최근 이상기온으로 인해 에너지 수요가 증가추세를 보이고 있고, 원전가동 불안정 및 화력발전소 건설 차질 등에 따른 예비 전력부족, 에너지 수급 불균형이 심화되고 있는 추세이다. 이렇게 매년 반복되는 에너지 수급 불균형 문제 해결과 국가 온실가스 감축 목표 달성을 위해서 각 부문별 조속한 해결책이 요구되고 있다.
한편 독일, 영국 등 선진국에서는 건물부문의 에너지효율 향상을 목표로 설정하고, 건축물 개·보수에 대한 보조금, 무이자 융자 등의 재정지원을 통해 다양한 유도방안을 추진 중이다. 국내에서도 최근 그린홈사업, ESCO, 탄소제로하우스 등의 녹색건축을 통한 건물부문의 온실가스 감축 계획을 2020년 로드맵에서 국가 목표로 밝힌 바 있다. 더불어 이를 구체화하기 위하여 녹색건축물 조성지원법 및 기본계획을 통해 국가 전략 및 이행계획, 정략적 감축효과를 제시하고 있지만 아직 미흡한 실정이다.
현재 건축연한 15년 이상 경과된 건축물은 건축물의 74.1% 정도로, 전체 에너지 사용량의 21%(선진국의 약 40% 수준)를 차지하고 있다. 따라서 건물부문의 온실가스 목표 달성을 위해서는 기존건축물의 성능향상이나 리모델링을 통한 정책시행이 이에 대한 대안으로 떠오르고 있다. 하지만 그린리모델링은 현재 서울세관 별관동을 비롯한 10군데에서 시범사업을 추진하고 있는 수준으로 그 실증사례 연구가 미비하여 이에 대한 연구가 필요하다.
따라서 본 연구는 장기에너지계획 분석모형인 LEAP모형을 활용하여 그린리모델링 시범사업(서울세관 별관동)에 따른 온실가스 감축 시나리오를 구축하고, 2035년까지의 에너지 절감 및 온실가스 감축량과 이에 따른 전력절감비용 효과를 분석하고자 한다.
시나리오는 크게 4가지로, 과거 추세가 미래에도 그대로 유지되는 것을 가정한 Baseline 시나리오, 실제 서울세관의 그린리모델링 사업 내용을 반영한 그린리모델링 시나리오(냉·난방 시스템 교체, 단열강화, LED 조명 보급)와 행태개선 및 재생에너지 보급 시나리오, 통합 시나리오로 구성하였다.
분석결과 2035년 Baseline 시나리오의 에너지 수요는 기준년도인 2013년 대비 약 5.9%정도 감소할 전망이며, 그린리모델링 시나리오는 기준년도 대비 18.9%, 행태개선 및 재생에너지 보급 시나리오는 21.6%, 통합시나리오는 27.7%정도 감소할 것으로 분석되었다. Baseline 시나리오의 온실가스 배출량은 2013년 2.1천 tCO2eq에서 2035년 1.98천 tCO2eq로 약 5.8%정도 감소할 것으로 전망되었으며, Baseline 대비 그린리모델링 시나리오의 누적 온실가스 감축량은 분석기간 동안 약 2.2천 tCO2eq, 행태개선 및 재생에너지 보급 시나리오는 6.5천 tCO2eq, 통합 시나리오는 6.7천 tCO2eq인 것으로 분석되었다. 또한 최종년도의 시나리오별·용도별 온실가스 배출량 비중을 통해 그린리모델링 시나리오는 조명과 냉방 부분에서, 행태개선 및 재생에너지 보급 시나리오는 기기 및 기타와 조명 부분에서 주로 온실가스를 감축한 것으로 분석되었다.
더불어 본 연구에서는 에너지 절감 효과를 통해 전력절감비용 효과를 산정하였는데, 그린리모델링 시나리오는 약 6억 7천만 원, 행태개선 및 재생에너지 보급 시나리오는 약 8억 1천만 원으로, 행태개선 및 재생에너지 보급 시나리오의 전력절감비용 효과가 그린리모델링 시나리오보다 약 17.3%정도 높은 것으로 분석되었다.
결과적으로 시행년도 전·후로만 효과가 크게 나타나는 건축의 특성 상 초기에는 그린리모델링 시나리오가, 중·장기에는 행태개선 및 재생에너지 보급 시나리오가 더 효과적인 에너지 및 온실가스 감축 시나리오라는 결론을 도출할 수 있다. 하지만, 그린리모델링은 노후화된 건물의 에너지 효율을 개선하는 것 이상의 쾌적성과 편리성을 함께 수반한다. 따라서 에너지성능개선 세부 프로세스(단열강화, LED조명 교체, 재생에너지 보급 등)들을 건물 특성별로 최적화 및 다각화하여 시행하고, 이와 함께 행태개선 등을 수행한다면 온실가스 감축 효과가 더 극대화될 것으로 사료된다.