태양열 집단난방 마을“난방비 20%나 줄었죠”

독일 뮌헨 올림픽공원 남쪽에 조성된 주거단지 아커만보겐은 아파트 지붕에 설치한 태양열집열판으로 태양열을 모아 공동수조에 물을 데워놓고 겨울에 난방용으로 사용해 에너지비용을 절감하고 있다.

독일 아커만보겐 주거단지를 가다

연립주택 3개동 320세대
지붕 태양열집열판 통해
난방수 덥힐 에너지 모아
“단독보다 공동이 효율적”

테러의 아픔을 간직한 독일 뮌헨 올림픽경기장 남쪽에는 야트막한 토성을 옆에 둔 ‘아커만보겐’ 주거단지가 있다. 겨울이면 아이들은 이 언덕에서 눈썰매를 타고 논다. 애초 이곳은 독일 연방군의 막사가 있던 곳이다. 15년 전 군부대가 다른 데로 이전한 뒤 뮌헨시는 이곳에 2200가구 규모의 주거단지를 세우기로 하고 도시계획 공모에 들어갔다. 내로라하는 유럽의 도시설계 전문가들이 참여한 공모전에서 1위팀이 내놓은 것은 쌍둥이주택, 연립주택, 다층주택 등 다양한 집들이 섞인 주거단지였다. 4개 구역으로 나뉜 설계에서 특히 제3지구는 ‘지역 태양열 에너지’가 주된 콘셉트였다.

■ 태양열 개별난방보다 집단난방이 유리
제3지구에 지어진 연립주택 3개동에는 지붕이 모두 태양열집열판으로 덮여 있다. 전체 면적이 2900㎡에 이른다. 집열판을 통해 모아진 태양열은 단열된 스테인리스 파이프를 타고 주택 옆의 에너지센터(집적 및 공급시설)를 거쳐 열수저장고에 보내져 물을 데우는 데 쓰인다. 에너지센터에는 ‘흡수식 열펌프’라는 새 기술을 적용했다. 열을 이용하기에 전기를 쓸 필요가 없고 환경적으로 안전한 물질을 이용할 수 있어 운전 에너지 비용이 저렴한 것이 특징이다. 열수저장고는 지름 26m, 높이 16m, 부피 6000㎡의 거대한 수조다. 스테인리스로 방수처리가 돼 있고 유리 폐기물로 만든 단열재를 50~70㎝의 두께로 둘러쌌다.

뮌헨은 일사량이 풍부한 도시다. 일년에 태양을 볼 수 있는 날이 300일이나 된다. 한여름 모아진 태양열로 수조의 물은 섭씨 90도까지 올라간다. 겨울에도 이 물은 50도가 유지돼 1월까지 부가적인 에너지 투입 없이 난방에 사용할 수 있다. 수조에 흙을 쌓아 만든 동산에 한겨울 눈썰매장을 만들어놓아도 녹지 않을 정도로 단열이 잘돼 있기 때문이다.

현재 열수저장으로 에너지를 공급받는 가구는 320가구다. 수조가 2007년 완공된 뒤 이들 가구는 2008~2009년 겨울 동안 열수저장고에서 난방용 에너지를 공급받았다. 1년 동안 이들 가구가 사용한 난방용 에너지는 1018메가와트시(MWh)로, 이 가운데 809메가와트시(45%)가 태양열 에너지였다. 기존 주택들에 비해 난방비가 약 20% 절감됐으며, 연간 이산화탄소 160t의 감소 효과가 있었다. 문기덕 독일 브란덴부르크공대 환경계획과 연구원은 “공동체 규모로 태양열 시설을 설치하면 공급면에서 불규칙성을 줄일 수 있어 기존 단독주택이나 단독건물의 에너지 자급자족 시설보다 효율성을 높일 수 있다”며 “뮌헨시는 아커만보겐의 성공을 디딤돌로 시 북쪽 지역에도 같은 방식의 시설을 보급할 계획을 하고 있다”고 말했다.

■ 에너지 제로 주택 ‘패시브하우스’
아커만보겐에는 다양한 자연에너지의 활용과 단열을 통해 화석연료에 의한 전기와 난방이 필요 없는 ‘패시브하우스’ 두 동이 건설돼 있다. 이 가운데 20가구(연면적 2138㎡)로 구성된 ‘네스트 패시브하우스’는 체온·공기 등 미활용열, 배출열, 태양에너지 등을 사용해 한겨울에도 기존 난방시설을 거의 사용하지 않을 정도로 단열이 잘돼 있다. 이들 주택에서는 유리창을 통해 들어온 태양열이나 사람 몸에서 나오는 체온, 가전제품에서 나오는 열 등이 이중삼중으로 단열된 집 안에 보존되고, 이 열을 집적해 다시 난방에 사용하는 재활용 환기 시스템이 갖춰져 있다.

또 70㎡의 태양열집열판과 지열펌프로 모자라는 난방을 보충하고 있으며, 태양전지가 설치돼 냉난방용 시설을 가동하는 외부전기를 대체하고 있다. 이런 시설 덕에 난방열 수요가 1㎡당 13킬로와트시(kWh)로 뮌헨시 전체 평균의 7%에 불과하다.

뮌헨/글·사진 이근영 선임기자 [e-mail]