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민간과 공공 건축물을 통틀어 국내 건축물로는 최대 규모의 신재생에너지를 사용하는 서울의 친환경 랜드마크가 내년 5월 완공된다. 바로 서울시 '신청사'다.

1만 2,709㎡ 부지에 연면적 7만 1,811㎡, 지하 5층~지상 13층 규모로 건립하는 서울시 신청사는 에너지효율 1등급으로 설계됐다. 시는 지난 2010년 11월 행안부의 공공청사 에너지효율등급 개선 권고에 따라 신청사의 공사 설계를 일부 보완했으며, 이에 따라 전국 지자체 청사 중 가장 높은 에너지 효율 등급인 1등급(274kwh/㎡․년)을 받았다. 

이렇듯 에너지효율 1등급으로 설계된 신청사는 전체 에너지 소요량의 약 24.5%를 친환경·신재생 에너지로 활용하게 된다. 태양광발전으로 최대 37Toe의 전기 에너지를 생산하고, 태양열·중수열·열병합발전 폐열을 이용해 124Toe를, 지열로 약 396Toe의 에너지를 생산하는 것이다.

※ TOE (Ton of Oil Equivalent)는 석유환산톤으로, 석유 1톤을 연소할 때 발생하는 에너지(약107Kcal)의 양을 나타내는 단위다.  

이러한 친환경ㆍ신재생에너지를 활용한 냉·난방 효율성도 매우 양호한 것으로 나타났다. 서울시가 실시한 두 차례의 시뮬레이션 결과 7~8월 하절기에는 냉방 체감온도가 26℃, 11월~2월 동절기에는 난방 체감온도가 20℃로 기준 온도를 충분히 만족시키는 수준이다.

에코플라자 내부...세계 최대 규모의 실내 대형 벽면녹화 조성

에너지 절약형 청사라는 것을 한눈에 확인할 수 있는 곳은 1층 전면부의 실내 공간이다. 이곳에는 시민 민원 공간인 다산플라자와 만남의 홀, 수유실 등이 들어설 에코플라자(Eco Plaza)가 조성되는데, 자연 냉·난방 효과를 극대화하여 에너지를 절감할 계획이다. 

또 에코플라자 내부의 유리벽 맞은편에 있는 7층 높이의 수직 벽에는 약 2,000㎡ 규모의 대형 벽면 녹화(Green Wall)를 계획하고 있다. 벽면을 녹화하면 여름철 실내 온도를 낮추는 것은 물론 산소 및 음이온 발생 등 공기정화 기능까지 기대할 수 있다.

수직정원(Green Wall)에는 방향식물인 쟈스민, 라벤다, 야래향 등 각종 허브와 파리지옥, 끈끈이주걱 등 식충식물과 아이비, 팔손이, 산호수 등 약 10만여 본의 식물을 심을 계획이다. 이들 식물에는 자동공급 시설로 물과 영양분이 공급되며, 물은 받아 놓은 빗물을 재활용할 예정이다.

시는 대형 에코플라자를 통해 연간 55Toe의 에너지를 절감할 수 있을 것으로 분석하고 있다. 에코플라자 실내 1층 공간을 태양열을 이용한 냉·난방 가동으로 연간 약 50Toe/년의 석유가 절약되고, 이중외피 시스템으로 내부공기 난방에 이용함으로써 약 5Toe/년의 에너지가 절약된다. 이는 이산화탄소 저감량 128TCO₂ 정도에 해당되며, 냉·난방 에너지 약 10.5%를 절감하는 효과가 있다.  

신청사 전면...유리벽 내부에 또 하나의 벽 설치하는 이중외피 시스템 도입

서울광장을 바라보고 있는 신청사의 전면 남측 유리벽은 내부에 또 하나의 벽을 설치하는 이중외피(Double skin) 시스템을 도입했다.

유리벽과 벽 사이에 완충공간을 둠으로써 여름철 더운 공기가 바로 내부에 영향을 미치지 않도록 하는 것이다. 하부 유입구를 통해 들어오는 외부공기가 더운 공기를 지붕으로 밀어 올려 배출해내는 자연의 대류현상을 이용하는 방식으로 냉방에너지를 절약하는 효과가 탁월하다.

또, 겨울철에는 하부 유입구 및 상부 배출구를 닫아 자연적으로 발생한 따뜻한 공기를 난방에 활용하게 된다. 이렇게 하면 냉·난방 시설을 최소한으로 가동할 수 있어 그만큼 에너지절약이 가능하다.

전통한옥 처마 형상 디자인 적용해 계절별 태양고도 이용한 에너지 절감

신청사 에너지 절약의 또 다른 주인공은 유리벽 위 지붕 끝 부분에 적용한 전통한옥 처마 형상 디자인이다. 이 디자인은 계절별 태양고도를 이용했던 한옥 처마의 기능성을 최대한 활용한 것으로 에너지 절감에 중요한 몫을 한다.

여름철 태양고도가 높을 때는 한옥 처마가 태양열을 차단하여 실내를 시원하게 하고, 태양고도가 낮은 겨울철에는 충분한 일사량을 확보하여 내부 공기를 따뜻하게 함으로써 냉·난방 효과를 얻게 된다.

아울러 지붕에 설치한 태양열집열판을 통해 얻은 태양열은 에코플라자 1층 바닥 냉·난방에 쓰인다. 태양열집열판을 통해 모은 태양열은 태양열 축열조를 통과해 에너지화한다. 이 에너지가 여름에는 흡수식냉동기를 통해 냉방을, 겨울엔 열교환기를 통해 난방을 제공하는 원리다. 

서울시 관계자는 “신청사는 전통건축물을 재해석한 디자인, 외기 영향을 최소화한 실질적 에너지 절약, 서울광장의 잔디와 연계한 수직녹화 조성을 통해 1석 3조의 시너지효과를 거두는 친환경건축물이 될 것"이라고 설명했다.

문의 : 공공시설부 02)3708-2475