천정부지로 치솟고 있는 식재료 값 때문에 주부들의 한숨은 그칠 날이 없다. 더군다나 뉴스에서는 어떤 식품에서 심각한 유해 성분이 발견됐다느니, 비위생적인 생산 과정으로 인해 단속에 적발되었다느니, 유통경로를 속이고 외국산을 국내산으로 둔갑시켰다느니 하는 먹을 거리에 대한 충격적인 소식이 연일 이어지니 비싼값을 지불하더라도 좋은 음식을 먹겠다는 주부들의 소박한 바람은 여지없이 무너지고 만다.

도시 농부가 되어 가족이 직접 먹을 거리를 키워내는 나만의 텃밭.

그렇다고 걱정만 하면서 지낼 수는 없다. 식비를 줄이면서 깨끗한 식재료를 얻고, 게다가 요즘 대세로 떠오르고 있는 채식 식단을 행복하게 준비할 수 있는 방법이 있다. 바쁜 도시 속 여유로운 농부가 되어 보는 것이다. 가족이 직접 키우니 품질 면에서야 당연히 믿을 수 있고, 채소가 자라나는 과정을 지켜보면서 무수한 행복과 보람을 느낄 수 있어 삶의 질까지 높일 수 있다. 게다가 텃밭으로 꾸며진 베란다는 아이들에게 생태에 대한 감수성도 불러일으킬 수 있다. 그러므로 텃밭은 가계 부담을 덜면서 깨끗한 먹을 거리를 수확할 수 있다는 장점 말고도 아이들에게 흙과 생명의 소중함을 알게 하고 계절의 변화와 수확의 기쁨을 줄 수 있는 매우 훌륭한 체험활동이 된다.

아마 텃밭 이야기가 나오면 한숨부터 쉬는 주부들이 있을 것이다. 가뜩이나 집안일이 많아 골치 아파 죽겠는데, 육아와 직장일을 동시에 해내느라 몸이 열 개여도 모자랄 판인데, 무슨 여력이 있어서 텃밭을 가꾸냐는 푸념이 들려오는 듯하다. 그런데 텃밭을 만드는 일은 생각보다 아주 간단하다. 전문 농사꾼처럼 거하게 농사를 지어 보라는 말이 아니다. 화분과 씨앗, 모종삽과 같이 가장 기본적인 재료를 가지고 한두 종류 정도 키워 보는 것으로 시작하면 된다. 상추나 시금치, 고추, 방울토마토, 토마토, 가지 등이 집에서 쉽게 기를 수 있는 채소에 속한다. 텃밭을 일구며 수확의 풍요로움을 직접 만끽하다 보면 일거리가 하나 더 늘어나는 게 아니라 오히려 힘들고 지쳤던 몸이 텃밭을 가꾸며 회복되는 것을 느낄 수 있을 것이다.

텃밭을 만들기 위한 준비물

텃밭을 만들기 위해서는 다음과 같은 준비물이 필요하다. 재료는 인터넷 사이트를 통해 쉽게 구할 수 있다. 대형 인터넷 쇼핑몰에서는 세트로 판매하기도 한다.

1. 씨앗과 모종 

처음에는 쉽고 빨리 재배할 수 있는 잎채소 위주로 도전해 보는 것이 좋다. 상추나 부추, 치커리, 토마토, 고추, 시금치, 대파, 쪽파, 열무, 근대, 쑥갓, 아욱, 청경채 등은 비교적 집에서 키우기 쉬운 종류이다. 씨앗부터 키우는 것이 부담스럽다면 모종을 사서 심는 것도 방법이다.

2. 배양토 

흙이 좋아야 맛있는 채소를 먹을 수 있다. 흙은 통기성이 좋고 물기를 적당히 머금고 있으며 물 빠짐이 좋은 것이 좋다. 일반적으로 밭흙 50%, 퇴비 40%, 모래 10%에 깻묵과 쌀겨와 과인산석회 같은 것을 섞는데 시중에서 배양토를 구입해 일반 흙과 1:1 비율로 섞어서 사용할 수 있다. 배양토는 꽃이나 채소 같은 식물들이 잘 자라게 하기 위해 영양물질과 배수성, 통기성이 좋은 인공가공 토양을 섞은 흙으로 작물 재배에 좋다. 더 안전한 흙을 찾는다면 흙살림이나 생협에서 친환경적으로 만든 퇴비와 흙을 구입해 이용할 것을 권한다.

3. 천연비료와 거름 

거름은 재배 전에 흙 속에 주는 밑거름과 키우는 과정에서 주는 웃거름이 있다. 식물이 잘 자라려면 식물의 3대 영양소인 질소(N), 인산(P), 칼륨(K)이 필요하다. 그래서 비료와 거름이 중요한 것이다. 비료는 적절한 시기에 적당량을 주어야 하는데 굳이 화학비료가 아니어도 집에서 천연비료를 만들 수 있다. 원두커피 찌꺼기는 질소, 인 등이 풍부해 흙과 함께 섞어 주는데 흙의 10% 정도만 섞는다. 달걀껍질과 현미식초로 칼슘 영양제를 만들 수도 있다. 달걀껍질을 씻어 바짝 말린 뒤 곱게 빻거나 껍질 째 현미식초에 넣으면 된다. 이때 식초의 양은 달걀껍질 무게의 10배 정도면 된다. 그 상태로 일주일 이상 둔 뒤 이것을 물에 500배 정도 희석해 분무기에 담아 잎에 직접 뿌려주면 된다. 달걀껍질 대신 사골을 곱게 빻아 이용해도 칼슘과 인산이 풍부한 천연비료를 만들 수 있다. 소변은 일반 가정에서 쉽게 접할 수 있는 훌륭한 질소비료이다. 소변을 페트병에 넣어 뚜껑을 꼭 닫은 뒤 2주 정도 햇빛이 비치지 않는 실내에 둔다. 소변비료와 물의 비율을 1:5 정도로 섞어 고추나 오이, 호박 등 열매채소의 뿌리 주변에 뿌려주면 비료의 역할을 훌륭하게 수행한다. 그러나 상추나 쑥갓, 치커리 등의 잎채소에는 주지 않는다.

집에서 만들 수 있는 천연비료.

음식물 찌꺼기는 훌륭한 거름이 될 수 있다. 음식물 찌꺼기가 나올 때마다 흙속에 넣고 EM발효액을 뿌려준 뒤 3개월 정도 두면 훌륭한 거름이 된다. 지렁이를 활용한 음식물 찌꺼기를 거름으로 사용하는 방법이 있는데, 공기가 잘 통하는 토분에 흙을 담아 지렁이를 넣어 화분을 만든 후 음식물 찌꺼기를 넣는다. 그러면 지렁이는 음식물 찌꺼기를 먹고 배설을 한다. 지렁이의 배설물은 그야말로 훌륭한 거름이다. 지렁이는 특히 과일 껍질을 좋아하는데 귤껍질은 가스가 나오는 성질이 있으므로 지렁이가 죽을 수도 있으며, 바나나껍질 역시 좋아하지 않으므로 피하는 것이 좋다. 또 지렁이 먹이는 소금기가 있으면 안 되니 음식물 찌꺼기를 줄 때는 물에 헹궈 주고 그보다 음식 준비 과정에서 나오는 찌꺼기를 먹이로 주는 것을 권한다.

4. 상자 

심는 작물에 따라 상자의 크기를 고려하여 결정한다. 기본적으로 상자가 크고 넉넉해야 채소가 잘 자랄 수 있다. 도자기나 토기류는 예쁘고 통기성이 좋아 채소 기르기에 적합하며, 목재로 된 박스는 베란다를 멋지게 꾸며 줄 수 있어 좋다. 플라스틱 화분은 가격이 싸고 가볍다는 장점이 있지만 통기성이 약하다. 베란다에서 채소를 가꿀 때는 나무로 만든 사과상자를 이용해도 좋다. 물 빠지는 구멍이 이미 만들어져 있으므로 물 빠짐에 대한 고민을 따로 할 필요도 없다.

5. 기타 각종 도구 

분무기와 물뿌리개는 채소에 골고루 물을 줄 때 필요하다. 잎 부분에 물을 줄 때 분무기를 이용하면 편하고 뿌리에 물을 줄 때는 물뿌리개를 이용한다. 열매를 따거나 가지를 자를 때는 원예가위를 이용하고 흙을 파고 다질 때는 모종삽이나 갈퀴를 이용한다. 수중재배용 채소를 기를 때는 유리볼을 준비해두면 채소가 자라는 모습을 직접 눈으로 확인할 수 있어 관상용으로도 좋다.

준비물을 모두 갖추었다면 본격적으로 채소를 심기 시작한다. 채소를 기를 때는 적당량의 물과 햇빛을 쬐어 주는 것이 가장 중요하다. 그러나 물을 너무 자주 주어 흙이 항상 젖어 있으면 뿌리가 썩을 수 있기 때문에 흙이 말랐을 때만 화분 아래로 물이 빠져나올 정도로 준다. 물은 상온과 비슷한 온도가 좋으며, 가끔은 분무기를 이용해 잎에도 물을 뿌려 주어야 한다. 물은 수돗물은 받아서 하룻밤 두어 소독 성분을 증발시킨 다음 사용하는 것이 좋다. 채소는 거름을 주어야 잘 자라지만 어린 새싹은 예외이다. 어린 새싹들에게 거름은 오히려 해가 된다. 보통 잎이 4~5장 정도 나왔을 때 주는 것이 좋다. 이때도 거름을 많이 주는 것은 바람직하지 않다. 거름을 너무 많이 주면 잎이 갈색으로 변할 수도 있고 축 늘어져 버리는 경우도 있다.

씨 뿌리는 방법에 대해서도 고민을 좀 해야 한다. 보통 깻잎이나 상추처럼 굵은 씨를 뿌릴 때는 점뿌림을 한다. 1cm 깊이로 구멍을 판 다음에 2~3개 정도의 씨앗을 심으면 된다. 중간 정도 되는 크기의 씨앗을 뿌릴 때는 5cm 간격으로 1cm의 골을 파 씨앗을 심는 줄뿌림을 한다. 셀러리나 케일처럼 아주 작은 씨앗은 솔솔 뿌린 뒤 흙을 덮는 흩어뿌림을 한다. 채소마다 재배하는 방법이 조금씩 다르니 각각의 특징에 대해 잘 알아두면 좋다.

1. 상추 

봄(3월 말부터), 가을(9월 중순부터) 두 번 정도 심어 먹을 수 있다. 씨앗을 뿌린 뒤 약 35일에서 40일 정도 기르면 수확할 수 있고, 모종을 심으면 30일 정도 뒤에 수확할 수 있다. 씨앗을 심었을 경우에는 새싹이 나오고 성장할 때의 간격을 고려해서 솎아주기를 한다. 모종을 심었을 때는 20cm 정도 간격을 두고 심는다. 심고 난 다음에는 물을 흠뻑 주고 거름은 2주 정도 있다가 준다. 평소에 쌀뜨물이나 국수 삶은 물, 채소 데친 물을 주는 것도 좋다. 상추는 대체로 20도 정도에서 잘 자라지만 서늘한 곳에서도 비교적 잘 자라고 번식력도 좋아 집에서 어렵지 않게 키울 수 있다. 씨를 뿌리고 30일 정도가 지나면 본잎이 8장 정도가 되는데, 이때부터 따 먹을 수 있다. 크게 자란 겉잎부터 따서 먹는다. 대략 3~4포기 정도 심으면 온 가족이 실컷 먹을 수 있다. 따 먹을 때는 뿌리가 다치지 않도록 조심해야 한다. 뿌리에서 새로운 잎이 계속 나오기 때문이다.

2. 토마토와 방울토마토 

방울토마토가 토마토보다 재배하기가 더 쉽다. 4월경에 모종을 심으면 7월경부터 10월까지 먹을 수 있는데, 빨간 토마토가 주렁주렁 열린 것을 보면 기분까지 다 좋아진다. 토마토 모종은 줄기가 튼튼하고 본잎이 7~8장 정도 있고 줄기 아래 떡잎이 붙어 있는 것을 고른다. 토마토는 뿌리가 깊게 뻗기 때문에 모종을 심을 때 골을 깊이 파야 한다. 그러므로 깊이가 깊은 사과상자를 이용하면 좋다. 모종을 심었으면 뿌리가 상하지 않게 임시 버팀목을 세워준다. 심은 지 1주일 정도가 지나면 줄기와 가지 사이에 있는 곁눈을 떼어내고 원가지만 키운다. 첫 번째 꽃이 피면 손으로 흔들어 꽃가루받이를 해줘야 열매를 확실히 맺을 수 있다. 모종을 심은 지 3주 정도가 지나면 2m 이상 되는 지지대를 3개 정도 만들어 피라미드형의 버팀목을 세워 주어야 한다. 이후 첫 열매가 엄지손가락 정도 자라면 웃거름을 주기 시작해야 하는데, 처음 거름을 주고 나서 2주 간격으로 계속 주어야 한다. 방울토마토는 꽃이 피고 나서 45일 정도 지난 다음 수확할 수 있고 토마토는 60일 정도 지났을 때 수확할 수 있는데, 빨갛게 익은 완숙 토마토를 수확하는 것이 좋다. 10주 정도 지나 토마토 줄기가 버팀목 끝까지 자랐으면 줄기 끝을 잘라 생장을 멈추게 해야 한다. 잘라내지 않으면 천장까지 자라기 때문이다. 또 햇빛이 잘 드는 곳에서 잘 자라기 때문에 이 점에 특히 유의해야 한다.

3. 쪽파 

뿌리를 잘라 심어 새순이 돋게 할 수도 있고, 씨앗을 뿌려 싹을 틔울 수도 있다. 물을 충분히 주어야 잘 자라지만 너무 많이 줄 경우 뿌리가 썩을 수가 있다. 줄기가 적당히 자라면 잘라 먹으면 되는데, 새순이 계속 나오기 때문에 관리를 잘하는 것이 중요하다. 집에서는 대파보다 쪽파를 기르기가 좀 더 수월하다.

4. 콩나물 

하루 정도 불린 콩을 체에 받쳐 물을 빼낸 다음 구멍이 뚫린 그릇을 준비해 불린 콩을 깔아 둔다. 그러고 나서 물을 충분히 뿌리면 3일 정도가 지났을 때 싹이 나기 시작한다. 콩나물은 반드시 검은 천이나 비닐을 씌워 햇볕에 노출되지 않도록 해야 한다. 또한 콩이 마르지 않도록 물을 자주 줘야 한다. 그러나 그릇 아래에 물이 고여 있는 것은 좋지 않다.

5. 시금치 

시금치는 추위에는 강하지만 더위와 습기에 약하므로 15도에서 20도 정도에서 잘 자란다. 보통 봄과 가을 두번 수확할 수 있다. 씨를 뿌리고 5주일 정도가 지나면 수확할 수 있다. 시금치 씨를 뿌린 뒤 물을 흠뻑 주면 4~5일 정도 후에 발아가 된다. 쌍떡잎이 골고루 다 나오면 3cm 정도 간격으로 솎아 주기를 하며 솎은 다음에는 주변의 흙을 다독거려 준다. 본잎이 2~3장 나오면 첫 번째 웃거름을 고랑 사이에 흩뿌린다. 두 번째 웃거름은 본잎이 8~10장 정도 되면 준다.

6. 고추, 피망 파프리카 

5월경 햇빛이 잘 드는 곳에 모종을 심으면 한 달 정도 있다가 수확할 수 있다. 두세 포기 심어 두면 한 가정에서 10월까지 충분히 먹을 수 있는 양이 나온다. 모종은 줄기가 튼튼하고 본잎이 7~8장 정도 있고 줄기 아래 떡잎이 붙어 있는 것을 고르는데, 모종을 심은 124 텃밭에서 채소를 기르다 보면 병충해가 생길 수도 있다. 배추벌레는 배추에 주로 생기기 때문에 붙은 이름인데, 잎이나 가지를 갉아 먹기 때문에 즉시 제거해야 한다. 각종 채소에 흔하게 생기는 진딧물은 어린잎이나 가지를 갉아 먹는다. 잎 표면에 흰색곰팡이가 생겼다면 흰가루병을 의심할 수 있는데, 이것은 건조하거나 비료를 너무 많이 주면 생길 수 있다. 가지, 잎, 줄기, 열매 등에 생기는 잿빛곰팡이병은 물을 너무 많이 주거나 통풍이 안 될 때 생긴다. 또한 습기가 너무 많으면 잎에 흰 반점이 생기는데, 화분을 옮기거나 통풍이 잘되게 하면 충분히 개선시킬 수 있다. 병충해가 생기면 당황한 나머지 얼른 화학약품을 뿌리는 경우가 있는데, 그에 앞서 다음에는 뿌리가 상하지 않게 버팀목을 세워준다. 모종을 심고 나서 2주일 정도가 지나면 처음으로 꽃이 피는데, 이때 꽃 아래에 있는 줄기와 가지 사이에 있는 곁눈 두 개만을 남기고 가지는 세 개만 남기고 쳐낸다. 그러고 나서 높이가 150cm 정도 되는 버팀목을 다시 세워준다. 3주 정도 있다가 열매가 달리기 시작하면 웃거름을 주기 시작하며, 이후부터 2주 간격으로 계속 거름을 준다. 4주 정도 지나면 열매가 4~5cm 정도 되는데, 약간 작다 싶을 때 첫 수확을 해야 다음 열매가 잘 열린다. 6주 정도가 지났을 때 본격적으로 수확을 하는데, 이때까지 수확을 하지 않으면 줄기가 약해질 수 있으므로 빨리 수확한다.

7. 새싹채소 

새싹채소를 기르려고 할 때는 반드시 새싹채소용 종자를 이용해야 한다. 일반 종자는 병충해를 예방하기 위해 농약이나 화학약품 등으로 소독을 하기 때문이다. 새싹채소는 재배용기뿐만 아니라 일반 그릇이나 페트병을 이용해서도 쉽게 재배할 수 있다. 아침저녁으로 씨앗이 마르지 않게 분무기로 물을 계속 뿌려 주는 것이 가장 중요하다. 보통 5~10일 사이에 수확하여 먹어야 한다. 너무 오랫동안 키우면 오히려 뻣뻣해져서 맛이 없어진다. 브로콜리나 적양배추, 무순, 청경채, 알팔파 등이 새싹채소로 재배하기 적합한 종류들이다.

병충해를 막는 방법

텃밭에서 채소를 기르다 보면 병충해가 생길 수도 있다. 배추벌레는 배추에 주로 생기기 때문에 붙은 이름인데, 잎이나 가지를 갉아 먹기 때문에 즉시 제거해야 한다. 각종 채소에 흔하게 생기는 진딧물은 어린잎이나 가지를 갉아 먹는다. 잎 표면에 흰색곰팡이가 생겼다면 흰가루병을 의심할 수 있는데, 이것은 건조하거나 비료를 너무 많이 주면 생길 수 있다. 가지, 잎, 줄기, 열매 등에 생기는 잿빛곰팡이병은 물을 너무 많이 주거나 통풍이 안 될 때 생긴다. 또한 습기가 너무 많으면 잎에 흰 반점이 생기는데, 화분을 옮기거나 통풍이 잘되게 하면 충분히 개선시킬 수 있다.

병충해가 생기면 당황한 나머지 얼른 화학약품을 뿌리는 경우가 있는데, 그에 앞서 시도해 볼 수 있는 방법이 있다. 우선 잎의 앞면과 뒷면 줄기 등을 살펴 눈에 보이는 벌레들을 손으로 잡는다. 그리고 식초를 물에 3:7의 비율로 희석하거나 목초액을 물에 200배로 희석시켜 일주일 동안 매일 뿌려 주면 벌레도 잡을 수 있고 영양분도 보충할 수 있다. 이때 잎 뒷면에 집중적으로 뿌려주는 것이 좋다.

난황유는 해충의 호흡과 지방대사를 방해해 번식을 막는 천연 농약으로 계란 노른자 1개에 식용유 60mL를 넣어 믹서로 간 뒤 이를 물 20L에 희석해 만든다. 난황유는 특히 진딧물과 응애류 등 작은 해충에 효과적이다. 비가 오지 않는 날 오전에 뿌려주고 일주일에 한 번 정도 준다.

단독주택 옥상에 풀·나무 심으면… 기온 5도 ‘뚝’

경향신문 / 2011-06-07 11:39

건대 김정호·윤용한 교수 논문

단독주택 옥상에 풀과 나무를 심어 ‘녹화(綠化)’하면 온도를 5℃가량 낮출 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 6일 건국대 산림과학과 김정호·윤용한 교수가 ‘환경정책연구’ 최근호에 발표한 ‘옥상녹화 및 토양피복변화가 외부 열환경에 미치는 영향 분석’ 논문에 따르면 서울 단독주택 지역에서 옥상녹화를 실시할 경우 평균기온이 32.93℃에서 27.74℃로 5.19℃ 떨어지는 것으로 나타났다. 또 아스팔트로 포장한 지표면은 잔디나 보도블록보다 평균기온이 9.66℃ 높은 것으로 분석됐다.

이 같은 결과는 김 교수 등이 서울 일원동 단독주택 지역 173,886㎡에 대해 토양 피복 형태를 조사하고 8월 평년기온을 이용한 열환경 변화 예측 시뮬레이션을 실시해 얻어졌다.

시뮬레이션 결과 옥상 지표면의 24시간 기온은 최저 24.62℃, 최고 46.06℃로 평균 32.93℃를 기록했다. 전체 옥상이 녹화되었다고 가정할 경우 옥상 지표면의 평균온도는 27.74℃로 나타났다. 최저 온도 23.85℃, 최고 온도 33.58℃였다. 나무·풀 등이 태양 에너지를 반사시키고 증발을 통해 열을 날려보내기 때문이다.

토양 피복 형태에 따른 지표면 온도 예측에서는 아스팔트, 콘크리트 등 빗물이 쉽게 흡수되지 않는 포장재를 사용한 지표면의 평균기온이 40.03℃로 나타났다. 잔디, 흙, 틈새가 있는 보도블록 등 빗물이 쉽게 흡수되는 포장재로 마감한 지표면의 평균기온은 10℃가량 낮은 30.37℃였다.

김 교수는 “서울 단독주택 지역의 옥상녹화 효과를 분석한 것은 처음”이라며 “단독주택을 아파트로 재개발하는 경우가 많은데, 단독주택에 옥상녹화를 실시할 경우 도심 온도를 낮추는 환경개선 효과가 있다”고 말했다.

창, 과학을 비추다

한국일보 / 2009-10-29 10:36

이건창호가 지난해 미국 뉴멕시코주에서 실시한 방폭창 테스 트. 실험 전모습(왼 쪽)과 15m 앞에서 18㎏짜리 TNT 폭 탄을 터뜨렸을 때 유리 파편이 사방 으로 튀지 않고 창틀에 박혀있 는 모습.

연료감응형 태양전 지를 붙여 직사광선이 없거나 흐린 날에도 전기를 만들어 낼 수 있도록 한 이건창호의 태양광 창.

LG하우시스가 국내에서 처음 크립톤 가스를 집어 넣어 기존 로이(Low-E) 유리에 비해 단열 효과를 30% 이상 높인 3중창.

■ 건축물의 이중외피 커튼월에 대하여

법꽁 / 2009.11.30. 18:32

<인용의 글>

제11강: Double-skin Facade의 개념 

Double-skin Facade의 개념 및 적용사례 / 대림산업 기술연구소 조재훈

파사드(Facade)의 사전적 의미를 살펴보면 건축물의 주된 출입구가 있는 정면부인데 현재에는 건물의 입면을 의미하는 건축용어로서 폭넓게 쓰이고 있다. 이러한 파사드에서 환경 친화적인 요소를 찾는다면 외부에 대한 환경부하를 최소화하면서 열환경, 빛환경, 음환경 등 실내환경 조절에 대한 것들이 있겠다. 이러한 파사드는 과거에는 환경에 따라 실내를 쾌적하게 하기위한 방법이었다면 현대에는 자유로운 형태로서 조형적 요소로서 계획하게 된다. 이러한 파사드의 두 역할의 중간적 방식으로서 최근 관심을 받는 것이 커튼월을 이중의 외피로 구성하여 그 사이의 중공층을 열적 완충공간으로 활용하면서 상부 및 하부에 개구부를 설치하고 그 개폐를 제어함으로서 자연환기가 가능하도록 한 이중외피이다. 이러한 이중외피의 장점은 자연환기가 우수하다는 점인데 외부와 내부의 개구부를 통해 바람에 의한 압력으로부터의 영향을 감소시킴에 따라 고층건물에서 자연환기를 위한 창문 개폐가 가능하게 된다. 다음으로 겨울철에 열적버퍼를 형성하여 난방부하를 절감할 수 있고 여름철 중공층의 데워진 공기를 환기시킴으로서 냉방에 대한 부담을 줄여 에너지를 절약할 수 있다는 것도 이중외피가 가지는 장점이다. 또한 외부의 소음에 의해 제약되는 자연환기를 가능하게 한다는 것도 하나의 장점이다. 넓은 유리의 외피로 인해 실내에서 폐쇄감으로 인한 심리적 불안이 해소되고 외관적으로 하이테크한 이미지로서 건축물의 가치를 상승시킬 수 있다는 것도 이중외피로 인한 효과이다. 이중 외피시스템의 유형에는 여러 가지가 있는데 중공층의 높이, 너비, 환기에 따라 다양하게 계획되고 구분될 수 있다. 이러한 이중외피를 계획하는데 있어서 특히 고려해야할 요소로서 풍압인데 이를 해결하기 위한 다양한 방법들이 시도되고 있다. 앞으로 건물의 규모는 더욱 커지고 고층화될 것인데 이에 미적인 요구와 더불어 기능적인 해결을 위한 외피요소로서 더블스킨 시스템 적용에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이는 신축건물 뿐만 아니라 리모델링에서도 적용 가능하기에 그 활용범위는 클 것으로 보인다. 이에 환경친화적인 개발에 있어 더블스킨의 활용을 위해서 새로운 외피 시스템에 대한 폭 넓은 지식과 더불어 경험이 필요하며 설계에 적용하기 위한 방안설정 및 엔지니어링 적인인 해결에 대한 과정이 수반되어야 할 것이다.

(이상 출처: 생태환경건축아카데미 후기 - 생태건축연구소 / 정풀 : http://cafe.naver.com/strawbalehouse/3230 )

<주장의 글>

상단에 인용된 글에서 ‘이중외피의 커튼월의 두가지 역할’ 즉,

①커튼월을 이중외피로 구성하여 자연환기를 하는 역할과
②겨울철에는 중공층이 열적완충공간으로 활용되어 열적버퍼를 형성하여 난방부하를 절감하는 역할

등으로 최근에 관심이 대두되고 있다고 합니다만…

이것과 매우 유사한 것이 있다면 일본의 ‘OM Solar System’(이하 ‘OM시스템’)이 아닌가 생각합니다. 아니 오히려 최근에 소개되는 ‘이중외피 커튼월시스템’보다 수십년 일찍 탄생되었고 진화(업그레이드)를 거듭하여 왔기에, 시스템의 완성도가 높아 더욱 효율적이고 우수한 시스템이라고 보입니다. 일본의 대표적인 환경공생주택이면서 에너지제로하우스(탄소제로하우스)이고 패시브솔라하우스이기도 한 OM솔라하우스는 자국내에서만 단독 및 공동주택으로 2만여채 이상의 건축물에 OM시스템을 시공한 실적이 있다고 합니다.

OM시스템의 기본원리

OM시스템은 한마디로 열과 공기를 건물에 디자인 한 것입니다. 태양의 열과 자연의 공기를 지붕에서 모아 이를 난방 및 냉방에 이용하는 패시브솔라하우스(자연형 태양열 하우스)방식의 하나이며, 자연에너지를 십분 활용하여 화석에너지를 절감(온실가스인 CO2 절감)하기 때문에 매우 친환경적인 시스템입니다. 자연에너지(태양열)가 이중외피인 금속지붕판(1차 집열판)을 데워 처마밑 틈새로 부터 공기가 자연대류에 의해 상승되게 유도하고, 이렇게 상승된 공기는 온실기능을 하는 강화유리판(2차 집열판)을 거쳐 더욱 가열되어 뜨거워진 상태(Hot Air)로 수거챔버에 모여집니다. 이렇게 모여진 Hot Air는 지붕 바로 아래 설치된 핸들링박스(Handling Box)에 장착된 미소음(微騷音)의 동력Fan에 의해 수직Duct를 거쳐 마루밑 공간층의 바닥축열체(Thermal Mass: 축열용破石 및 축열용콘크리트)로 보내어 열을 저장합니다. 야간에는 이 축열체에서 자연스럽게 방사되는 복사열로 집안 전체를 일정한 온도로 골고루 유지되도록 난방하는 ‘공기집열식 마루밑 바닥공간 난방법’(이하 ‘공기마루난방’) 입니다. 이 ‘공기마루난방법’은 집안전체를 대상으로 하는 전관(全館)방식의 저온난방법으로서 난방없이 지낼 수 있는 봄이나 가을같은 정도의 자연의 따뜻한 기후를 실내에 항상 유지하여 쾌적한 온열환경을 얻을 수 있습니다. 우리나라 아파트에 대부분 시공된 온수식의 마루바닥 난방법은 한냉지에서는 동결과 누수의 위험을 수반하지만 공기는 얼지않는 특징이 있고 설사 누기되더라도 문제될 게 전혀 없습니다. OM시스템은 커튼월(유리온실 공기집열 벽체)시스템 보다 태양(열)에너지를 좀더 수월하게 수열(受熱)할 수 있도록 건축물의 경사지붕에다가 커튼월과 같이 동일한 기능을 하는 커튼루프(유리온실 공기집열 지붕)의 형태로 디자인 되어 있으며, 열적버퍼(Thermal Buffer)라고 하는 일종의 열적완충공간을 중공벽체가 아닌 마루밑 바닥층의 바닥축열체(Thermal Mass)에 축열저장하는 형태입니다. OM시스템은 겨울철 난방에너지원을 화석에너지(석유, 석탄, 땔감…)가 아닌 자연에너지(태양열)를 최대한 활용하는 형태의 건물디자인이며, 커튼월의 열적완충공간인 열적버퍼의 기능을 담당하는 장소로 수직벽체가 아닌 수평의 마루밑바닥공간을 이용해서 바닥축열체에 열을 축열한 후 이 복사열을 난방에 활용하는 것입니다. 열을 가진 따뜻한 공기는 위로 상승하는 자연의 대류 성질과 바닥면적 전체를 축열체로 이용하고 이 축열체에서 방사되는 복사(열)의 움직임까지 염두에 두고 디자인 한 것입니다. 마루밑바닥공간에 축열하는 것은 바닥난방 방식의 하나로, 바닥난방의 원조인 우리나라(한국)의 구들난방(구들장)에서 그 장점을 모방하여 벤치마킹(응용)한 것입니다. 집안의 난방방식으로서 여러가지가 있겠지만 우리나라처럼 집안에서 신발을 벗고 생활하는 사람들에게는 인체의 특성상 바닥난방만큼 효율적이고 이로운 방식은 아마 없을 것입니다. 동서양을 통틀어 우리나라의 구들이 바닥난방의 원조이며 대표적인 사례임은 오늘날 전세계가 다 인정하고 있는 주지의 사실입니다. 다만, 구들은 바닥난방이긴 하지만 저온보다는 고온의 바닥난방에 속하여 방바닥이 뜨거워서 다소 불편하고 불쾌감(쾌적함의 반대 느낌)이 없지 않아 있는 것도 사실입니다. (난방비를 절감하는 방법 ① : http://cafe.naver.com/strawbalehouse/7207 참고) 겨울철 난방기간에는 낮동안에 처마밑에서 자연스럽게 유입된 공기가 이중외피의 금속지붕인 커튼루프(일종의 공기집열판)에서 데워지고 유리집열판에서 한층 가열되어져 지붕위 수거챔버에 모아지면, 핸들링박스내의 간단한 장치(동력Fan)로 마루밑 바닥공간(축열체)으로 보내 열을 저장(축열)케 한 다음, 야간에 이 열이 자연스럽게 방사되어 복사열로서 집안 전체를 일정한 온도로 골고루 난방합니다. 반대로 여름철 냉방기간에는 주간의 경우, 지붕위에서 바로 집열공기를 배출하여 집안에 열기가 들어오지 않도록 하므로서 집안 전체 공간이 시원하며, 추가적으로 마루밑 바닥공간으로는 북향의 냉기나 숲속의 시원한 외부공기를 땅속의 쿨링튜브를 거쳐 들어오게 하므로서 보다 시원한 자연의 냉방과 환기를 동시에 합니다. 여름철 그늘진 숲속에 들어가 있는 그런 기분이겠죠. 여름철 냉방기간의 야간의 경우는, 이중외피(금속지붕)의 커튼루프가 방사냉각이 되어 주변의 공기보다  훨씬 차가워지므로 겨울철 주간 난방의 경우와 같이 지붕의 동력Fan으로 차가워진 공기를 마루밑 바닥공간으로 보내어 집안 전체를 시원하게 냉방할 수 있습니다. 동력Fan을 돌리는데 소요되는 전기에너지는 규격(모델)에 따라 다르지만 대략 전구 한개 정도의 소비전력(약 50W) 정도이며, 태양이 비추는 동안에는 태양광전지판의 발전으로 조달하기 때문에 전기에너지 런닝코스트는 제로입니다.

OM시스템은 태양의 열, 밤의 방사냉각 등 자연의 힘을 잘 이용해 최저한도의 동력만을 사용하여 실내의 온열환경을 일정하게 유지합니다. 또한 부수적으로 더운물 채집으로 온수를 만들어 낼 수도 있어 에너지를 유효하게 사용할 수 있습니다.

                   집열                                           축열                                  단열. 기밀

OM솔러의 따뜻함의 특징

OM시스템에 의해 얻을 수 있는 따뜻함(난방)의 특징을 정리해 보면 다음과 같습니다. 각각의 요소는 서로 관련되어 있습니다.

1. 두한족열
마루밑으로부터 따뜻하게 하므로(바닥난방) 지독한 추위가 오지 않고는 발 밑이 차갑지는 않습니다. 마루와 천정과의 온도차가 적은 것이 특징입니다. 우리나라 구들방은 과열되어 발 밑이 뜨거워 발을 동동 구른다든지, 방바닥이 뜨거워 엉덩이를 들썩거리든지 하여 두꺼운 솜이불이나 방석을 깔아야 되는 불편함과 불쾌감(쾌적함의 반대 느낌)이 종종 있습니다.

2. 저온
마루전체가 균일하게 따뜻하기 때문에 방의 온도가 별로 높지 않아도 따뜻하게 느낍니다. 마치 난방을 하지 않아도 따뜻한 봄과 가을 같은 자연스런 기후를 느낄 수 있습니다. 발밑이 차갑지 않은 것도 비교적 저온에서도 추위를 느끼지 않는 이유입니다.

3. 전관(全館)
집안에 덥거나 추운곳이 따로 있지 않습니다. 부엌이나 거실, 심지어 화장실과 탈의장도 차가워지지 않습니다. 고령자에게도 따뜻한 온열 환경의 바리어프리(Barrier free: 장벽이나 규제없이 자유로운 상태)를 실현합니다.

3. 간접
에어콘이나 난로(스토브) 등의 직접난방과 달리 난방기구 바로 곁에 있는 사람만 뜨거움을 얻지는 않습니다. 강한 바람을 느끼지도 않습니다. 기류를 거의 느낄 수 없을 정도로서 자연상태의 아지랭이와 같은 따뜻한 복사열 정도입니다.

4. 종일
낮과 밤의 온도차가 적고 하루종일 어느정도의 실온을 유지합니다. 예를 들면 겨울의 아침, 부엌에 나서도 마루가 차갑지는 않습니다.

5. 환기
신선한 공기를 따뜻하게 해서 집안에 들어오기 때문에 추운 겨울이라도 창을 열지 않고 난방하면서 환기할 수 있습니다. 또 방의 공기가 느긋하게 움직이고 있으므로 고이지 않습니다.

左：마루나 벽, 지붕등의 온도가 균일하게 높으면 방의 온도가 별로 높지 않아도 따뜻하다. (O)
右：마루나 벽, 지붕등의 온도가 낮으면 방의 온도가 높아도 주위의 것에 열을 빼앗겨(冷복사) 인체는 춥게 느낀다. (X)

OM시스템의 철학

OM시스템은 사람이 거주하는 건축물에 화석에너지를 사용하지 않고, 자연의 에너지를 이용하여 난방과 냉방 그리고 환기를 자연스럽게 할 수 있으며, 사람에게 자연환경과 동일한 쾌적한 거주환경을 제공하는 이 OM시스템의 원리는 어떻게 보면 아주 간단하게 보이지만 그속에는 많은 창조적인 지혜가 숨어있다고 생각합니다. 이 OM시스템은 건축물에 적용함에 있어, 자연(환경)을 사랑하고 공생하며, 에너지를 절약하고, 사람의 건강을 다함께 생각하는 깊은 철학적 정신이 깔려 있다고 생각합니다.

OM시스템의 보급장려

OM시스템은 패시브 건축 운동에 관심을 가진 일본의 한 건축연구가(오쿠무라 아키오)에 의해 탄생한지 20여년(1987년)이 흘렀으며, 현재까지 일본국내에서 이 시스템을 적용한 주택이 2만여채 넘게 지어졌고, 지금도 계속 이 시스템이 진화(업그레이드)되고 있지만, 일본과 지리적(위도와 경도)으로 가장 가까워 겨울철 기후 및 기상환경(기온, 태양의 일조시간 및 일사량, 강수량, 북서풍 등)이 비슷한 우리나라에는 아직까지 이러한 시스템이 적용된 주택을 볼 수 없어 안타깝기도 합니다. 웹서핑 중에 수년전 한국방송공사(KBS)에서 이 OM시스템을 취재하고 갔다는 기록이 일본의 어느 웹사이트에서 발견할 수 있었지만 우리나라의 KBS홈페이지나 국내 유명 건축관련 사이트에서는 이 OM시스템이 소개된 자료나 정보를 찾을수가 없습니다. 그나마 이곳 한국스트로베일건축연구회(네이버카페)에 소개하는 것이 처음인 듯 합니다. OM시스템은 공부하면 할수록 매력적인 시스템인 것 같습니다. 이 시스템의 매력을 저 나름대로의 방법으로 요리(?)해서 이곳 카페에 적절한 수위와 속도로 전개하고는 있습니다만… 아직 갈길이 먼것 같습니다. 일본에서는 이미 OM시스템을 적용한 주택에 대해서는 에너지절감 및 친환경주택으로 인정하여 중앙정부 및 지방정부에서 각종 혜택과 보조금을 지원하는 정책을 실시하여 보다 많은 OM솔라하우스가 보급되도록 장려하고 있습니다. 우리나라도 이제는 녹색성장정책 중 ‘그린홈 100만호 보급사업’ 및 ‘친환경 건축법령 개정’ 등에 이 OM시스템도 포함되어 널리 보급되었으면 좋겠습니다. 그리고 스트로베일하우스 같은 생태건축(에코하우스), 에너지제로건축(탄소제로하우스), 자연에너지이용건축(패시브솔라하우스) 등 여러가지 이름으로 불리우는 다양한 친환경적인 건축물에 단독주택 및 공동시설건축 구분할 것 없이 모든 주택에 이 OM시스템이 적용되었으면 좋겠습니다.

참고사항

이 OM시스템에 대해서 궁금하거나 공부하고 싶은 분들은 우선 먼저 제가 이곳 카페에 올렸던 글 중에서 아래 <참고글>을 모두 찾아 읽어보세요. 아니면 카페 검색창에 글작성자/덧글작성자를 ‘법꽁’ 또는 ‘bubggong’으로 검색하시거나, 주로 <설계방>이나 <대체에너지방>을 뒤져보시기 바랍니다.

<참고글>

* 29평형 스트로베일 하우스 (B형) : http://cafe.naver.com/strawbalehouse/8653

* 31평형(2F) 스트로베일 하우스 (B형) : http://cafe.naver.com/strawbalehouse/7698
* 난방비를 절감하는 방법 ① : http://cafe.naver.com/strawbalehouse/7207
* 스트로베일하우스의 기본형 모델 만들기② (컨셉) : http://cafe.naver.com/strawbalehouse/5286
* 스트로베일하우스의 기본형 모델 만들기① (서언) : http://cafe.naver.com/strawbalehouse/5285
* 자연형 태양열주택 설계기법 : http://cafe.naver.com/strawbalehouse/5422
* 집이란 무엇일까? : http://cafe.naver.com/strawbalehouse/5421
* 에코하우스를 짓는 것이 지구시민으로서의 의무 : http://cafe.naver.com/strawbalehouse/5134
* 땔감 사용에 대한 단상(斷想) : http://cafe.naver.com/strawbalehouse/6830
* 지열에너지를 적용한 그린하우스 (실증시험) : http://cafe.naver.com/strawbalehouse/5652
* 지붕에서 느끼는 이 아름다움의 정체는(덧글참조) : http://cafe.naver.com/strawbalehouse/5146
* 10평형 스트로베일 하우스 (B형) : http://cafe.naver.com/strawbalehouse/5023
* 22평형 스트로베일 하우스(덧글참조) : http://cafe.naver.com/strawbalehouse/5010
* 31평형 스트로베일 하우스 (2층) : http://cafe.naver.com/strawbalehouse/4965
* 10평 20평 스트로베일하우스 : http://cafe.naver.com/strawbalehouse/2973

OM솔라시스템 시공例

▲ 일반 단독주택의 경우 (외관)

▲ OM솔라시스템의 기초, 마루, 水배관 및 지붕 시공모습

▲ 핸들링 박스 (태양전지판은 Fan 동력용)

▲ 지붕의 공기집열 수거챔버 및 배기Fan (내외부 모습)

▲ 공동시설건축에 시공한 경우 (상업용 시설인 수영장에도 적용 가능)

OM솔라시스템의 개념도

▲ 겨울철 주간 온풍취입 운전

겨울의 아침, 태양이 비추어 집열온도가 28℃이상이 되면 덤퍼가 열리고, 취입(동력)팬이 가동되기 시작합니다. 마루밑 공간의 축열층에 공기열을 보내어 동시에 마루밑에 축열을 합니다. 화장실을 포함하여 집안 구석구석까지 따뜻해집니다. 야간은 마루밑 바닥축열층의 자연스런 방열(복사열)로 실온을 유지합니다.

▲ 겨울철 야간(또는 혹한기) 난방순환 운전

낮동안 기상조건이 나빠 비나 구름이 많아 태양의 일사가 없거나 몹시 추운 혹한기 때나 야간에 축열이 부족할 때, 보조난방열원의 하나인 간이난로(스토브)를 가동하여 그 열기를 순환운전을 시키면 집안 전체 난방을 넓힐 수 있습니다. 일부의 마루만을 따뜻하게 하는 마루 난방법과는 달리 집안 전체가 쾌적합니다. 보조난방열원은 간이난로(땔감) 대신 기존의 온수보일러(기름보일러, 가스보일러, 심야전기보일러, 화목보일러 등)나 전기온풍기, 전기히터봉(씨즈히터), 기타 전열기구 등 어떤 방식의 것도 보조난방열원으로서 이용이 가능합니다. 온수보일러 등은 실온이 자동제어가 됩니다.

▲ 여름철 주간 배기 운전

여름의 태양이 비추는 날은 지붕이 고온이 됩니다. 그림에서 상승 기류의 발생으로 온풍이 수거챔버까지 올라, 지붕 위에서 자연 배기되고 있는 모습입니다. 덤퍼판은 옥내측을 닫아서 지붕의 [배기열]은 옥내로 들어가지 않습니다. 큰 지붕에서는 배기팬을 사용해 강제 배기할 수도 있습니다.

▲ 여름철 주간 배기 및 순환 운전

그림은 여름의 낮동안 지붕 바깥에서는 배기를 하고 있고, 집안에서는 찬 바람 순환 운전이 이루어지고 있는 모습입니다. 그림에서 표시되지는 않았지만 더운 여름철 낮동안에 마루밑 공간으로 북향음지의 찬 냉기나 숲속공기를 땅속의 쿨링튜브를 거쳐 취입한 후 순환 운전시키면 집안이 시원합니다. 지붕위에서는 배기운전(자연배기 또는 강제배기)을 계속하고 있으므로 뜨거운 공기가 집안으로 들어가지 않습니다. 냉각쿨러(에어콘)의 찬 바람을 직접 받는 것이 아니므로 집안이 시원한 외부 자연공기로 채워져 기분좋게 보낼 수 있습니다.

▲ 여름철 야간 냉풍취입 운전

여름의 밤, 금속 지붕은 차가와집니다. 이것은 방사냉각 현상이라고 하는 것입니다. 여름의 아침, 밖의 자동차 지붕에 빽빽이 이슬이 붙어 있는 것은 이 방사냉각 현상에 의해 금속제의 차의 지붕이 주위의 공기보다 훨씬 차가와져 큰 온도차가 생겨 결로가 발생했기 때문입니다. 그러므로 여름의 밤에는 이 현상을 이용하여 차가워진 금속 지붕의 뒤편의 커튼Roof에서 냉풍을 옥내에 거두어 들입니다. 집열판이 이제는 집냉판의 기능으로 바뀌어 보다 시원한 바람을 얻을 수 있습니다. 그래서 여름밤의 경우는 여름낮의 경우와 반대로 차가운 냉기를 마루밑 바닥에 축냉 합니다. 아침이 되면 고원의 상쾌함을 느낄 수 있습니다. 그림은 배기용 덤퍼판이 바깥 공기를 막아 냉풍을 거두어들이고 있는 모습입니다.

최첨단 단열 ‘패시브 하우스’ 난방비 93%, 냉방비 50%↓

중앙일보 / 2009-07-22 02:30

“믿기지 않아요”… 쉐플러 태양열 조리기 시연

연합뉴스 / 2009-02-20 17:34

쉐플러 태양열조리기 제작 = 경남 산청군 신안면 산청대안기술센터에서 열린 쉐플러 태양열조리기 제작 워크숍에 참가한 수강생돠 학생들이 태양열조리기를 직접 제작하고 있다.

볼프강 쉐플러, 태양열조리기 시연 = 독일의 발명가 볼프강 쉐플러씨가 경남 산청군 산청대안기술센터에서 자신이 발명한 접시형 태양열조리기를 시연해 보고 있다.

밖은 -10.8℃인데 불 안 때고도 집 안 19.5℃

한겨례 / 2009-01-21 16:09

두메 산간 ‘제로 에너지’ 주택 - “일단 들어온 열은 꽁꽁” 자린고비… 방안엔 봄꽃… 벽난로 1시간 때면 36시간 따땃… 독학으로 완공

한파가 물러난 지난 15일 아침 강원도 홍천군 내면 율전리 살둔 마을의 기온은 아직 -10.8℃였다. 이곳에 최근 완공된 한 목조 주택의 실내 온도계는 난방을 위해 장작 한 개비, 석유 한 방울 쓰지 않았는데도 19.5℃를 가리켰다. 기온이 1.8℃까지 오른 지난 17일 오후 실내온도는 22℃로 포근했다. 방안 화분의 수선화에서 싹이 나오고 있고 히아신스는 벌써 분홍과 흰 꽃을 피웠다. 우리나라 최고 오지 마을의 하나에 화석연료를 전혀 쓰지 않는 ‘제로 에너지 하우스’가 들어섰다. 초 에너지 절약형 건물인 ‘패시브 하우스’를 독학해 온 평범한 시민 이대철(64)씨의 작품이다. 이제까지 우리나라에도 패시브 하우스가 몇 채 건설됐지만 대부분 정부나 기업의 시범건물이거나 전문가의 참여 아래 이뤄졌다.

이중유리에 단열코팅 창… 나무 덧문도 달아

이 주택의 핵심원리는 “들어온 열은 하나도 내보내지 말자는 것”이라고 이씨는 설명했다. 햇볕은 최대한 받아들이고 건물 내부를 보온병처럼 빈틈없이 감싸 열 손실을 최소화한다는 것이다. 이론은 간단하지만 실제로 그런 집을 짓기는 쉽지 않다. 무역회사에 다니다 은퇴한 뒤 전원에 살면서 1997년 베스트셀러인 <얘들아, 우리 시골 가서 살자>를 내기도 했던 이씨는, 지난 10년간 닥치는 대로 책을 사보고 시민단체에 가입하는 등 에너지 문제 공부에 몰두했다. 여기서 얻은 결론은 “절약밖에 없다”는 것이었고, 이는 화석연료를 일절 쓰지 않고 태양과 소량의 목재로 유지하는 집을 짓자는 계획으로 이어졌다. 이씨가 터를 잡은 살둔 마을은 강원도에서도 가장 추운 곳의 하나로 꼽힌다. 여기서 ‘제로 에너지 하우스’가 성공한다면, 널리 알려 에너지 문제 해결에 조금이나마 기여하자는 게 이씨의 포부이기도 하다. 주 에너지원인 햇빛을 최대한 받아들이기 위해 집은 서쪽으로 약간 비튼 남향에 일자 형태로 자리 잡았다. 창문은 남쪽엔 가능한 한 넓게 북쪽은 심하다 싶을 만큼 작게 냈다. 창에 대한 그의 생각은 독특하다. “흔히 햇빛이 적은 유럽 방식대로 값비싼 삼중유리를 쓰거나 이중유리를 두 겹으로 달아 창을 통한 열 손실을 줄이는데 급급하지만, 우리나라에선 그런 시설이 오히려 실내로 들어오는 햇빛 양을 줄인다”는 것이다. 그래서 그는 이중유리에 단열코팅한 창을 냈다. 또 밤 동안 넓은 유리창으로 열이 새어나가는 것을 막기 위해 창 위에 나무로 된 덧문을 달았다. 벽체용 자재로는 미국의 에너지절약 주택에 많이 쓰는 구조단열패널(SIP, Structural Insulated Panel)을 썼다. 창고나 조립식 주택에 많이 쓰는, 양쪽에 컬러 강판을 대고 사이에 스티로폼을 넣은 샌드위치패널과 비슷하지만 철판 대신 개량합판을 댄 것이다. 벽체는 물론 천정과 바닥에도 깊이 30㎝ 이상의 스티로폼을 단열재로 넣고 알루미늄으로 된 열 차단 필름을 깔아 열 이동을 차단했다.

지하 파이프 통해 지열로 데운 바깥공기 들어와 자동 환기 
단열 성능을 높이다 보면 환기부족 문제가 불가피하게 따라온다. 이 집에는 열 회수형 강제환기 장치가 설치돼 있다. 바깥공기는 지하 120㎝ 깊이로 집 기초위에 설치된 파이프를 따라 집을 한바퀴 돌면서 지열로 4~5℃ 더워진 뒤 배출될 방안의 공기로 한 번 더 데운 다음 실내로 들어온다. 바깥 기온이 1.8℃인 이날 실내로 들어오는 신선한 공기의 온도는 19.5℃였다. 실내에는 감지기가 설치돼 이산화탄소와 질소산화물의 농도가 일정 수준을 넘으면 자동으로 환기장치가 작동한다. 보조 열원으로는 베치카(일종의 벽난로)와 태양 집열기가 설치돼 있다. 거실에 설치된 덩치가 큰 벽난로는 이씨가 러시아의 설계를 들여와 직접 고안한 일종의 ‘벽 온돌’이다. 1천장이 넘는 내화벽돌을 쌓아 만든 벽난로는 외부 공기를 주입하면서 장작을 때 1,200℃까지 가열할 수 있다. 이 장치의 특징은 내화벽돌로 구불구불한 통로를 만들어 열을 최대한 저장하도록 한 것이다. 굴뚝으로 나가는 공기는 40℃를 넘지 않는다. 이씨는 “보통 난로는 불이 꺼지면 30분만 돼도 차갑지만 이 난로는 1시간을 땐 뒤 36시간까지 실내를 23℃로 유지시켜 준다”고 말했다. 마당에 설치한 태양열 집열기는 대형 평면 오목거울로 초점 부분에 모인 열로 물을 데워 지하에 저장하는 얼개이다. 부산의 한 벤처기업이 개발한 이 태양추적형 집열기는 온수와 보조열원으로 기대했으나 현재 30℃ 정도의 온수만 공급하는 실패작이다.
 
158㎡ 규모 짓는데 본인 인건비 빼고 1억2천만 원 들어

이씨는 “석 달 동안의 건축과정은 수많은 시행착오의 연속이었다”며 계산착오로 창문의 크기를 너무 작게 해 천장에 창을 낼 수밖에 없었던 점과 제 성능을 못 내는 태양 집열기를 들었다. 하지만, 그는 “지난 3주 동안 살아본 느낌은 성공적”이라고 자평했다. 158㎡(47평) 규모의 이 집을 짓는데  1억 2천만 원이 들었다. 그러나 여기엔 설계와 자재구입 등에 들어간 이씨의 인건비는 포함되지 않았다. 애초의 목표대로 이씨는 다소 귀찮더라도 제로에너지하우스를 일반에 공개하고 있다. 이씨의 아들인 이훈 서울대 환경생태계획 연구실 연구원은 “지자체에 알렸지만 별 관심이 없었던 반면 건설과정을 지켜본 주민들은 매일 찾아와 집을 둘러보고 간다”고 말했다. 시민단체인 ‘에너지전환’ 회원 30여명도 이날 버스를 타고 와 집에 관한 설명을 이씨 부부로부터 들었다. 그는 이 주택건축에 관한 상세한 내용을 홈페이지(zeroenergyhouse.kr)에 공개하고 있다. 현장을 살펴본 에너지전문 기업인 김종선 ㈜코팩 아이엠씨 대표는 “설계, 자재, 시공 측면에서 실험주택을 넘어선 상당한 수준”이라며 “정확한 조사가 필요하겠지만 석유로 환산한 연간 에너지 소비량이 ㎡당 1.5~3ℓ 정도에 그칠 것으로 추정된다”고 말했다. 김하연 에너지관리공단 수요관리실장은 “아직 개념단계인 패시브 하우스를 개인이 우리 실정에 맞게 구체화했다는 점이 값지다”며 “정부도 기준 설정 등 제도 도입에 나서야 한다”고 말했다.

‘3리터 하우스’, 기름 냄새만 맡고도 난방?

한겨례 / 2008-12-02 16:22

에너지 80% 절감… -4도 이상 땐 불 땔 필요 없어… 유리창, 열 훔치는 원흉… 레일 틈, 바람 고속도로…

‘3리터 카’라는 말이 있다. 연료 3ℓ로 100㎞를 달릴 수 있는 고연비 자동차를 가리킨다. 독일 폴크스바겐은 ‘루포’라는 3리터 카를 상용화해 히트한 바 있다. 최근엔 ‘리터 카’ 개발이 한창이다. 연료 1ℓ로 100㎞를 가는 초 저연비이니, 그야말로 기름 냄새만 맡고도 달리는 자동차이다.
 
연간 난방비 30만 원 미만으로 보통 아파트 6~7분의 1
‘3리터 하우스’란 말도 있다.  연간 냉난방연료 사용량이 ㎡당 3ℓ에 미치지 않는 에너지 절약형 주택을 가리키는 말이다. 우리나라 주택의 평균 에너지소비량이 ㎡당 16ℓ이니, 80% 이상을 절감하는 셈이다. 이런 모델하우스를 만든 한 민간회사의 계산으로는, 106㎡ 아파트의 연간 난방비가 30만 원 미만으로 보통 아파트의 6~7분의 1에 지나지 않는다. 3리터 하우스가 되려면 열이 새나가는 것을 철저히 차단해야 한다. 기존 스티로폼보다 단열성능이 뛰어난 베오폴 소재를 쓰고, 창호를 3중 유리로 하는 등의 기술이 적용된다.<그림 참조> 대림산업이 대전의 3리터 공동주택에 적용한 기술에는 외부 벽체 단열, 3중 유리, 고기밀 창호, 폐열 회수장치, 옥상녹화, 소형 태양광과 풍력발전 시스템 등이 있다. 이곳은 -4℃로 떨어지지 않는 한 난방이 필요 없다. 3리터 하우스의 다음 단계는 패시브 하우스로, 난방을 전혀 하지 않고도 겨울을 너끈히 날 수 있는 집을 말한다. 여기에 재생에너지로 발전을 해 외부에서 화석연료 전기를 끌어들이지 않는다면 탄소제로 하우스가 된다. 기후변화와 경기침체 상황을 볼 때 3리터 하우스나 패시브 하우스가 우리의 선택이겠지만, 신규 아파트라도 그런 곳은 아직 없다. 건축비가 많이 들기 때문이다. 또 두꺼운 단열을 위해 벽체가 두꺼워져 106㎡(32평) 아파트의 실내면적이 5㎡나 줄어든다.
 
특수비닐 붙이면 이중창 효과… 마지막 방법은 두꺼운 옷
기후변화에 대처하기 위해서 건물의 냉·난방에 드는 에너지를 줄이는 것은 매우 중요하다. 영국은 2016년부터 새로 짓는 모든 주택은 탄소 제로를 달성한다는 목표를 세워 두고 있다. 우리에겐 아직 먼 얘기이다. 그렇더라도 기존주택의 에너지 소비를 절감하는 길은 많다. 무엇보다 주택에서 열을 훔쳐가는 원흉은 창문이다. 전체 열손실의 40%가 창에서 발생한다. 창틀은 막혀있는 것 같지만, 자세히 들여다 보면 찬바람이 새어들 공간은 의외로 많다. 특히 단일 유리창이라면, 레일 사이로 난 틈은 바깥 바람에게 고속도로나 다름없다. 베란다가 단일유리로 된 창이라면, 스티로폼 단열파이프 몇천 원어치를 구입해 창틀의 빈틈을 막는 것만으로도 실내기온이 현저하게 오르는 것을 실감할 수 있다. 창에 특수비닐을 붙여 이중창 효과를 내는 방법도 있다. 문틈에 문풍지를 붙이는 것도 예상밖으로 도움이 된다. 그러고도 춥다면 난방설정온도를 높이기 전에 내복을 입거나 털모자를 써 보자. 지구는 말할 것도 없고 내 지갑도 좋아할 것이다.

지진도 이겨내는 친환경 ‘스트로베일 하우스’

환경성과 내구성은 물론 단열, 통풍, 방습, 방음 능력 탁월… 유럽·미국·호주 등지에서 각광
전 세계적으로 환경오염이 심각한 수준에 이르면서 친환경성은 주택의 가치를 결정짓는 중요한 잣대가 됐다. 이 같은 시대적 흐름에 맞춰 최근 유럽과 미국, 호주 등지를 중심으로 미래 친환경 생태주택의 새로운 대안으로 주목받고 있는 것이 하나 있다. 바로 ‘스트로베일 하우스(Straw-Bale House)’다. 고강도로 압축한 볏짚을 벽재로 사용하는 이 스트로베일 하우스는 환경성은 물론 단열, 통풍, 방습, 방음 능력이 기존 주택과는 비교할 수 없을 만큼 탁월하다. 외부 충격에 따른 흡수력도 뛰어나 벽돌집이 무너질 정도의 지진도 거뜬히 견뎌낸다.

지푸라기의 환골탈태
동화 ‘아기 돼지 삼형제’를 보면 부모로부터 독립한 삼형제가 각자의 집을 짓게 된다. 첫째는 지푸라기 집, 둘째는 나무판자 집, 셋째는 벽돌집을 짓는다. 그렇다면 이들 중 가장 튼튼하게 집을 지은 돼지는 누구일까. 동화 속 이야기대로라면 벽돌집을 지은 막내가 정답이다. 상식적으로도 지푸라기나 나무보다는 벽돌이 모든 면에서 훨씬 강한 건축 자재임에 틀림없다. 하지만 이 같은 상식에 반기를 드는 사람들이 있다. 바로 미국과 유럽, 호주 등지의 친환경 건축가들이 그들이다. 이들은 막내가 아닌 첫째 돼지의 지푸라기 집이 환경적으로 우월한데다 내구성, 내충격성 부분에서도 훨씬 우수한 집일 수 있다고 자신 있게 말한다. 환경성이야 재론의 여지가 없다지만 지푸라기 집이 벽돌집보다 튼튼할 수 있다는 이 주장을 과연 어떻게 받아들여야 할까. 놀랍게도 이는 과학적으로 증명된 틀림없는 사실이다. 벽돌 보다 강한 지푸라기 집의 비밀은 최근 새로운 친환경 생태주택 건축기법으로 떠오르고 있는 ‘볏짚 건축(Straw-Bale)’ 기술에 있다. 볏짚 건축은 글자 그대로 볏짚을 이용해 집을 짓는 것을 말한다. 좀 더 정확히는 집의 모든 벽채를 볏짚으로 만든 집이다. 하지만 여기에 쓰이는 볏짚은 자연 상태의 그것이 아니다. 과학기술의 힘을 빌려 주택의 벽채로서 지녀야할 충분한 강도와 내구성을 갖췄다. 이를 위해 동원되는 것이 베일러(Baler)라고 불리는 유압식 짚 압축기. 이 베일러를 통해 짚단을 직사각형 형태로 고강도 압축한 뒤 이를 레고 블록처럼 쌓아올려 집을 짓는다. 이렇게 탄생한 스트로베일 하우스(Straw-Bale House)는 지진에도 끄떡없을 만큼 강력한 힘을 발휘한다. 사실 지푸라기는 선사시대부터 인류가 애용해 온 가장 오래된 주택 건축자재의 하나다. 구하기 쉽고, 다루기도 용이하다는 점이 최대 장점. 그럼에도 불구하고 시간이 흐르면서 지푸라기는 자재로서의 효용성을 잃고 나무, 돌, 쇠, 콘크리트 등에 자신의 자리를 내줬다. 현대 주택의 재료로 활용하기에는 강도가 너무 약한 탓이다. 이에 따라 지금은 대부분의 국가에서 가축사료나 장식품 재료 정도로 전락한지 오래다. 이처럼 건설업계에서 은퇴(?)했던 지푸라기가 다시 주목받기 시작한 것은 20세기 초. 산업화로 인한 환경오염이 지구 생태계의 존망을 위협하는 수준까지 치달으면서 지푸라기가 친환경 자재로서 급부상하게 된 것. 20세기 말 등장한 스트로베일 하우스 또한 이 같은 시대적 배경이 뒷받침됐다. 이 스트로베일 하우스의 효시는 미국 네브래스카 주 샌드-힐(Sand-Hill) 지역이다. 마땅한 건축자재를 구하기 어려웠던 이 지역 주민들이 주변에 넘쳐나는 압축 볏짚으로 창고를 짓기 시작한 것. 그런데 이렇게 대충(?) 만든 건물들이 수십 년이 넘도록 온갖 자연재해를 이겨내고 거뜬히 제 모습을 유지하자 친환경 건축가들의 관심을 끌었으며, 빌딩 엔지니어링과 접목돼 지금의 친환경 볏짚 건축기법으로 승화됐다. 구체적으로 볏짚 건축기법은 벽채를 쌓아올리는 방법에 따라 크게 네브래스카 스타일인 ‘로드베어링(Loadbearing)’ 방식과 ‘포스트 앤 빔(Post & Beam)’ 방식으로 구분된다. 전자는 볏짚 자체의 힘을 활용하는데, 압축 볏짚을 원형 또는 사각형으로 쌓은 뒤 지붕을 얹어 2차 압축을 하고 진흙을 발라 외부 미장 공사를 하는 형태다. 초창기 기술이기는 해도 100년전 이 방식으로 지어진 집들이 네브래스카에 건재해 있으니 내구성은 의심할 필요가 없다. 포스트 앤 빔은 여기서 한 단계 더 진화한 것으로서 나무로 기본 골조를 세운 뒤 그 사이에 압축 볏짚을 끼워 넣어 볏짚이 받는 하중을 최소화시켰다. 이후 볏짚과 나무를 망사형 철사로 묶은 다음 점토, 석회반죽, 시멘트, 석고 등으로 미장 공정을 수행한다. 50㎡ 이상의 중대형 건물에 부적합한 로드베어링법의 약점을 보완할 수 있어 현 스트로베일 하우스의 대부분이 이 방식을 사용하고 있다.

편의성과 안전성도 갖춘 생태주택
스트로베일 하우스의 최대 장점은 친환경성이다. 내·외장재를 제외한 집의 거의 모든 구조를 자연 재료로 만들어 인체에 유해한 환경물질을 전혀 내뿜지 않는다. 하지만 아무리 건강에 좋고, 친환경적이라고 하더라도 생활하기에 불편하다면 집으로서의 가치는 크게 떨어진다. 환경과 건강을 위해 모든 사람들이 원시인처럼 동굴 속에서 살 수 없는 것과 같은 이치다. 스트로베일 하우스가 기존의 친환경주택 및 전원주택들과 차별화된 점이 바로 이것으로 스트로베일 하우스는 환경성과 편의성, 안전성 등을 모두 갖추고 있다. 그 중에서도 단열성은 단연 최고다. 볏짚 사이에 들어있는 공기층이 스티로폼과 같은 화학 자재와는 비교가 되지 않는 강력한 단열효과를 발휘한다. 미국의 유명 볏짚 건축가로 손꼽히는 댄 스미스는 “미장공정을 모두 마친 볏짚 벽채의 두께는 약 60㎝ 정도인데 연구결과, 이 정도의 압축 볏짚 벽은 직경 50㎝의 목재와 단열능력이 동일한 것으로 나타났다”며 “스트로베일 하우스는 현존하는 웬만한 고단열 주택보다 단열성이 2~3배 뛰어나다”고 설명했다. 같은 이유에서 방한 능력 또한 탁월하다. 미국 캘리포니아에 위치한 스트로베일 하우스 거주자인 예술가 고든 스메트는 “평균 온도가 38℃에 육박했던 지난해 여름에도 이 집의 실내 온도는 26℃ 이상 오르지 않았다”며 “볏짚 하우스로 이사 온 뒤로는 한번도 에어컨을 켠 적이 없어 적지 않은 에너지 비용을 아낄 수 있었다”고 밝혔다. 이외에도 스트로베일 하우스는 볏짚 고유의 특성으로 인해 방습, 탈취, 통풍, 방음 등에서도 타의 추종을 불허한다. 주방에 환풍기를 달지 않아도 음식냄새가 자연스럽게 제거되며 가습기 없이도 실내 습도가 최적의 상태로 조절된다는 얘기다. 재료가 재료이니 만큼 화재에 취약할 것이라는 생각도 할 수 있다. 하지만 오산이다. 자연 상태의 볏짚은 불씨 하나만으로 잿더미가 되지만 볏짚 하우스의 고밀도 압축 볏짚은 지속적인 연소를 유발할 수 있을 정도의 충분한 공기(산소)를 함유하고 있지 않기 때문이다. 댄 스미스는 “신문지는 라이터로도 불이 붙지만 밀도가 높은 전화번호부는 토치를 써도 불이 붙지 않는 것을 생각하면 이해가 쉽다”며 “화기가 외장재를 뚫고 들어온다 해도 불길이 번질 가능성은 별로 없다”고 강조했다.

LA 대지진에도 건재함 과시
스트로베일 하우스의 메리트는 여기서 그치지 않는다. 방재 능력과 함께 일반인들의 상식을 깨는 특징이 하나 더 있다. 막강한 내진(耐震) 능력이 그것이다. 최근 스트로베일 하우스가 궁극의 친환경 주택으로 불리며 많은 사람들의 관심을 끌게 된 것도 이 같은 강력한 내진성이 과학적으로 증명된데 힘입은 바 크다. 건축학자들이 스트로베일 하우스의 내진 능력에 본격적인 관심을 갖게 된 것은 지난 1994년 발생한 로스앤젤레스 대지진에 의해서다. 70여명의 사망자와 400억달러(40조원)에 달하는 천문학적 재산 피해가 발생했던 이 지진에서 교량과 철근콘크리트 건물이 힘없이 무너져 내린 것과 달리 일체의 내진 설계도 없었던 스트로베일 하우스는 아무런 손상 없이 진도 6.7의 강진을 버텨낸 것. 이후 과학자들은 다각적인 연구를 통해 스트로베일 하우스가 지닌 내진성의 근원을 강하지만 부드러운 압축 볏짚의 특성 때문이라고 결론 내렸다. 실제 실험 데이터에 따르면 압축 볏짚으로 만든 두께 60㎝의 벽채는 폭 1m 당 약 890㎏의 중량을 지탱할 수 있는 것으로 확인됐다. 고밀도로 압축할 경우 이를 최대 5,950㎏까지 높일 수 있다. 압축 볏짚 위에 다 자란 코끼리 1마리와 북극곰 1마리를 동시에 올려놓아도 부서지지 않고 견뎌 낸다는 뜻이다. 반면 압축 볏짚은 나무나 돌에 비해 유연하다. 아이들이 어렵지 않게 손가락을 찔러 넣을 수도 있다. 내부에 공기층까지 들어있어 외부의 충격 에너지를 자체 흡수하는 능력이 월등하다. 바로 이 같은 볏짚의 유연성이 지진의 공격으로부터 집을 지켜주는 천연 에어백의 역할을 한다는 설명이다. 미국 버클리대 출신의 생태건축가 디트마르 로렌즈는 “외부에 덧칠 된 진흙이나 시멘트, 석회가 떨어져 나가도 볏짚 자체의 내진 능력에는 큰 변화가 없기 때문에 지진에 의해 집이 완전 붕괴될 개연성은 극히 낮다”며 “시뮬레이션 결과 고강도 합판을 능가하는 충격 에너지 흡수력이 확인됐다”고 밝혔다. 그는 또 “재벌, 삼벌에 이르기까지 미장의 횟수를 늘리고 대나무, 종이, 쌀겨 등을 보강재로 사용하는 최근의 추세도 압축 볏짚의 내진성을 높이기 위한 일환”이라며 “스트로베일 하우스는 일본, 중국, 파키스탄, 몽골 등 지진발생 빈도가 높은 국가의 주민들에게 최상의 선택이 될 것”이라고 덧붙였다.

복층설계, 방수 등은 과제로 남아
그렇다고 스트로베일 하우스의 단점이 전혀 없는 것은 아니다. 일단 스트로베일 하우스는 압축 볏짚을 쌓아 만든 내·외벽으로 천정의 무게를 지탱하는 구조다. 때문에 현재의 기술로는 2층 이상의 주택을 짓기 어렵다는 한계가 있다. 내·외벽의 힘만으로 천정과 2층 바닥의 무게를 동시에 감당하는 것은 안전성 측면에서 위험할 수도 있다. 장마철 등 습도가 높은 날씨가 계속될 경우에도 문제가 일어날 수 있다. 외장재와 방수재 만으로는 외부의 수분 침투를 완벽히 차단해 내기가 어려운 탓이다. 자칫 방수재가 깨져 빗물이 스며들기라도 하면 내부의 볏짚이 썩어 주택의 내구성에 심각한 상처를 입힐 수 있다. 이에 따라 스트로베일 하우스를 건축할 때에는 무엇보다 방수공사를 철저히 해야 하며, 거주자들은 장마철이 다가올 때마다 방수 능력에 문제가 생기지 않는지 관심 있게 살펴봐야 한다. 하지만 이와 같은 단점에도 불구하고 앞으로 스트로베일 하우스의 도입이 더 활발하게 이뤄질 것이라는데 모든 환경건축가들이 의견이 일치한다. 지금 이 순간에도 전 세계의 많은 전문가들에 의해 단점은 보강되고 장점은 강화되는 연구가 이뤄지고 있기 때문이다. 댄 스미스는 “스트로베일 하우스의 최대 장점은 건축기법이 완성된 것이 아니라 계속 진화하고 있다는 사실”이라며 “이 노력의 결과물로서 머지않아 볏짚과 유사한 효과를 누릴 수 있는 대마, 삼 등을 소재로 한 건축법들이 개발될 것”이라고 말했다. 그는 이어 “언젠가는 볏짚으로 만들어진 고층빌딩이 모습을 드러내게 될 지도 모른다”고 덧붙였다.