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제로 에너지 빌딩

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목차

1. 개요

제로 에너지 빌딩은 건물에서 사용하는 에너지와 생산하는 에너지의 균형을 맞춰 에너지 자립을 추구하는 건축물이다. 에너지 사용량과 생산량의 균형을 맞추는 방식에 따라 다양한 유형으로 정의되며, 패시브 기술, 액티브 기술, 신재생 에너지 생산 설비 등을 활용하여 에너지 효율을 높인다. 설계 단계에서 에너지 절약과 재생 에너지 생산의 균형을 고려하며, 건물의 내재 탄소 배출량 감소를 위한 노력이 중요하다. 대한민국은 제로에너지건축물 인증 제도를 통해 ZEB 건축을 장려하고 있으며, 2024년부터는 모든 공공 건물에 ZEB 의무 적용을, 2025년부터는 민간 건축물에도 ZEB 의무 적용을 확대할 예정이다. 국제적으로는 파리협정을 통해 ZEB와 같은 에너지 효율 건물에 대한 관심이 높아지고 있다.

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제로 에너지 빌딩
개요
정의에너지 소비를 최소화하고, 건물에서 필요한 에너지를 자체적으로 생산하여 에너지 자립도를 극대화하는 건축물
다른 이름Net Zero Energy Building (NZEB)
Net-Zero Energy Building (NZEB)
Zero Net Energy Building (ZNEB)
목표
에너지 자립률100% (연간 에너지 소비량 = 연간 에너지 생산량)
탄소 배출량제로(0)
유형
에너지 균형 방식Net Zero Site Energy
Net Zero Source Energy
Net Zero Energy Costs
Net Zero Energy Emissions
에너지 생산량Net Zero Energy Building (NZEB)
Energy Plus Building (EPB)
Nearly Zero Energy Building (nZEB)
기술 요소
에너지 효율 향상고단열 시공
고성능 창호
자연 채광 극대화
폐열 회수 시스템
신재생 에너지 생산태양광 발전
지열 에너지
풍력 발전
관련 정책
유럽 연합에너지 성능 지침 (Energy Performance of Buildings Directive, EPBD)
대한민국제로에너지건축 의무화 로드맵
장점
에너지 비용 절감건물 운영 비용 감소
환경 보호탄소 배출량 감소, 지속 가능한 건축
건물 가치 상승에너지 효율성 향상으로 인한 부동산 가치 증가
단점
초기 투자 비용일반 건물에 비해 건축 비용이 높음
기술적 난이도설계, 시공, 운영에 고도의 기술 필요
기타
관련 연구National Renewable Energy Laboratory (NREL)

2. 정의

제로 에너지 빌딩은 사용하는 에너지와 생산하는 에너지의 균형을 어떻게 맞추느냐에 따라 여러 정의가 존재한다.[18][19][20]


  • 제로 순 사이트 에너지 사용: 이 유형의 ZNE(제로 순 에너지 건물)는 부지 내 재생 에너지원에서 공급되는 에너지의 양이 건물이 사용하는 에너지의 양과 동일하다. 미국에서는 "제로 순 에너지 건물"이 일반적으로 이 유형의 건물을 지칭한다.

  • 제로 순 소스 에너지 사용: 이 ZNE는 건물로 에너지를 수송하는 데 사용되는 에너지를 포함하여 사용되는 것과 동일한 양의 에너지를 생성한다. 이 유형은 전기 생산 및 전력 전송 중의 에너지 손실을 고려한다.[21] 이러한 ZNE는 제로 순 사이트 에너지 건물보다 더 많은 전기를 생산해야 한다.

  • 순 제로 에너지 배출: 미국과 캐나다 외 지역에서 ZEB(제로 에너지 건물)는 일반적으로 제로 순 에너지 배출량을 가진 건물로 정의되며, 이는 ''제로 탄소 건물''(ZCB) 또는 ''제로 배출 건물''(ZEB)이라고도 한다. 이 정의에 따르면, 부지 내 또는 부지 외 화석 연료 사용으로 생성된 탄소 배출량은 부지 내 재생 에너지 생산량으로 상쇄된다. 다른 정의에는 건물 사용으로 생성된 탄소 배출량뿐만 아니라 건물의 건설 및 구조의 내재 에너지에서 생성된 탄소 배출량도 포함된다. 다른 사람들은 건물로의 통근 및 통근에서 발생하는 탄소 배출량도 계산에 포함해야 하는지에 대해 논쟁을 벌인다. 최근 뉴질랜드에서의 연구에서는 제로 에너지 건물 프레임워크 내에 건물 사용자 교통 에너지를 포함하는 접근 방식을 시작했다.[22]

  • 순 제로 비용: 이 유형의 건물에서는 에너지 구매 비용이 부지 내에서 생성된 전기의 그리드 판매로 얻는 수입으로 상쇄된다. 이러한 상태는 유틸리티가 순 전기 생산에 어떻게 크레딧을 부여하고 건물이 사용하는 유틸리티 요금 구조에 따라 달라진다.

  • 순 부지 외 제로 에너지 사용: 건물이 구매하는 에너지의 100%가 재생 에너지원에서 나오는 경우, 에너지의 부지 외 생성 여부에 관계없이 ZEB로 간주될 수 있다.

  • 오프 그리드: 오프 그리드 건물은 부지 외 에너지 유틸리티 시설에 연결되지 않은 독립형 ZEB이다. 이러한 건물은 분산형 발전 및 에너지 저장 기능(해가 뜨지 않거나 바람이 불지 않는 등)이 필요하다. 에너지 자급자족 하우스는 자체 에너지 소비와 생산의 균형을 매시간 또는 더 작은 단위로 맞출 수 있는 건물 개념이다. 에너지 자급자족 하우스는 오프 그리드로 전환될 수 있다.

  • 순 제로 에너지 건물: "넷 제로 에너지 태양광 건물으로"(Towards Net Zero Energy Solar Buildings) 공동 연구 프로그램 내의 과학적 분석을 기반으로, 국가의 정치적 목표, 특정 (기후) 조건 및 실내 조건에 대한 요구 사항에 따라 다양한 정의를 허용하는 방법론적 프레임워크가 설정되었다.[23] 순 ZEB에 대한 전반적인 개념적 이해는 재생 가능 에너지원에서 에너지를 생성하여 자체 에너지 수요를 보상할 수 있는 에너지 효율적인 그리드 연결 건물이다(그림 1
    그림 1: 순 ZEB 균형 개념: 가중 에너지 수입 대 에너지 수요(x축)와 에너지 수출(피드인 크레딧) 대 (부지 내) 발전(y축)의 균형
    ).
    "순"이라는 표현은 건물과 에너지 기반 시설 간의 에너지 교환을 강조한다. 건물-그리드 상호 작용을 통해 순 ZEB는 재생 가능 에너지 기반 시설의 활동적인 부분이 된다. 이러한 에너지 그리드 연결은 에너지 자율 건물과 같이 계절별 에너지 저장 및 재생 에너지원으로부터의 에너지 생성을 위한 과도한 부지 내 시스템을 방지한다. 두 개념의 유사점은 다음과 같은 두 가지 조치의 경로이다. 1) 에너지 효율 조치 및 수동적 에너지 사용을 통해 에너지 수요를 줄인다. 2) 재생 가능 에너지원에서 에너지를 생성한다. 그러나 순 ZEB의 그리드 상호 작용과 그 수를 광범위하게 늘리려는 계획[24]은 에너지 부하의 전환에서 증가된 유연성과 피크 수요 감소에 대한 고려를 불러일으킨다.[25]

  • 긍정적 에너지 지구: 제로 에너지 건물의 일부 원칙을 도시 지구 수준으로 확장하여, 긍정적 에너지 지구 (PED)는 연간 기준으로 소비하는 것보다 최소한 그만큼의 에너지를 생산하는 지구 또는 기타 도시 지역이다. 단일 건물 대신 전체 긍정적 에너지 지구를 개발하려는 움직임은 자원 공유, 여러 건물 간의 에너지 효율적 시스템 관리 및 규모의 경제 달성의 가능성에 기반한다.[26]


이러한 균형 절차 내에서 여러 측면과 명시적인 선택이 결정되어야 한다.[30][27][28]

  • 건물 시스템 경계는 어떤 재생 가능 자원이 고려되는지(예: 건물 부지, 부지 내 또는 부지 외)를 결정하는 물리적 경계[29]와 균형에 포함된 에너지 사용(예: 난방, 냉방, 환기, 온수, 조명, 가전 제품, IT, 중앙 서비스, 전기 자동차 및 내재 에너지 등)을 결정하는 균형 경계로 나뉜다. 재생 에너지 공급 옵션(예: 운송 또는 변환 노력, 건물의 수명 동안의 가용성 또는 미래에 대한 복제 가능성 등)의 우선순위가 지정될 수 있으며, 따라서 계층 구조를 생성할 수 있다. 건물 부지 내 또는 부지 내의 자원이 부지 외 공급 옵션보다 우선시되어야 한다고 주장할 수 있다.

  • 가중 시스템은 다양한 에너지 캐리어의 물리적 단위를 균일한 메트릭(부지/최종 에너지, 소스/1차 에너지 재생 가능 부분 포함 여부, 에너지 비용, 등가 탄소 배출량 및 에너지 또는 환경 크레딧)으로 변환하고 하나의 균형 내에서 서로 비교하고 상쇄할 수 있도록 한다(예: 수출된 태양광 발전 전기는 수입된 바이오매스를 상쇄할 수 있다). 정치적으로 영향을 받고 따라서 잠재적으로 비대칭적이거나 시간 종속적인 변환/가중 계수는 에너지 캐리어의 상대적 가치에 영향을 미칠 수 있으며 필요한 에너지 발전 용량에 영향을 미칠 수 있다.

  • 균형 기간은 종종 1년으로 가정된다(모든 운영 에너지 사용을 포함하기에 적합하다). 더 짧은 기간(매월 또는 계절별)과 전체 수명 주기(내재 에너지 포함, 이는 연간화되어 운영 에너지 사용 외에 계산될 수도 있음)에 걸쳐 균형을 고려할 수도 있다.


그림 2: 순 ZEB 균형 개념: 서로 다른 유형의 균형을 그래픽으로 표현: 가중된 수출 및 전달된 에너지 간의 수입/수출 균형, 가중된 발전과 부하 간의 부하/발전 균형, 가중된 월별 순 값의 월별 순 균형.

  • 에너지 균형은 두 가지 균형 유형으로 수행될 수 있다. 1) 전달/수입 및 수출 에너지의 균형(부지 내에서 생성된 에너지의 자체 소비를 포함할 수 있는 모니터링 단계); 2) (가중된) 에너지 수요와 (가중된) 에너지 발전 간의 균형(설계 단계의 경우 일반 최종 사용자의 시간적 소비 패턴 -예: 조명, 가전 제품 등-이 부족하다). 또는 매월 잔류물만 연간 균형에 합산되는 월별 순 값을 기반으로 한 균형도 상상할 수 있다. 이는 부하/발전 균형 또는 "가상 월별 자체 소비"가 가정되는 수입/수출 균형의 특수한 경우로 볼 수 있다(그림 2 참조 및 비교).[30]

  • 에너지 균형 외에도 순 ZEB는 에너지 발전을 통해 건물의 부하를 일치시키는 능력(부하 매칭) 또는 지역 그리드 인프라의 요구 사항과 관련하여 유익하게 작동하는 능력(그리드 상호 작용)으로 특징지을 수 있다. 둘 다 평가 도구로 사용되는 적절한 지표로 표현될 수 있다.

2. 1. 제로 순 현장 에너지 사용

미국 국립 재생 에너지 연구소(NREL)는 "Net-Zero Energy Buildings: A Classification System Based on Renewable Energy Supply Options"(넷 제로 에너지 빌딩: 재생 에너지 공급 옵션 기반 분류 시스템)이라는 보고서를 발표했다.[3] 이 보고서는 부지 내외의 모든 청정 에너지원을 포함하는 넷 제로/재생 에너지 빌딩에 대한 전체 스펙트럼 분류 시스템을 제시한 최초의 보고서이다. 이 분류 시스템은 넷 제로 에너지 빌딩/부지/캠퍼스의 다음 네 가지 주요 범주를 식별한다.

  • NZEB:A — 부지 내 재생 에너지 넷 제로 에너지 빌딩
  • NZEB:B — 부지 전체 재생 에너지 넷 제로 에너지 빌딩
  • NZEB:C — 수입 재생 에너지 넷 제로 에너지 빌딩
  • NZEB:D — 부지 외 구매 재생 에너지 넷 제로 에너지 빌딩

이 미국 정부의 넷 제로 분류 시스템을 적용한다는 것은 모든 건물이 주요 넷 제로 기술 - PV(태양광 발전), GHP(지열 난방 및 냉방, 열 축전지), EE(에너지 효율)와 때로는 풍력, 그리고 전기 배터리의 올바른 조합으로 넷 제로가 될 수 있음을 의미한다. 이 NREL 가이드라인을 넷 제로에 적용했을 때의 영향 규모에 대한 그래픽 자료는 Net Zero Foundation에서 "미국 전체 에너지 사용량에 미치는 넷 제로 효과"[49]라는 제목으로 확인할 수 있으며, 미국 주거 및 상업용 건물을 넷 제로로 전환하여 미국의 전체 화석 연료 사용량을 39%까지 줄일 수 있으며, 동일한 수준으로 요리에 천연 가스를 계속 사용하는 경우 37%를 절감할 수 있음을 보여준다. 건물 부지 내에서 재생에너지원을 통해 생산하는 에너지양이 건물이 사용하는 에너지양과 동일한 경우, 미국에서는 일반적으로 이 유형의 건물을 "제로 순 에너지 건물"이라고 한다.

2. 2. 제로 순 소스 에너지 사용

2. 3. 순 제로 에너지 배출

미국과 캐나다 외 지역에서는 ZEB를 일반적으로 제로 순 에너지 배출량을 가진 건물로 정의하며, "제로 탄소 건물(ZCB)" 또는 "제로 배출 건물(ZEB)"이라고도 한다. 이 정의에 따르면, 건물 내 또는 외부에서 화석 연료를 사용하여 발생하는 탄소 배출량은 건물 내 재생에너지 생산량으로 상쇄된다. 많은 유명 대학교들이 태양광 발전과 지열 히트 펌프 기술, 그리고 전기 배터리 분야의 발전을 활용하여, 화석 연료로부터 에너지 시스템을 완전히 전환하려는 의사를 표명했다.[50] 대규모 수력 발전은 1900년 이전부터 존재해왔다. MIT의 Net Zero Foundation 제안은 캠퍼스를 화석 연료 사용에서 완전히 벗어나게 하는 것으로, 지역 에너지 규모에서 Net Zero Energy Buildings 기술의 적용이 다가오고 있음을 보여준다.[50]

2. 4. 순 제로 비용

2. 5. 순 외부 제로 에너지 사용

2. 6. 오프 그리드

3. 요소 기술

ZEB(제로 에너지 빌딩)을 실현하기 위해서는 크게 다음의 3가지 기술이 필요하다.[184]


  • 패시브 기술(일광 차폐, 외피 성능 향상, 주광 이용, 자연 환기 등)에 의한 에너지 절약
  • 액티브 기술(고효율 조명, 고효율 공조)에 의한 에너지 절약
  • 태양광, 바이오매스 등의 에너지 생산


제로 에너지 달성 상황에 따라 3단계의 ZEB 시리즈가 정의되어 있으며, 이 중 3.을 ZEB라고 부른다.[185]

  • ZEB Ready(제브 레디): 에너지 절약을 통해 건축물의 에너지 소비 성능 향상에 관한 법률에서 정하는 기준 1차 에너지 소비량에서 50% 이상 1차 에너지 소비를 절감
  • Nearly ZEB(닐리 제브): 에너지 절약 및 에너지 생산으로 75% 이상 1차 에너지 소비를 절감
  • ZEB(제브): 에너지 절약 및 에너지 생산으로 100% 이상 1차 에너지 소비를 절감


ZEB 달성 여부는 건축물의 에너지 소비량 계산 프로그램(통칭: '''WEBPRO''' )으로 판단한다. WEBPRO에 지역, 건물 구조 성능, 설비 내용을 입력함으로써 기준값과 설계값의 에너지 소비 성능이 산출된다.

3. 1. 고효율 저에너지 소비 (패시브 기술)

건물 외피의 단열 성능을 높이고, 자연 채광, 바닥 난방, 고효율 전자기기 사용 등을 통해 난방, 조명 등 일상생활에 필요한 에너지 소비를 최소화한다.[36] 제로 에너지 빌딩 설계의 주요 논쟁점 중 하나는 에너지 절약과 재생 에너지(태양 에너지, 풍력 에너지, 열 에너지)의 분산 사용 지점 수확 간의 균형이다. 대부분의 제로 에너지 주택은 이러한 전략을 조합하여 사용한다.

1980년대부터 수동 태양열 건축 설계 및 패시브 하우스는 많은 지역에서 난방 에너지 소비를 70%에서 90%까지 줄이는 기술을 선보였다.[36] 신축 건물의 경우, 전문가의 설계로 기존 건물보다 추가적인 자재 건설 비용 없이 이를 달성할 수 있다. 이러한 수동 태양열 설계는 기존의 비효율적인 건물 지붕에 비싼 태양광 패널을 추가하는 것보다 훨씬 비용 효율적이다.[35]

3. 2. 건물의 자체적인 에너지 생산 설비 (액티브 기술)

태양광, 풍력 등 자체적인 신재생에너지 생산 설비를 갖추고 생활에 필요한 에너지를 자체적으로 생산하는 것은 제로 에너지 빌딩 실현에 필수적이다.[34] 에너지 절감이 제로 에너지 빌딩의 필요조건이라면, 신재생에너지에 의한 에너지 생산은 충분조건이라고 할 수 있다.

제로 에너지 빌딩 설계에서 주요 논쟁 분야 중 하나는 에너지 절약과 재생 에너지(태양 에너지, 풍력 에너지, 열 에너지)의 분산된 사용 지점에서의 수확 사이의 균형에 대한 것이다. 대부분의 제로 에너지 주택은 이러한 전략을 조합하여 사용한다.

태양광 발전 시스템, 풍력 터빈 등에 대한 정부 보조금으로 인해, 제로 에너지 빌딩(ZEB)이 분산된 재생 에너지 수확 기술을 갖춘 기존 주택이라고 주장하는 사람들도 있다.[34] 태양광(PV) 보조금이 상당한 지역에 그러한 주택이 등장했지만, 많은 "제로 에너지 주택"은 여전히 공과금이 발생한다.[35] 이러한 유형의 에너지 수확은 에너지 절약 없이는 비용 효율적이지 않을 수 있다.[35]

1980년대부터 수동 태양열 건축 설계 및 패시브 하우스는 난방 에너지 소비를 크게 줄이는 것을 보여주었다. 신축 건물의 경우, 전문가의 설계로 추가 비용 없이 이를 달성할 수 있다. 그러나 이러한 수동적 설계의 이점을 완전히 활용할 수 있는 산업 전문가는 매우 적다.[36] 이러한 수동 태양열 설계는 기존 건물의 지붕에 태양광 패널을 추가하는 것보다 훨씬 더 비용 효율적이다.[35] 태양광 발전 전기는 전체적인 전기 수요가 낮을 때 더 비용 효율적이다.

3. 3. 신재생에너지 생산 및 전력망 연계

제로 에너지 빌딩은 태양광, 풍력 등 자체적인 신재생에너지 생산 설비를 갖추어 생활에 필요한 에너지를 자체적으로 생산한다.[18] 에너지 절감이 제로 에너지 빌딩 실현을 위한 필요조건이라면, 신재생에너지에 의한 에너지 생산은 충분조건이라고 할 수 있다. 지붕에 설치된 태양광 발전 패널을 통해 햇빛을 전기로 변환하는 것이 일반적인 에너지 수확 방법이며, 태양열 집열기를 사용하여 건물의 물을 데울 수도 있다.[18] 히트 펌프는 공기나 지면에서 열을 수확하고 냉각할 수 있다.[18]

신재생에너지는 계절, 시간, 바람 등 외부 환경에 따라 에너지 생산량에 큰 편차가 있어 기존 전력망과의 연계가 필요하다.[18] 자체 생산량이 충분할 때는 외부에 공급하고, 부족할 때는 외부로부터 에너지를 받아 연간 기준으로 제로(Net Zero)를 달성한다. 에너지 저장 기술을 사용할 수도 있지만, 현재는 전력망을 통해 에너지를 주고받는 것이 더 효율적이다.[18]

개별 주택보다는 주택 단지, 코하우징, 지역 지구 등 지역적 규모로 에너지 수확을 수행하는 것이 비용 및 자원 활용 측면에서 더 효과적일 수 있다. 이는 전력 전송 및 전력 분배 손실을 줄일 수 있기 때문이다.[18] 영국의 BedZED 개발과 캘리포니아, 중국에서 확산되고 있는 제로 에너지 단지는 분산 발전 방식을 사용하며, 지역 난방, 지역 냉각수, 공유 풍력 터빈 등을 포함할 수 있다.[33]

에너지 절약과 재생 에너지 (태양 에너지, 풍력 에너지, 열 에너지)의 분산 사용 간의 균형은 제로 에너지 빌딩 설계에서 중요한 논쟁거리이다. 대부분의 제로 에너지 주택은 이러한 전략을 조합하여 사용한다. 1980년대부터 수동 태양열 건축 설계 및 패시브 하우스는 난방 에너지 소비를 크게 줄이는 효과를 보여주었다.

4. 설계 및 시공

제로 에너지 빌딩 설계를 할 때, 가장 비용 효율적인 단계는 설계 과정이다.[31] 효율적인 에너지 사용을 달성하기 위해 제로 에너지 설계는 기존의 건축 관행에서 크게 벗어난다. 성공적인 제로 에너지 건물 설계자는 일반적으로 현장 자산과 함께 작동하는 오랜 패시브 태양열 또는 인공/가짜 조절 원리를 결합한다. 햇빛과 태양열, 우세한 산들바람, 건물 아래 땅의 시원함은 최소한의 기계적 수단으로 주광 조명과 안정적인 실내 온도를 제공할 수 있다. 제로 에너지 빌딩(ZEB)는 일반적으로 열 질량과 결합된 패시브 태양열 획득 및 음영 처리를 사용하여 하루 종일 일중 온도 변화를 안정화시키고, 대부분의 기후에서 슈퍼 단열된다.[32] 제로 에너지 건물을 만드는 데 필요한 모든 기술은 오늘날 기성품으로 제공된다.

정교한 3D 건물 에너지 시뮬레이션 도구를 사용하여 건물 방향(일별 및 계절별 태양 위치와 관련하여), 창문 및 문 유형 및 배치, 돌출부 깊이, 건물 요소의 단열 유형 및 값, 기밀성(날씨 보호), 난방, 냉방, 조명 및 기타 장비의 효율성, 그리고 지역 기후와 같은 다양한 설계 변수로 건물의 성능을 모델링할 수 있다.

제로 에너지 건물은 상당한 에너지 절약 기능을 갖추고 건설된다. 난방 및 냉방 부하는 고효율 장비(예: 보일러 대신 히트 펌프. 히트 펌프는 보일러보다 약 4배 더 효율적이다.)를 사용하고, 단열재 (특히 다락방과 주택의 지하실), 고효율 창문 (예: 저 방사율, 삼중 유리 창문), 외풍 방지, 고효율 가전 제품 (특히 최신 고효율 냉장고), 고효율 LED 조명, 겨울철 패시브 태양열 획득 및 여름철 패시브 음영 처리, 자연 환기 및 기타 기술을 사용하여 낮아진다. 물 절약 설비, 폐수 열 회수 장치, 태양열 온수 난방 사용 및 고효율 온수 난방 장비를 사용하여 온수 난방 부하를 낮출 수 있다. 또한 채광을 채광창 또는 솔라튜브를 통해 사용하면 주택 내에서 낮 동안 100% 조명을 제공할 수 있다. 야간 조명은 일반적으로 백열등보다 1/3 이하의 전력을 사용하면서 원치 않는 열을 추가하지 않는 형광등 및 LED 램프 조명으로 수행된다. 그리고 기타 전기 부하는 효율적인 가전 제품을 선택하고 유령 부하 또는 대기 전력을 최소화하여 줄일 수 있다.

건물의 에너지 사용을 최소화하면 옥상에 설치된 태양광 패널을 사용하여 현장에서 모든 에너지를 생성할 수 있다.

제로 에너지 건물은 종종 백색 가전의 에너지 등 이중 용도로 설계된다. 예를 들어, 냉장고 배기열을 사용하여 생활용수, 환기 공기 및 샤워 배수 열 교환기, 사무 기기 및 컴퓨터 서버, 그리고 인체의 열을 건물 난방에 사용한다. 이러한 건물은 기존 건물에서 외부로 배출할 수 있는 열 에너지를 활용한다.

4. 1. 설계 최적화

4. 2. 에너지 절약 기술

독일과 네덜란드의 기업들은 기존 건물에 맞춤형 단열 쉘을 외부에 추가하고, 히트 펌프와 같이 지속 가능한 에너지 사용을 위한 업그레이드를 제공하는 기후 개조 패키지를 제공한다.[37][38] 미국에서도 유사한 시범 사업이 진행 중이다.[37][38]

4. 3. 신재생에너지 시스템

건물에서 생활에 필요한 에너지를 자체적으로 생산하기 위해 태양광, 풍력 등 신재생에너지 생산 설비를 갖춘다. 에너지 절감이 제로 에너지 빌딩 실현의 필요조건이라면, 신재생에너지에 의한 에너지 생산은 충분조건이다.[18]

제로 에너지 빌딩은 자체적으로 이용 가능한 에너지를 수확하여 전력, 난방, 냉방 요구 사항을 충족한다. 가장 일반적인 방법은 지붕에 설치된 태양광 발전 패널을 통해 햇빛을 전기로 변환하는 것이다. 태양열 집열기(건물 온수 공급에 태양열 사용)를 사용하거나, 히트 펌프(공기(공기원) 또는 지면(지열원))에서 열을 수확하고 냉각하여 에너지를 얻을 수 있다. 히트 펌프는 열을 수확하기보다는 이동시키지만, 에너지 사용 및 탄소 발자국 감소 효과는 유사하다. 개별 주택은 분산 발전 기술을 이용하여 열과 전기를 공급받을 수 있다. 예를 들어 태양 전지나 풍력 터빈으로 전기를, 바이오 연료나 태양열 집열기를 계절 열 에너지 저장(STES)에 연결하여 난방에 활용할 수 있다. STES는 겨울 추위를 지하에 저장하여 여름 냉방에 사용 가능하다. 제로 에너지 빌딩은 수요 변동에 대처하기 위해 전력망에 연결되어 잉여 전력을 수출하거나, 전기가 부족할 때 끌어온다.[18] 다른 건물은 완전히 자율적일 수 있다.

에너지 수확은 개별 주택보다는 주택 단지, 코하우징, 지역, 마을 등 지역적 규모로 수행될 때 비용 및 자원 활용 면에서 효과적이다. 이러한 지역 에너지 수확은 전력 전송 및 전력 분배 손실을 제거하는 장점이 있다. 지붕 설치 태양광 패널과 같은 현장 에너지 수확은 전송 손실을 완전히 없앤다. 상업 및 산업 분야의 에너지 수확은 각 위치의 지형에 따라 이점을 얻는다. 그늘이 없는 부지는 건물 지붕에서 많은 양의 태양광 발전 전기를 생산할 수 있으며, 거의 모든 부지에서 지열 또는 공기원 히트 펌프를 사용 가능하다. 순 제로 화석 에너지 소비로 상품을 생산하려면 지열 발전, 소수력 발전, 태양 에너지, 풍력 자원이 지속 가능한 위치가 필요하다.[33]

영국의 BedZED 개발과 캘리포니아, 중국에서 확산되고 있는 제로 에너지 단지는 분산 발전 방식을 사용한다. 이는 지역 난방, 지역 냉각수, 공유 풍력 터빈 등을 포함할 수 있다. 현재 ZEB 기술을 이용해 전체 자가발전 또는 순 제로 에너지 사용 도시 건설 계획이 있다.

4. 4. 내재 탄소의 중요성

제로 에너지 빌딩의 도입은 건물의 에너지 효율을 높이고 건물 운영 시 탄소 배출량을 줄이지만, 건물 내재 탄소와 관련된 많은 오염이 발생한다.[11] 내재 탄소는 건물의 재료 생산 및 운송, 그리고 구조물 자체의 건설 과정에서 배출되는 탄소이며, 전 세계 온실가스 배출량의 11%와 전 세계 건물 부문 배출량의 28%를 차지한다.[11] 건물의 수명 주기 동안 발생하는 전체 탄소 배출량에서 내재 탄소가 차지하는 비중이 커지고 있다. 일부 최신 에너지 효율 건물에서 내재 탄소는 건물의 수명 주기 배출량의 47%까지 증가했다.[12]

2019년 연구에 따르면 2020년에서 2030년 사이에 초기 탄소 배출량을 줄이고 청정 에너지 또는 재생 에너지로 전환하는 것이 건물 효율을 높이는 것보다 더 중요하다. 왜냐하면 고도로 에너지 효율적인 구조를 건설하는 것이 탄소 집약적인 재료를 사용할 경우 기본 법규를 준수하는 구조보다 실제로 더 많은 온실 가스를 생산할 수 있기 때문이다.[16] 따라서 정책 입안자와 규제 당국은 순 제로 에너지 건물이 아닌 진정한 순 제로 탄소 건물을 목표로 해야 한다.[16]

내재 탄소를 줄이는 한 가지 방법은 짚, 목재, 리놀륨 또는 삼나무와 같은 저탄소 재료를 건설에 사용하는 것이다. 콘크리트와 강철과 같은 재료의 경우 내재 배출량을 줄이는 옵션이 존재하지만, 단기적으로 대규모로 이용 가능하지 않을 가능성이 높다.[17] 온실 가스 감소를 위한 최적의 설계 지점은 저탄소 재료로 지어진 4층 다가구 건물로 나타났으며, 이는 저탄소 배출 구조의 템플릿이 될 수 있다.[16]

4. 5. 저탄소 재료 사용

제로 에너지 빌딩은 건물 운영 시 탄소 배출량을 줄이지만, 내재 탄소와 관련된 오염은 여전히 발생한다.[11] 내재 탄소는 건물의 재료 생산, 운송, 건설 과정에서 배출되는 탄소로, 전 세계 온실가스 배출량의 11%를 차지한다.[11]

2019년 연구에 따르면, 2020년에서 2030년 사이에는 초기 탄소 배출량을 줄이고 청정 에너지 또는 재생 에너지로 전환하는 것이 건물 효율을 높이는 것보다 더 중요하다.[16] 이는 탄소 집약적인 재료를 사용할 경우, 고도로 에너지 효율적인 구조를 건설하는 것이 기본 법규를 준수하는 구조보다 더 많은 온실 가스를 생산할 수 있기 때문이다.[16]

내재 탄소를 줄이는 방법 중 하나는 짚, 목재, 리놀륨, 삼나무와 같은 저탄소 재료를 사용하는 것이다.[17] 콘크리트와 강철의 경우 내재 배출량을 줄이는 방법이 존재하지만, 단기적으로 대규모 이용은 어려울 수 있다.[17] 온실 가스 감소를 위한 최적의 설계는 저탄소 재료로 지어진 4층 다가구 건물이며, 이는 저탄소 배출 구조의 템플릿이 될 수 있다.[16]

5. 거주자 행태

건물에서 사용되는 에너지는 거주자의 행동에 따라 크게 달라질 수 있다.[39] 쾌적하다고 여겨지는 것에 대한 수용은 매우 다양하다. 동일한 주택에 대한 연구는 다양한 기후에서 에너지 사용의 극적인 차이를 보여주었다. 동일한 주택에서 에너지 소비가 가장 높은 경우와 가장 낮은 경우의 평균 비율은 약 3:1이며, 일부 동일한 주택은 다른 주택보다 최대 20배 더 많은 난방 에너지를 사용한다.[39] 거주자 행동은 온도 조절기의 설정 및 프로그래밍의 차이, 다양한 수준의 조명, 온수 사용량, 창문 및 차양 시스템 작동, 사용되는 기타 전기 장치 또는 플러그 부하의 양에서 다양할 수 있다.[40]

5. 1. 거주자 행태의 다양성

건물에서 사용되는 에너지는 거주자의 행동에 따라 크게 달라질 수 있다.[39] 쾌적하다고 여겨지는 것에 대한 수용은 매우 다양하며, 동일한 주택에 대한 연구는 다양한 기후에서 에너지 사용의 극적인 차이를 보여주었다. 동일한 주택에서 에너지 소비가 가장 높은 경우와 가장 낮은 경우의 평균 비율은 약 3:1이며, 일부 동일한 주택은 다른 주택보다 최대 20배 더 많은 난방 에너지를 사용한다.[39] 거주자 행동은 온도 조절기 설정 및 프로그래밍, 조명 사용, 온수 사용량, 창문 및 차양 시스템 작동, 사용되는 기타 전기 장치 또는 플러그 부하 양 등 다양한 부분에서 차이가 나타난다.[40]

5. 2. 에너지 절약 유도

건물에서 사용되는 에너지는 거주자의 행동에 따라 크게 달라질 수 있다.[39] 쾌적함에 대한 인식은 매우 다양하며, 동일한 주택에 대한 연구는 다양한 기후에서 에너지 사용량의 큰 차이를 보여준다. 에너지 소비가 가장 높은 경우와 낮은 경우의 평균 비율은 약 3:1이며, 일부는 다른 주택보다 최대 20배 더 많은 난방 에너지를 사용하기도 한다.[39] 거주자의 행동은 온도 조절기 설정 및 프로그래밍, 조명 수준, 온수 사용량, 창문 및 차양 시스템 작동, 기타 전기 장치 또는 플러그 부하 사용량 등 다양한 요소에서 차이가 나타날 수 있다.[40]

6. 유틸리티 문제

유틸리티 회사는 일반적으로 도시, 지역 및 개별 건물에 전력을 공급하는 전기 인프라를 유지 관리할 법적 책임이 있다. 유틸리티 회사는 일반적으로 개별 토지의 경계선까지 이 인프라를 소유하며, 경우에 따라 사유지에 있는 전기 인프라도 소유한다.

미국에서 유틸리티는 제로 에너지 빌딩(ZNE) 프로젝트에 대한 순 계량 사용이 유틸리티의 기본 수익을 위협하여 결과적으로 유틸리티가 담당하는 전력망 부분을 유지 관리하고 서비스할 수 있는 능력에 영향을 미친다는 우려를 표명했다. 유틸리티는 순 계량 법률을 유지하는 주에서는 ZNE이 아닌 가정에 더 높은 유틸리티 비용이 부과될 수 있다고 우려를 표명했다. ZNE 주택 소유주는 ZNE 상태를 달성하면 이론적으로 아무것도 지불하지 않지만, 해당 주택 소유주는 전력망 유지 관리에 대한 비용을 지불해야 하기 때문이다. 이는 잠재적인 형평성 문제를 야기하며, 현재 부담은 저소득층 가구에 돌아갈 것으로 보인다. 이 문제에 대한 가능한 해결책은 유틸리티 전력망에 연결된 모든 가정에 대한 최소 기본 요금을 설정하여 ZNE 주택 소유주가 전기 사용과는 별개로 전력망 서비스 비용을 지불하도록 하는 것이다.

추가적인 우려는 지역 배전망뿐만 아니라 더 큰 송전망이 양방향으로 전기를 전송하도록 설계되지 않았다는 것이다. 이는 더 높은 수준의 분산 에너지 발전이 가동됨에 따라 필요할 수 있다. 이 장벽을 극복하려면 전력망을 광범위하게 업그레이드해야 할 수 있지만, 2010년 현재 재생 가능 에너지 발전이 훨씬 더 높은 수준으로 보급되기 전까지는 이것이 주요 문제가 아닐 것으로 여겨진다.[41]

6. 1. 전력망 안정성

유틸리티 회사는 도시, 지역 및 개별 건물에 전력을 공급하는 전기 인프라를 유지 관리할 법적 책임이 있다. 일반적으로 유틸리티 회사는 개별 토지의 경계선까지, 경우에 따라 사유지에 있는 전기 인프라도 소유한다.

미국에서 유틸리티는 제로 에너지 빌딩(ZNE) 프로젝트에 대한 순 계량 사용이 유틸리티의 기본 수익을 위협하여 전력망 유지 및 서비스 능력에 영향을 미친다는 우려를 표명했다. 순 계량 법률을 유지하는 주에서는 ZNE이 아닌 가정에 더 높은 유틸리티 비용이 부과될 수 있다고 우려한다. ZNE 주택 소유주는 ZNE 상태를 달성하면 이론적으로 아무것도 지불하지 않지만, 전력망 유지 관리에 대한 비용을 지불해야 하기 때문이다. 이는 잠재적인 형평성 문제를 야기하며, 현재 부담은 저소득층 가구에 돌아갈 것으로 보인다. 이 문제에 대한 가능한 해결책은 유틸리티 전력망에 연결된 모든 가정에 대한 최소 기본 요금을 설정하여 ZNE 주택 소유주가 전기 사용과는 별개로 전력망 서비스 비용을 지불하도록 하는 것이다.

지역 배전망과 송전망이 양방향으로 전기를 전송하도록 설계되지 않았다는 우려도 있다. 제로 에너지 빌딩의 증가로 인해 더 높은 수준의 분산 에너지 발전이 가동되면 양방향 전력 전송이 필요할 수 있기 때문이다. 이러한 전력망 업그레이드는 광범위하게 필요할 수 있지만, 2010년 현재 재생 가능 에너지 발전 보급률이 높아지기 전까지는 주요 문제가 아닐 것으로 여겨진다.[41]

6. 2. 요금 형평성

미국에서 유틸리티는 제로 에너지 빌딩(ZNE) 프로젝트에 대한 순 계량 사용이 유틸리티의 기본 수익을 위협하여 전력망 유지 보수 능력에 영향을 미칠 수 있다고 우려한다.[41] ZNE 주택 소유주는 ZNE 상태를 달성하면 전기 요금을 내지 않지만, 전력망 유지 보수 비용은 부담해야 하기 때문에 형평성 문제가 발생할 수 있다. 이 부담은 저소득층 가구에 전가될 가능성이 있다.

이에 대한 해결책으로 유틸리티 전력망에 연결된 모든 가정에 최소 기본 요금을 설정하여 ZNE 주택 소유주가 전기 사용량과 관계없이 전력망 서비스 비용을 지불하도록 할 수 있다.

지역 배전망과 송전망이 양방향으로 전기를 전송하도록 설계되지 않았다는 우려도 있다. 분산 에너지 발전이 증가함에 따라 전력망 업그레이드가 필요할 수 있지만, 2010년 현재 재생 가능 에너지 발전 보급률이 높아지기 전까지는 큰 문제가 되지 않을 것으로 예상된다.[41]

7. 대한민국 현황

대한민국은 한국에너지공단에서 운영하는 제로에너지건축물 인증제도를 통해 에너지 자립률에 따라 1~5등급까지 제로에너지건축물 인증을 부여하고 있다.[188] 건축물에 필요한 에너지 부하를 최소화하고 신재생에너지를 활용하여 에너지 소요량을 최소화하는 녹색건축물이 대상이다.

에너지엑스 DY빌딩 (에너지엑스 DY빌딩), 대한민국 최초의 상업용 제로 에너지 빌딩(NZEB, 또는 ZEB 1등급)이자 최초의 플러스 에너지 빌딩(+ZEB, 또는 ZEB plus 등급)이 2023년에 개관 및 소개되었다.


2021년 연면적 1,000 m2 이상 건물에 적용되던 의무적인 ZEB 요구 사항은 2022년에는 연면적 500 m2 이상 건물로 확대되었으며, 2024년부터는 모든 공공 건물에 적용될 예정이다. 민간 건물의 경우, 2023년부터 연면적 100,000 m2 이상의 건축 허가에 대해 ZEB 인증이 의무화된다. 2025년 이후에는 민간 건물의 제로 에너지 건축이 연면적 1,000 m2 이상으로 확대될 예정이다. 이 정책의 목표는 2030년까지 모든 공공 부문 건물을 ZEB 3등급(에너지 자립률 60% ~ 80%)으로, 모든 민간 건물을 ZEB 5등급(에너지 자립률 20% ~ 40%)으로 전환하는 것이다.[107]

에너지엑스 DY빌딩은 대한민국 최초의 상업용 제로 에너지 빌딩(NZEB, 또는 ZEB 1등급)이자 최초의 플러스 에너지 빌딩(+ZEB, 또는 ZEB plus 등급)으로 2023년에 개관 및 소개되었다.[108] 에너지 기술 및 지속 가능한 건축 플랫폼 회사인 에너지엑스(EnergyX)는 자체 기술과 서비스를 통해 이 건물을 개발, 설계 및 엔지니어링했다.[109] 에너지엑스 DY빌딩은 121.7%의 에너지 자립률(또는 에너지 자급률)로 ZEB 인증을 받았다.[110]

7. 1. 제로에너지건축물 인증제도

한국에너지공단에서 운영하는 제도로, 건축물에 필요한 에너지 부하를 최소화하고 신·재생에너지를 활용하여 에너지 소요량을 최소화하는 녹색건축물에 대해 에너지 자립률에 따라 1~5등급까지 인증을 부여한다.[188] 대한민국의 ZEB 의무 요구 사항은 2021년 연면적 1,000 m2+ 건물에서 2022년 연면적 500 m2+ 건물로 확대되었으며, 2024년부터는 모든 공공 건물에 적용될 예정이다. 민간 건물의 경우, 2023년부터 연면적 100,000 m2 이상의 건축 허가에 대해 ZEB 인증이 의무화되며, 2025년 이후에는 민간 건물의 제로 에너지 건축이 연면적 1,000 m2 이상으로 확대될 예정이다. 이 정책의 목표는 2030년까지 모든 공공 부문 건물을 ZEB 3등급(에너지 자립률 60% ~ 80%)으로, 모든 민간 건물을 ZEB 5등급(에너지 자립률 20% ~ 40%)으로 전환하는 것이다.[107]

에너지엑스 DY빌딩은 대한민국 최초의 상업용 제로 에너지 빌딩(NZEB, 또는 ZEB 1등급)이자 최초의 플러스 에너지 빌딩(+ZEB, 또는 ZEB plus 등급)으로 2023년에 개관 및 소개되었다.[108] 에너지 기술 및 지속 가능한 건축 플랫폼 회사인 에너지엑스(EnergyX)는 자체 기술과 서비스를 통해 이 건물을 개발, 설계 및 엔지니어링했다.[109] 에너지엑스 DY빌딩은 121.7%의 에너지 자립률(또는 에너지 자급률)로 ZEB 인증을 받았다.[110]

7. 2. 국내 사례

서울에너지드림센터는 2012년 서울특별시 마포구 상암동에 건립된 대한민국 최초의 제로에너지 공공 건축물이다.[189] 에너지 절감과 재생 가능 에너지 사용을 통해 에너지 자급자족을 실현하였으며, 서울시의 친환경 정책과 지속 가능한 도시 발전을 상징한다.[189] 매년 태양광과 지열을 통해 에너지를 생산하여 남는 에너지는 한국전력에 판매하고 있으며, 2014년 12월까지 태양광 발전으로 95만 831kWh의 전력을 생산하고 남는 전기를 판매해 7,255만 9,587원의 수익을 거두었다.[190]

에너지엑스 DY빌딩은 2023년 8월 준공된 상업용 빌딩으로, 대한민국 최초로 제로에너지빌딩 최고등급(1등급)을 받았다.[191] 에너지 자립률 121.7%를 달성하여 건물 내 에너지 소비량보다 에너지 생산량이 더 많다.[192] 에너지 기술 및 지속 가능한 건축 플랫폼 회사인 에너지엑스가 자체 기술과 서비스를 통해 이 건물을 개발, 설계 및 엔지니어링했다.[109]

아산시 중앙도서관은 2018년 1월 개관한 전국 도서관 최초로 제로에너지 건축물 본인증(ZEB5)을 취득했다.[193] 높은 기밀·단열조치와 고효율 설비가 적용되어 에너지성능지표(EPI) 98.6점을 받았으며, 일반 도서관보다 연간 약 45% 에너지를 적게 쓴다.[194]

대한민국의 ZEB 의무 요구 사항은 2024년부터 모든 공공 건물에 적용될 예정이다. 민간 건물의 경우, 2023년부터 연면적 100,000 m2 이상의 건축 허가에 대해 ZEB 인증이 의무화되며, 2025년 이후에는 민간 건물의 제로 에너지 건축이 연면적 1,000 m2 이상으로 확대될 예정이다. 이 정책의 목표는 2030년까지 모든 공공 부문 건물을 ZEB 3등급(에너지 자립률 60% ~ 80%)으로, 모든 민간 건물을 ZEB 5등급(에너지 자립률 20% ~ 40%)으로 전환하는 것이다.[107]

7. 3. 정책 방향

대한민국 정부는 2025년부터 민간 건축물까지 제로에너지 건축 의무화를 확대할 계획이다.[107] 2021년 연면적 1,000 m2+ 건물에 적용되던 의무적인 ZEB 요구 사항은 2022년에는 연면적 500 m2+ 건물로 확대되었으며, 2024년부터는 모든 공공 건물에 적용될 예정이다.[107] 민간 건물의 경우, 2023년부터 연면적 100,000 m2 이상의 건축 허가에 대해 ZEB 인증이 의무화된다.[107] 이 정책의 목표는 2030년까지 모든 공공 부문 건물을 ZEB 3등급(에너지 자립률 60% ~ 80%)으로, 모든 민간 건물을 ZEB 5등급(에너지 자립률 20% ~ 40%)으로 전환하는 것이다.[107]

8. 국제 협력

지구 온난화와 온실 가스 배출 증가에 대응하기 위해, 전 세계 여러 국가들이 제로 에너지 빌딩 관련 정책을 점진적으로 시행해 왔다.

2008년부터 2013년까지 호주, 오스트리아, 벨기에, 캐나다, 덴마크, 핀란드, 프랑스, 독일, 이탈리아, 대한민국, 뉴질랜드, 노르웨이, 포르투갈, 싱가포르, 스페인, 스웨덴, 스위스, 영국, 미국의 연구자들은 "넷 제로 에너지 태양광 건물" 공동 연구 프로그램에서 협력했다.[68] 이 프로그램은 국제 에너지 기구(IEA)의 태양열 난방 및 냉방 프로그램(SHC) 과제 40 / 건물 및 지역 사회의 에너지(EBC, 이전 ECBCS) 부속서 52의 일환으로 만들어졌으며, 넷 제로 및 초저에너지 건물에 대한 국제적인 정의 틀을 조화시키는 것을 목표로 하였다.[68]

2015년, 21세기 지구 온도 상승을 2°C 미만으로 유지하고 온실 가스 배출 제한을 통해 1.5°C로 제한하는 것을 목표로 하는 파리 협정이 유엔 기후 변화 협약(UNFCC) 하에 체결되었다. 강제적인 준수 조항은 없었지만, 197개 국가가 이 국제 조약에 서명했으며, 각 당사국이 5년마다 INDC를 갱신하고 매년 COP에 보고하는 상호 협력을 통해 선진국들을 법적으로 구속했다. 에너지 효율성과 탄소 배출 감소의 이점 때문에, 제로 에너지 빌딩는 인프라 부문 내의 에너지 및 환경 문제를 해결하기 위한 방안으로 여러 국가에서 광범위하게 시행되고 있다. 특히 대한민국은 적극적으로 해당 정책을 추진하여, 괄목할 만한 성과를 보이고 있다.

8. 1. 국제에너지기구(IEA) 협력

2008년부터 2013년까지 호주, 오스트리아, 벨기에, 캐나다, 덴마크, 핀란드, 프랑스, 독일, 이탈리아, 대한민국, 뉴질랜드, 노르웨이, 포르투갈, 싱가포르, 스페인, 스웨덴, 스위스, 영국, 미국의 연구자들은 "넷 제로 에너지 태양광 건물" 공동 연구 프로그램에서 협력했다.[68] 이 프로그램은 국제 에너지 기구(IEA)의 태양열 난방 및 냉방 프로그램(SHC) 과제 40 / 건물 및 지역 사회의 에너지(EBC, 이전 ECBCS) 부속서 52의 일환으로 만들어졌으며, 넷 제로 및 초저에너지 건물에 대한 국제적인 정의 틀을 조화시키는 것을 목표로 하였다.[68]

8. 2. 파리 협정

2015년, 21세기 지구 온도 상승을 2°C 미만으로 유지하고 온실 가스 배출 제한을 통해 1.5°C로 제한하는 것을 목표로 하는 파리 협정이 유엔 기후 변화 협약(UNFCC) 하에 체결되었다. 강제적인 준수 조항은 없었지만, 197개 국가가 이 국제 조약에 서명했으며, 각 당사국이 5년마다 INDC를 갱신하고 매년 COP에 보고하는 상호 협력을 통해 선진국들을 법적으로 구속했다. 에너지 효율성과 탄소 배출 감소의 이점 때문에, 제로 에너지 빌딩(ZEB)는 인프라 부문 내의 에너지 및 환경 문제를 해결하기 위한 방안으로 여러 국가에서 광범위하게 시행되고 있다.

9. 결론 및 전망

제로 에너지 빌딩(ZEB)은 지속 가능한 건축의 핵심 요소로, 에너지 효율 향상과 온실가스 감축에 크게 기여할 수 있다. 제로 에너지 빌딩 기술의 광범위한 보급은 정부 인센티브, 건축 법규, 공인된 표준 개발, 또는 기존 에너지 비용의 상당한 증가를 통해 이루어질 수 있다.[42]

세계 지속 가능한 개발 기업 위원회(World Business Council for Sustainable Development)는 ZEB 개발을 지원하기 위한 주요 이니셔티브를 시작했다.[46] 이 조직은 유나이티드 테크놀로지스(United Technologies)와 라파즈(Lafarge (company)) 회장이 이끌고 있으며, 대규모 글로벌 기업의 지원과 기업 및 정부 지원을 동원하여 ZEB를 현실화할 수 있는 전문 지식을 갖추고 있다.

대한민국 정부의 정책 지원과 기술 발전에 따라 제로 에너지 빌딩은 더욱 확산될 것으로 전망된다. ZEB를 실현하기 위해서는 패시브 기술, 액티브 기술, 그리고 태양광, 바이오매스 등의 에너지 생산 기술이 필요하다.[184]

참조

[1] 웹사이트 Zero Energy Buildings: A Critical Look at the Definition Paul Torcellini, Shanti Pless, Michael Deru National Renewable Energy Laboratory; Drury Crawley, U.S. Department of Energy. The term '''net-zero energy building''' ('''NZEB''') should not be used to avoid confusion, because the EU defined already the '''nearly Zero Energy Building''' ('''nZEB'''), which is completely different to the '''net-zero energy building'''. In the EU '''net zero building''' is most commonly defined as a building with zero energy AND zero CO2 emissions on an annual balance and only for the performance of the building, the '''Grey Emissions''' are not included. National Renewable Energy Laboratory report: NREL/CP-550-39833 June, 2006 http://www.nrel.gov/[...]
[2] 웹사이트 A Common Definition for Zero Energy Buildings http://energy.gov/si[...] 2015-09
[3] 웹사이트 "Net-Zero Energy Buildings: A Classification System Based on Renewable Energy Supply Options." Shanti Pless and Paul Torcellini. National Renewable Energy Laboratory report: NREL/TP-5500-44586, June 2010. http://www.nrel.gov/[...]
[4] 웹사이트 Nearly Zero Energy Buildings https://energy.ec.eu[...] European Union 2014-07-31
[5] 간행물 Hurdling Financial Barriers to Lower Energy Buildings: Experiences from the USA and Europe on Financial Incentives and Monetizing Building Energy Savings in Private Investment Decisions. http://www.fsec.ucf.[...] American Council for an Energy Efficient Economy 2006-08
[6] 간행물 Annual Energy Review 2006 http://www.eia.doe.g[...] US Department of Energy 2007-06-27
[7] 웹사이트 Explained: why renewables became so cheap so fast https://www.weforum.[...] 2024-04-09
[8] 웹사이트 Net Zero Energy Buildings https://www.wbdg.org[...] Whole Building Design Guide 2020-11-05
[9] 논문 Achieving Canada's climate and housing goals through building retrofits https://www.jstor.or[...] Pembina Institute 2020-11-05
[10] 서적 Green Tax Reform https://books.google[...] Institute for Public Policy Research 2020-11-05
[11] 웹사이트 Architecture 2030 goes after embodied carbon and this is a very big deal https://www.treehugg[...] 2019-12-08
[12] 웹사이트 Embodied carbon and deep retrofits https://www.jstor.or[...] Pembina Institute 2020-11-05
[13] 웹사이트 British architects are talking about embodied carbon https://www.treehugg[...] 2019-12-08
[14] 웹사이트 Embodied Carbon called "The Blindspot of the Buildings Industry" https://www.treehugg[...] 2019-12-08
[15] 웹사이트 The New Carbon Architecture, or why we should be "building out of sky" (Book Review) https://www.treehugg[...] 2019-12-08
[16] 웹사이트 Landmark study shows how to change the building sector from a major carbon emitter to a major carbon sink https://www.treehugg[...] 2019-12-08
[17] 웹사이트 Emission Omissions: Conclusions https://www.jstor.or[...] International Institute for Sustainable Development (IISD) 2020-11-05
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