 약30평 정도의 단독주택으로 설정하고, 날씨가 가장 따뜻한 제주도를 기준으로 하면 일년간 4,000 kWh 의 에너지가 냉방과 난방에 사용된다. 화석연료 발전으로 발생시키는 이산화탄소량은 약 2톤(한국의 경우 이산화탄소배출계수가 0.5 kg CO₂/kWh)이다.
패시브하우스로 건축하여 에너지 절약
1.5l로 패시브하우스를 적용했을 때, 100 제곱미터이므로 150 리터의 화석연료를 사용하고, 이는 1,500 kWh의 에너지를 연간 사용하게 된다. 이것 만으로도 62.5%의 에너지 절약과 이산화탄소 배출을 줄이는 효과를 가져온다.
태양광발전 적용
태양광발전 규모는 킬로와트 피크(kWp)라는 단위를 사용한다. 최대출력의 경우에 발전할 수 있는 양을 말한다. 국내 주택용 태양광과 같이 9kWp로 설치되는 경우 제주도의 기후조건에서 연간 약 11,250 kWh 의 전기를 생산할 수 있다. 패시브하우스에 적용하는 경우 약 10,000 kWh 의 잉여전력이 발생하게 된다. 한전의 매입가를 약 100원으로 가정하면(실제로는 변동되지만, 2025년 1월의 경우 133원으로 계산된 계산서 발행해왔음), 집에 사람이 없는 경우 연간 100만원 정도의 수입도 발생한다.
이산화탄소 감축 효과
배출되는 이산화탄소가 전혀 없으니, 패시브하우스와 태양광 발전을 결합한 것 만으로 줄일 수 있는 이산화탄소 배출량은, 30평의 일반주택이 배출하는 연간 약 3,000 kg 정도로 계산할 수 있다.
생활 전력 사용량을 적용할 때 남는 전력량과 이산화탄소 흡수효과
생활패턴과 사용하는 가전제품의 종류와 수량에 따라 다르겠지만, 조명, 주방가전, 냉장고, TV, 세탁기 등의 가전제품을 일상 생활에 사용하는 경우 약 2,000 kWh를 하용한다고 추정한다. 그래도 약 7,750 kWh의 전기가 남는다. 이렇게 남는 전력은 다른 곳에 사용되면서 추가로 발생되어야 하는 이산화탄소를 줄이게 된다. 그 효과가 연간 3,875 kg의 이산화탄소를 줄이는 효과와 같다.
전력계통상의 효과
결론적으로, 한 가정이 패시브하우스와 태양광발전이 적용된 주택에서 거주하면서 줄이는 이탄화탄소 배출량은 연간 6,975 kg에 해당한다. 주택용으로 제공하기 위해 필요한 발전량은 송전손실을 포함하여 약 6,316 kWh, 주택에서 남는 7,750 kWh의 전력이 줄일 수 있는 발전량은 약 8,158 kWh로, 패시브하우스와 9 kWp의 30평 주택을 한 채 짓는 경우 전체 회피 발전량은 연간 약 14,474 kWh 가 된다. 이로 인해 줄어드는 이산화탄소의 양은 약 7.2톤이다.
저런 주택을 510 채 짓는 경우 1MW급 화력발전소 1개를 줄일 수 있다.
우리나라의 화력발전소는 약 100여 곳으로 전체 발전용량은 약 70,000 MW 라고 한다.
약 3,570만 채의 패시브하우스가 생기고 주택용 태양광이 추가되면 모든 화석연료를 사용하는 화력발전소를 운영하지 않아도 된다는 말이다.
추가효과
우리나라의 단독주택의 수는 약 4백만채로, 3,570만 채는 10%가 채 못 된다. 패시브하우스로 리모델링 하면 된다. 보조금을 효과적으로 사용하면 어렵지 않아 보인다. 집은 다 짓는데 약 1년의 시간이 필요하다. 패시브하우스에 필요한 자재는 가능하면 국내에서 생산하게 만들어서 산업을 육성할 수도 있고, 국내 소비 사이크를 만들 수도 있고, 집을 짓는 과정에 지역경제도 살릴 수 있다.
저런 주택들을 다 지은 후에는 주택의 유지비가 줄어들기 때문에 지방으로 인구가 유입될 가능성이 높아져 인구문제 해결에도 효과가 있을 것으로 생각한다. 물론, 그 동안 쌓인 노하우를 통해 수출하는 회사들도 생겨날 것이다.