스크랩 ① 에너지 위기 시대의 주택난방과 적정기술

[노나메기]

[ ① 에너지 위기 시대의 주택난방과 적정기술 ]

‘집’을 중심으로 공동체 대안을 찾아 고민하다

김성원

날씨가 점점 추워지고 난방비를 걱정해야 하는 계절, 독자 여러분은 집에서 어떤 난방장치를 사용하고 있는가? 여러 난방장치들을 다양한 측면에서 비교해 보려 한다.

편리하지만 부담되는 기름보일러와 가스보일러

99.17㎡(30평) 규모인 주택의 난방용 기름보일러나 가스보일러 설비비는 설치비 포함해 평균 50~60만 원대이다. 초기 설치 부담은 적지만 연료비는 계속 증가하고 있다. 2012년 현재 200ℓ짜리 한 드럼 등유 가격이 약 28만 원, 66.11~99.17㎡(20~30평) 전원주택의 월평균 사용량이 1.5~3드럼인 점을 감안하면, 기름보일러를 사용할 경우 월 난방비는 45~84만 원이 든다. 유가가 급상승하고 있는 실정이니 부담이 늘어날 수밖에 없다. 동일 면적 서울지역 아파트에서 도시가스 월 평균 비용은 8~12만 원으로 추정된다. 노후 상태와 단열 정도에 따라 편차가 있기는 하다. 농가 주택에서 사용하는 LPG가스는 도시가스보다 40% 이상 비싸기 때문에 약 11~19만 원대 난방비가 든다. 대부분 농가 주택은 노후한 곳이 많고 단열이 미비하다. 그래서 도시 아파트보다 30% 정도 추가비용이 든다. 또 배달 거리가 멀어 가격상승분이 발생한다. 대략 16~29만 원 정도 든다. 에너지 소외 지역인 농산어촌 지역은 그마저도 어렵다. 개중 가장 비싼 기름을 난방 연료로 사용할 수밖에 없는 실정이다.

전기료 폭탄 위험, 전기보일러와 전기패널

심야전기보일러 지원 정책은 폐지되었으니 논외로 하자. 저탕식 전기보일러의 경우 99.17㎡(30평)의 경우 대략 설비비가 110~150만 원. 어느 유명 전기보일러 제품의 경우 33.05㎡(10평) 규모 난방 전기료는 대략 5만 원 선인데, 66.11~99.17㎡(20~30평)일 경우 누진세 때문에 사용량에 따라 최대 11배까지 상승한다. 가정용 전기를 사용할 때, 30~40만 원 이상의 전기료 폭탄을 맞을 수 있다. 전기패널이나 필름은 더 많은 전력을 사용하기 때문에 절대 금물. 전기보일러업체나 전기패널 업체들도 가정에는 전기보일러나 전기패널 사용을 추천하지 않는다. 다만 저렴한 산업용 전기를 사용하는 상업건물이나 산업시설에서 전기보일러가 주로 사용되고 있다. 국내 전력의 31%를 핵발전이 감당하고 있다. 후쿠시마 핵사고를 떠올린다면 핵발전에 의한 전력 발전은 중단되어야 마땅하다. 전기난방은 이 땅을 후쿠시마와 같은 곳으로 만들 위험이 있는 핵발전소를 늘리는 데 일조하는 셈. 전기보일러? 아니, 아니 됩니다.

불편하지만 경제적인 연탄보일러

1960년대 연탄 시대 이후, 요즘 다시 연탄보일러가 각광을 받고 있다. 전국 가정의 20% 이하가 연탄을 사용하고 있다. 연탄을 쌓아둘 적재 공간이 필요하고 하루에 두 번 이상 연탄을 갈아야 하는 불편과 산더미처럼 쌓이는 연탄재 처리가 문제. 그러나 설치비는 66.11~99.17㎡(20~30평)이 대략 30~50만 원 선, 연탄값도 한 달 평균 17~20만 원 선으로 상대적으로 저렴하다. 연탄보일러는 온수가 필요한 시점만 가열하는 시점 가열이나 온도 조절은 불가능하지만 충분하게 단열한 온수통을 추가 설치하면 보완할 수 있다. 기름보일러와 연동할 수도 있다. 난방은 연탄보일러로, 온수는 기름보일러로 쓰는 이들이 늘고 있다. 연탄의 근본적인 문제는 가채 석탄량 부족이다. 전 세계에 몇십 년 채굴할 양밖에 남아 있지 않아 장기 대안이 될 수 없다.

나무 잡아먹는 화목보일러 개량

국내 기름보일러나 가스보일러 수준은 으뜸인 데 반해 화목보일러는 낮은 연소효율과 열이용률로, 기술 수준이 매우 낮다. 이 때문에 ‘나무 잡아먹는 화목보일러’란 오명을 쓰게 되었다. 막대한 양의 나무를 사용하기 때문에, 화목보일러가 확대되면 산림자원을 급격하게 고갈시킬 위험이 있다. 개량이 필요하다. 북미나 유럽은 이미 ‘거꾸로 타는 연소 방식’이나 ‘나무가스화 연소 방식’을 화목보일러에 적용해, 나무 연료 사용량을 1/10~1/6 수준으로 낮추었다. 우리나라에서도 ‘흙부대생활기술네트워크’ 네이버 카페를 운영하면서 독일과 프랑스의 고효율 화목보일러 구조와 원리를 적극적으로 알리기 시작했다. 그 결과 다행히도 국내에도 뉴탑·우드터보가스보일러 등 나무가스화보일러들이 생산되기 시작했다. 화목보일러에도 온도 센서와 연결된 송풍기를 장착해, 온수가 필요한 때, 시점 연소와 온도 조절이 가능하도록 개선하고 있는 점도 환영할 일이다.
국내 화목난로는 18세기 수준으로 열효율이나 열이용률이 매우 낮다. 미국환경청은 1990년대, 유럽은 그 전에 이미 화목난로를 효율화하고 배기가스, 즉 연기배출량을 줄이도록 기술 표준을 제시했다. 유럽에선 3세대라 일컫는 화목난로들이 소개되고 있다. 국내 화목난로들과 달리 3중 구조를 갖고 있으며 열복사 방식과 대류식·축열식을 결합하는 방식이 대세다. 유럽은 도시에서도 화목보일러, 화목난로, 벽난로 등을 많이 사용하고 있다. 화목난방은 대기오염 때문에 도시에서 사용할 수 없다고 생각하기 쉬운데, 북유럽 특정 국가에서는 신규로 짓는 주택 90% 이상이 화목난방을 채택하고 있다. 고온 청정 연소해, 연기가 나지 않는 기술을 갖고 있기 때문이다. 프랑스의 경우, 화목난방 산업 종사 인력이 최근에 2만6천 명으로 두 배 증가했다. 우리나라에서는 흙부대생활기술네트워크, 전국귀농운동본부, 농촌생활기술센터, 환경단체, 지역에너지 자립마을 등이 워크숍을 함께 해, 열효율을 높이는 화목난로 개량과 제작 방법을 공개하고 있다. 펠릿보일러는 나무를 벌목해서 파쇄한 다음 원기둥 모양으로 압축 성형해서 만든 펠릿을 사용하는 보일러로, 편리하고 연기가 나지 않는다는 이유로 최근에 사용자가 늘고 있다. 하지만 펠릿보일러는 이렇게 가공 과정을 많이 거치다보니 비용이 비싸진다. 그리고 운송과 관리의 효율성만 생각한 것으로 에너지 효율이 떨어진다.

전통의 현재화, 개량 구들

지난 10월 전남 장흥에서 벽난로식 개량구들과 단열, 방습을 보강한 전통구들을 놓는 적정기술워크숍을 열었다. 최소 1/6~1/4 이상 나무 사용을 줄일 수 있는 구들이다. 전통구들은 열이용률, 연료소비 차원에서 그다지 효율이 좋지 않다. 많은 장점에도 불구하고 개선할 여지가 많다. 옛날에는 방습, 단열재, 내화재가 없었기 때문에, 전통구들은 연소효율이 높지 않았고 열손실도 제법 컸다. 전통은 무조건 좋은 것이라며 보존하고 고수만 하는 것을 넘어서야 한다. 전통을 현재화해야 한다. 전통기술을 현재에 사용할 수 있도록 개선하고, 미래의 전통기술로 만들어야 한다. 서양 벽난로 이론, 화목 난방 구조, 연소 이론을 전통구들에 결합하는 방법이 있다. 이렇게 구들을 개량하면 산림 훼손을 어느 정도 막을 수 있다. 중국의 경우, 1970년대 산림의 1/3이 훼손되었는데 정부가 나서서 화덕 개량 공정을 한 후 산림을 보호할 수 있었다. 구들은 전문가에게 의뢰하면 평당 시공비가 1백만 원 수준이다. 9.917㎡(3평) 규모를 구들방으로 만드는 데 구들과 바닥 시공만 최소 300만 원 이상이 든다. 굴뚝과 부뚜막 시공은 별도다. 전부 합치면 대략 400여 만 원 이상 든다. 제 손으로 시공하지 않으면 다른 난방장치에 비해 초기 설치 비용이 상대적으로 높다. 구들은 방방마다 개별 설치할 수밖에 없어, 전체 주택 난방을 위해서는 별도의 난방장치가 있어야 한다.

기술 개량을 시도하는 축열식 벽난로와 페치카

우리가 익히 알고 있는 벽난로는 열효율이 26% 수준이다. 이와 달리 축열식 벽난로(러시아 페치카)는 열효율이 80~90% 이상이다. 구들처럼 하루에 2번만 불을 붙이고, 축열된 열을 이용하기 때문에 나무 연료도 적게 들고 연기도 거의 나지 않는다. 축열식 벽난로는 남에게 맡기면 높은 자재비와 인건비 때문에 1천만 원 이상이 든다. 인터넷 카페 흙부대생활기술네워크를 통해 국민보급형 벽난로란 이름으로 수십 장의 러시아 페치카 도면과 독일식 카흘왜픈, 스웨덴식 카케룽은, 북미식 벽난로, 벽난로의 적정기술 버전인 로켓매스히터(일명 거꾸로 타는 깡통난로구들), 로켓스토브, 종탑형 벽난로, 프랑스 벽난로식 플렉소오븐을 만들 수 있는 자료, 도면, 시공기 등을 공개하고 있다. 또 20기 정도의 다양한 러시아 페치카와 북유럽식 원형 벽난로를 만드는 워크숍을 통해 벽난로 기술을 전파했다. 가능하면 마을공동체가 힘을 합쳐 재료비만 들이고 벽난로를 만들 수 있도록 하기 위해서다. 직접 만들면 약 80% 비용을 절감할 수 있다. 아직 국내 축열식 벽난로는 초기 단계다. 더 많은 시공과 사용 경험의 축적이 필요하고, 필요한 부품의 공급 체계를 만들어가야 하는 상황이다.

온수기 중심으로 형성된 태양열보일러

논란이 많은 난방장치가 태양열보일러다. 국내 태양열 시장은 난방을 위한 보일러가 아니라 주로 온수기를 중심으로 형성되어 있다. 야간 집열이 불가하고 기후에 영향을 많이 받는 게 단점이다. 이 때문에 난방을 태양열보일러 단독으로 사용하지 않고 기름보일러, 가스보일러, 전기보일러 등과 연결해서 사용하는 사례가 일반적이다. 설치비 문제를 차치하고 연료비 차원에서는 태양열보일러와 화목보일러의 조합이 훨씬 더 합리적이다. 이렇게 조합할 때, 66.11~99.17㎡(20~30평)을 난방하기 위해서 2천~2천500만 원 수준의 높은 설치비가 든다. 때문에 보급이 제대로 이뤄지지 않고 있는 실정이다. 기술을 개선한 값싼 중국산 태양열보일러를 구매해서 직접 설치한다면 30~40% 비용으로 설치 가능하다.

누구나 만들기 쉬운 햇빛온풍기

봉화 적정기술센터의 이재열 소장이 보급하고 있는 ‘햇빛온풍기’는 누구나 만들 수 있을 정도로 쉬운 적정기술 장치이다. 66.11~99.17㎡(20~30평) 규모 난방을 위해 자가 설치할 때, 대략 100~200만 원 정도 든다. 겨울철 햇빛온풍기의 송풍구 온도가 대략 60°C까지 나오기 때문에 봉화처럼 겨울에 영하 20°C 이하로 떨어지는 추운 곳에서도 쓸 만한 보조 난방장치다. 햇빛온풍기 역시 야간 집열이 불가하고 기후 영향을 받기 때문에 이것 하나만으로 난방문제를 전적으로 해결할 수는 없다. 이재열 소장은 화목보일러와 직접 제작한 햇빛온풍기와 태양열온수기를 이용해서 난방에너지를 전부 자급하고 있다. 이후의 난방은 이처럼 태양열과 화목난방을 혼합한 방식이 대세가 될 것이다.

주택 개량 시민운동이 필요하다

여기저기에서 ‘패시브하우스’에 대한 관심이 높다. 그렇지만 지금까지 인증된 패시브하우스는 30~40채뿐이라니, 왜 일까? ‘정밀한 에너지 해석과 설계 시공’ 때문에 비용 상승이 불가피하기 때문이란다. 즉, 건축 비용이 20~30% 상승하기 때문이다. 건설사들은 이 비용을 국가가 정책적으로 지원해야 한다고 난리다. 선진국은 패시브하우스에 기금, 예산 지원, 융자, 보조금 지원 등 각종 지원을 한다고 떠벌린다. 그러나 이런 주장은 건설 업체들이 매년 전체 주택수의 3%에 해당하는 신규 건설 물량을 대상으로 마케팅하기 위한 비명일 뿐이다.
에너지 위기 시대 ‘주택에너지’ 절감이 목표고 패시브하우스는 하나의 수단일 뿐. 패시브하우스는 매년 신규 주택을 지을 때 적용할 수 있는 장기적인 수단일 뿐이다. 이것이 패시브하우스의 한계다. 주택에너지 절감이 시급하다고 느낀다면 이미 있는 818만5천 호 아파트와 649만2천400호 단독·다세대 주택의 단열을 개선하고 ‘에너지 시스템’을 바꿔나가는 데 관심과 정책적 지원을 더 집중해야 한다. 하지만 정부의 지원만을 기대하기에는 시급하고 절실한 문제다. 우리 자신의 힘으로 기존 낡은 주택들의 단열을 강화할 수 있는 자가 건축 기술과 난방장치의 효율을 스스로 높이도록 에너지 적정기술을 개발하고 익히고 확산시켜야 한다. 주택이란, 역사적으로 봐도 언제나 어떤 일정 유형의 에너지 시스템을 전제하고 지어졌기 때문에 한 번에 바꾸기 어렵다. 비용도 많이 든다. 이러한 과제를 해결하기 위해서는 경제적이고 자발적인 방법을 개발해야 한다. 그리고 에너지 위기 시대에 주택 개량 시민운동으로 확대해 나가야 한다.

바닥난방에만 집착하지 말자

흔히들 좌식 문화와 바닥난방을 전제로 집을 짓는다. 그러나 모든 주거 공간을 좌식 공간으로 만들고 모든 바닥을 난방하는 방식은 에너지 이용 차원에서 매우 비효율적이다. 전 세계에서 좌식보다는 입식 주거 공간이 주류다. 한옥에도 바닥난방이 필요한 좌식 공간은 방뿐이었다. 마루는 난방이 필요 없는 여름 공간이었고 부엌, 창고, 우물가, 뒷간은 모두 야외 공간이거나 입식 공간이었다. 아파트가 본격적으로 보급되기 전인 1970년대까지만 해도 주택에는 좌식과 입식 공간이 어우러져 있었다. 모든 주거 공간을 동일 평면 위에 배치하고, 모든 바닥 공간을 난방하는 지금 같은 방식은 아파트 보급과 함께 도입된 것이다. 건축 역사에서 아주 기형적인 건축 방식이다. 최근 일 본 전원주택이나 농가 주택은 좌식 공간인 방과 마루, 입식 공간인 토방(주방 겸 입식 거실)을 결합해서 짓는 경우가 많다. 방만 바닥난방을 하고, 입식공간인 토방은 화목난로나 햇빛온풍기를 이용해서 공간난방을 한다.

‘마을 에너지 적정기술 공방’으로 시작

최근 정부는 전국 몇몇 마을을 에너지 자립마을로 선정하고 수십억씩 지원하고 있다. 그런데 막상 그곳에 가 보면 마을 사람들의 낡은 집들은 바뀐 게 없다. 건축업자들과 공무원들이 합작해 마을에 큰 ‘센터 건물’만 들였다. 태양광발전, 태양열온수, 지열, 풍력, 패시브하우스 등과 관련된 건축업자와 에너지 시스템업자들이 이런 것을 만들고 떠나면 그곳 사람들이 할 수 있는 게 없다. 산업적으로 만들어진, 온갖 에너지 시스템이 적용된 패시브하우스 건물이 들어서도 마을 사람들의 낡은 집들은 여전히 그대로 난방비가 많이 들고 전기세 많이 드는 집으로 남아 있다. 가가호호 모여 마을이 된다. 개인들 집집이 에너지 효율을 높일 수 있도록 개량해야 한다. 집이 바뀌지 않는 에너지 자립마을이란 ‘정책 관광’을 위한 수단일 뿐이다. ‘정부의 지원을 받지 않고도 마을과 개인이 주체가 되어 제 손으로 만들어갈 수 있는 에너지 적정기술은 무엇일까’ 사람들은 묻기 시작했고, 그런 사람들과 단체들이 모여 ‘지역에너지 자립을 위한 적정기술 네트워크’란 모임을 만들어 지혜와 힘을 모으고 있다. 그러므로 현대의 산업기술은 권력과 이익을 독점하는 수단으로 이용되어 왔다. 고급기술은 비싸고 복잡하며 전문가들만이 개발하고 사용하는 것처럼 여겨지면서 사람들을 소외시켜 왔다. 적정기술은 이에 대한 저항의 기술이다. 돈을 벌기 위한 수단이 아니라, 경제적이고 에너지 소비가 적으며 보통 사람들이 기본적인 도구를 가지고 할 수 있고 가족이나 공동체 관계를 파괴하지 않는 기술을 의미한다. 에너지 적정기술은 끊임없이 ‘기술의 주체성’에 대해서 물어야 한다. 가능하면 에너지 장치들을 제 손으로 만들어야 한다. 혼자 힘으로 벅차다면 마을에 에너지 적정기술 공방을 만들어 공동체가 함께 만들고 관리하고 수리할 수 있어야 한다. 주택 난방 장치를 고민할 때 우리는 초기 설치비와 운영비용(주로 연료비용) 두 측면을 따져보곤 한다. 이제는 단지 비용 차원을 넘어, ‘연료의 자급’ 또는 ‘저렴한 연료의 확보’가 가능한가를 물어야 한다. 인류의 난방 역사를 보면, 현재 인류가 이룩한 과학적 성과를 볼 수 있다. 이제는 기술을 국가와 산업의 손아귀가 아닌 개인과 마을로 되돌리는 일을 시작할 때다.

↘ 김성원 님은 적정기술을 연구하고 널리 알리는 일을 할 때 열정이 생깁니다. 흙부대생활기술네트워크(cafe.naver.com/earthbaghouse) 대표, 지역에너지 자립을 위한 적정기술 네트워크 활동가입니다. (사)한국흙건축연구회 기술이사로 《이웃과 함께 짓는 흙부대집》, 《점화본능을 일깨우는 화덕의 귀환》을 펴냈습니다.