공조난방을 한다면?
언제나 빠르고 정성스러운 답변에 감사드립니다.
독일 패시브하우스는 열회수형환기장치에 약간의 히팅을 해서 난방을 해결하는 것으로 알고 있습니다. 그런데 한국은 아무래도 바닥 난방을 선호하기 때문에 이와 관련된 정보는 잘 찾을 수가 없더라구요.
지금은 아파트에 사는데 남향이라서 그런가 거실은 한겨울에도 난방이 돌아가는 날이 손에 꼽을 정도입니다. 각 방은 새벽에 돌아가구요. 어짜피 잠은 침대에서 자고. 거실에서는 바닥 생활도 하긴 하지만 거실 바닥 하나도 안 따듯해도 그런데로 살만하더라구요. 바닥재를 잘 고르면 그렇게 차지도 않다고 하구요.
그래서 집을 지을 때 바닥난방을 포기할까 합니다. 목조나 SIP로 지을 예정인데 몰탈을 안치면 시공비도 절감되고 아무래도 조금은 친환경적일테고 그래서 말입니다.
그러면 난방을 어떻게 하나 생각을 해봤는데 잘 모르겠더라구요. 엘지에서 열회수형환기장치와 히트펌프 냉난방 장치를 같이 운용하는 솔루션이 나와 있긴 하더라구요. 열회수형환기장치에서 나오는 공기를 전기히트펌프로 한 번 더 가열을 하는 방식이던데요. 이런 게 독일에서 쓰는 방식인 것 같은데 안타깝게도 열회수형환기장치 용량이 일반적으로 가정에서 쓰는 것에 두배 정도인 걸로 봐서 상업용이고 많이 비쌀 것 같더라구요.
바닥 난방을 안하고 공조냉난방을 한다고 했을 때 가장 경제적이고 추천할만한 방식, 제품은 어떤 것일까요?
3리터 하우스 짓는다고 했을 때 태양광 발전을 해서 전기히트펌프를 돌리면 난방은 충분히 커버가 될까요?
묻어가는 질문 하나만 더 드린다면, 거실은 2층까지 터서 오픈천정으로 하려고 하는데요. 단열이 잘 되면 성층화를 잘 느끼지 못한다고 답변을 하셨던데 단열만 잘 하면 별 문제가 없을까요? 제 생각에는 바닥난방이 복사열을 통해서 오픈천정의 단점을 상쇄하는 측면이 있는 것 같은데요. 공조난방으로 해도 별 문제가?
특히, 이런 경우는 PHPP로 정확히 계산을 해봐야 정확히 알 수 있습니다. 하지만 3리터는 쾌적성은 보지 않더라도 단순공기난방은 어렵습니다. 그리고 독일을 비롯한 중유럽도 단순공기 난방은 가능은 하지만 하지 않는 경향이 강합니다.
일정한 난방을 유지하기 위해선 실제 필요이상의 공기순환기가 돌아가야 하고 이는 건조해 지기에 노약자나 어린이가 있는 가정에서는 특히 한국처럼 건조한 것은 추천하지 않습니다. 하지만 유입공기를 부분적으로 데우면서 필요할 경우 전기난방(벽걸이)을 보조로 하는 경우는 가능합니다.
엘지의 제품은 모르겠지만 공기조화장치의 폐열을 사용하는 히트펌프 시스템인 듯 하네요. 공기 공기인지 아니면 공기 액체인지.......제품에 대한 사항이 궁금하군요.
하지만 몰탈은 단순히 바닥난방만을 위해서 시공하는 것은 아닙니다. 더불어 축열이라는 것도 필요합니다. 단순하게 단열성능만 바라본다면 일이 쉬운데 습환경도 봐야 하고 충격도 봐야하고 그래서 시중에서 일반적으로 거래되는 단순 SIP시스템이나 경량목조라면 사람마다 다르겠지만 원하시는 결과를 얻기는 혹은, 기대와는 좀 다를 경우가 높습니다. 중요한 것은 이런 경우는 가능하지만 정확한 계산을 해야 합니다.
기술적으로 가능은 하겠지만 문제는 쾌적성 입니다.
이게 말씀드린 엘지 제품입니다. 보시다시피 기본적으로 냉난방이 가능한 시스템에어컨이기 때문에 필요하면 에어컨 실내기를 사용해서 냉난방을 할 수 있고, 히트펌프로 환기장치로 유입되는 공기를 예열도 하고 다시 한 번 덥혀서 실내로 유입시키는 그런 구조가 아닌가 합니다. 공기조화장치의 폐열을 사용하는 건 아니구요.
굳이 공기조화장치와 히트펌프를 연결 안해도 되겠지만 개인적으로 저런 냉난방기의 실내기가 돌아가는 걸 별로 좋아하지 않아서요. 소리가 제법 나더라구요. 어짜피 환기장치는 돌아가는 거니까 그 공기를 덥히면 되겠다 싶어서요.
몰탈이라는 게 다른 기능성들이 있다는 말씀이시네요. 생각해보니 한국 시공자들은 미국에서 목조와 SIP를 받아들이긴 했지만 대부분 몰탈을 하는 시공만 해봤지 미국처럼 크라울도 만들고 이런 시공은 안해봤으니 오히려 위험성이 클 것 같기는 합니다. 좀 더 알아보고 생각을 해 봐야겠습니다.
침대 등 입식생활 위주로써 바닥에 눕거나 앉는 좌식에서 멀어지다 보니까 바닥을 덮혀서 난방하는 방식이 별로 필요하지 않는다는 뜻으로 말씀을 하셨지만 어차피 난방은 필요한 것입니다.
질문자께서 말씀하신 바와 같이 공조기의 소음도 나고 또한 대류에 의한 미세먼지의 부유도 발생할 수 있을 겁니다.
그리고 복사난방은 우리나라 고유의 것이지만, 중국과 같이 입식생활 위주의 사람들도 선호하고 있으며 최근 중국의 고급아파트에는 우리나라와 같은 난방방식 적용이 많다고 합니다.
참고하시기 바랍니다.
복사난방의 장점
1. 상대적으로 공간 내의 온도 차이가 적어서 쾌적하다.(사실 아랫목, 윗목이라는 말이 있듯이 꼭 그런 것은 아닙니다. 당장 저희 집도 각방으로 가는 배관이 지나가는 부엌은 항상 뜨듯하고, 거실 쪽은 거의 보일러가 안 돌아가서 좀 서늘합니다. 그래도 대류난방보다는 낫겠지만요.)
2. 좌식생활 친화적이다.
3. 소음이 거의 없다. (보일러 돌아가는 소음은 설치 장소에 따라 거의 무시해도 좋으니)
복사난방의 단점
1. 초기 설치비용과 바닥하중의 증가
2. 목조주택에 시멘트 사용으로 인한 유해성(시멘트의 유해성에 대해서는 딱히 정답은 없는 것으로 알고 있습니다. 저도 반신반의하고 있구요. 일단 정답이 없는 상태이니 피할 수 있으면 피하는 게 좋겠다는 생각입니다.)
3. 오버히팅으로 인한 불쾌감과 에너지 손실
대류식 난방의 장단점은 정확히 반대겠지요.
1번 단점은 상당히 궁금한 점입니다. 엑셀시공을 안하면 공사비가 얼마나 절약이 되는지 말입니다. 히트펌프를 설치하려면 어짜피 또 돈이 들어가니 어떤 쪽이 돈이 많이 들어가는가 궁금하네요.
제 생각에 문제는 대류식 난방의 단점은 단열이 강화될수록 약화되고, 바닥난방의 단점은 단열이 강화될수록 심해진다는 겁니다. 대류식 난방이 온도가 균일하지 못하다는 것인데 단열이 잘 되면 공기가 잘 안 식기 때문에 이 단점은 많이 상쇄가 될 것입니다. 아마 제가 미국과 유럽에서 생활하면서 이 문제 때문에 불쾌감을 느끼지 못한 건 단열이 잘 되어 있었기 때문일 것으로 생각합니다.
반면 단열이 잘될수록 바닥난방의 오버히팅 문제는 심각한 것 같습니다. 저희 집만 해도 평범한 아파트인데 이거 상당히 불쾌합니다. 한옥이야 단열이 거의 안되니 바닥이 늘 뜨듯하죠. 반면 아파트는 바닥이 거의 찹니다. 패시브하우스는 더하겠죠. 그래서 패시브하우스가 한국 사람 정서에 안 맞다고 하는 분들도 계시는 걸로 압니다. 그런데 집안 온도가 내려가서 보일러가 돌면 금새 뜨듯해지지 않고 방바닥에 열이 쌓입니다. 그러다 온도가 올라가서 보일러가 꺼지면 난방도 중단되어야 하는데 이미 뜨거워진 바닥에서는 열이 계속 올라오지요. 한옥에서야 공기가 뜨듯해지 않아서 문제가 안되는데 단열이 잘 되면 이 열 때문에 집이 후끈해집니다. 그래서 한 겨울에도 창문을 열어야 할 때가 있죠.
다시 말해서 대류식 난방은 공간 간 온도차이, 복사난방은 시점간 온도 차이가 문제가 되는데 단열이 잘될수록 공간 간 온도차이는 문제가 작아지지만 시점간 온도 차이는 문제가 더 커진다는 겁니다.
물론 저온 복사난방을 하면 이 문제는 해결될 것입니다. 그런데 아직 가정용으로 그런 솔루션이 있는지 모르겠습니다.
개인적으로 좀 민감한 편이라서 대류방식의 소음 문제는 굉장히 중요하다고 생각합니다. 그런데 어짜피 패시브하우스라면 환기장치가 돌아가고 있지 않습니까? 그 공기를 더 덥히는 방식을 적용한다면 추가적인 소음 문제는 없다고 봐야지요. 물론 홍도영 건축가님 말씀대로 환기장치에서 유입되는 공기를 덥히는 걸로만은 좀 부족하겠지만 다른 히터가 보조적인 역할을 하기 때문에 소음이 많이 줄어들긴 할 것 같습니다.
이런 이유들로 저는 단열이 잘 된 건물에서는 현재의 바닥난방보다는 환기장치로 유입되는 공기를 덥히는 걸 주로 하는 대류방식이 더 맞지 않는가 하는 생각을 하게 되었습니다. 가장 좋은 건 저온 바닥난방인 것 같구요.
1. 제가 말씀드린 바닥난방은 저온방식입니다. 유입온도가 35/28정도를 의미합니다.
2. 여기서 말하는 공기조화기의 유입(SA) 공기를 데운다는 것은 100% 대류방식을 의미합니다.
3. 패시브하우스 정도의 오버히팅은 겨울철 해가 들어오면서 부분적으로 실내온도가 28도 29도로 올라가는 그런 현상을 의미합니다. 저온난방에도 이런 것이 있는데 한국의 기존 방식이라면 더 심하겠지요.
이제 언급을 하자면 말씀하신 것이 모두 맞는 내용입니다. 일반적인 의미에서 일반적인 사용에서는 모두 있는 일입니다.
그리고 엘지시스템은 원리상 상당히 흥미가 있고 기존 우리가 가진 문제를 해결한 것으로 보입니다. 실외기와 연결해서 예냉 그리고 예열을 하고 거기에 겨울에 가습까지 하기에 일단 공기를 난반원으로 보아 100% 대류난방을 하더라도 문제는 없어 보입니다.
다만 제품에 대한 제원이 없기에 예를들어 소모전력이나 소음 정도 그리고 보조냉방이라고 하는 의미의 데이터 값..그럼에도 충분히 가능성이 있어 보입니다. 소음이야 있는 위치와 그리고 어떻게 설치하는냐 그리고 배관 소음기를 어떤 것을 설치하느냐에 따라 달라지지만 그래도 평가를 위해선 데이터가 있으면 좋겠지요.
말씀하신 미국이나 유럽식! 저는 미국식은 경험이 없기에 유럽에서 중유럽을 기준으로 한다면 아마도 최근이라면 우리가 흔히 얘기하는 라지에이터의 대류방식이지만 복사열 부분이 최소 50% 혹은 최고 90%를 하는 경우도 있기에 쾌적하셨다는 의미는 구별을 해서 봐야 할 듯 합니다.
저희집은 1936년의 목조입니다. 그리고 최초의 공기난방이라고 볼 수가 있지요. 아래층을 축열체를 이용하고 이층은 그 데워진 공기가 올라가면서 상당히 높은 온도 약 60도 이상으로 봅니다. 그정도는 되어야 그나마 겨울을 지내는데 이층은 자기전에 끄면 새벽에는 추운 것을 느끼지요. 즉, 축열성능이 부족하기에 문제가 되지만 반면 일층 거실은 아침에도 온기가 남아 있습니다. 하지만 말씀하신데로 단열성능이 증가하고 "열교"를 개선한 건물은 이에 대한 편차가 훨 줄어들지요. 하지만 공기를 직접 데우는 방식이라 때로는 "냄새"도 좀 있습니다.
이런 것도 모두 요즘은 기술적으로 개선이 가능하지만 이미 말씀드린데로 일상적으로 필요한 환기량 이상이 지속적으로 공급이 되어야 합니다. 그리고 이것을 끄면 아무리 패시브하우스라 할지라도 중량의 건물에 비해서 더 빨리 표면이 식는 것은 당연합니다. 그래서 목조에서는 일부러 축열성이 높은 단열재를 사용하는데 이 대표적인 것이 목섬유와 셀룰로스 입니다.
SIP방식은 영국 킹스팬 이름을 알리면서 유명해지고 특히 북미에 알려져 있는 것으로 알지만 목조에서는 그리 합리적인 조합은 그런 이유에서 아닙니다. 그래서 이런 문제를 축열체 예를들어 방통층으로 상쇄를 하려 하는데 이것은 직접적으로 시간이 필요합니다. 최소 한달인데 보통은 더 필요합니다. 그래서 얇게 하지요. 바닥난방의 온도도 올리고 빨리 말리고... 그런데 바닥난방의 온도를 올릴수 밖에 없었던 이유는 기존 건물의 단열상태가 좋지 않았기에 이를 상쇄하기 위해 어쩔수 없었지요. 그런데 이게 유리 감성상 최고인 것으로 느끼게 된 겁니다. 그래서 최근의 아파트도 이로 인해 방통층이 아무리 두꺼워도 40mm를 넘지 않지요. 즉 독일의 기준으로 보면 부실입니다. 그런데 이 얇은 방통층이 층간소음에는 마이너스가 되지요. 이것이 우리가 가진 딜레마가 되기도 합니다.
그리고 공기를 먼저 데우는 방식이기에 사물을 먼저 데우는 복사방식에 비해 구조체에 열교로 인한 국지적 문제에 약점이 있다고 볼 수가 있습니다. 하지만 이런 국지적 열교문제는 건축가마다 다르기도 하지만 SIP의 경우는 더욱 증가하기에 주의가 필요합니다.
그래서 창호근처에 설치하는 혹은 거실에서도 창호쪽의 바닥난방을 다르게 콘트롤 하던가 혹은 간격을 다르게 하기도 합니다. 그리고 이 오버히팅은 건물이 내부에 단열재로 꼭찬 경량목구조나 SIP이냐 아니면 중량의 매시브한 조적이나 콘크리트에 따라 그 정도가 다르기도 합니다.
친환경의 의미에서 방통층이냐 건식이냐?
원래의 건식은 시간을 줄이기 위한 그리고 하자를 줄이기 위한 것이지 목조건물과의 최적합은 아니며 더불어 건식판에 사용되는 판재도 보통은 시멘트가 들어간 제품입니다. 물론 보도블록 같은 것을 사용해도 되고 파석같은 것을 사용해도 무리는 없습니다.
정리를 하자면
저는 엘지의 이 방식이 좋아 보입니다. 다만 냉방성능이 너무 좋아서 들어가는 배관의 온도가 낮아지고 그로인해 결로가 발생하게 된다면 배관을 단열을 하던가 아니면 냉방성능을 줄여야 겠지요.
화장실과 창호가 많은 지역은 전기방식의 축열이 강화된 보조난방을 설치하겠습니다.
유입공기를 예열 및 추가로 데우는 방식도 고려하겠습니다.
경량이라면 기밀을 절대적으로 확보할 것이며
열교를 무엇보다 줄이는 계획을 하겠습니다.
하지만 여름을 위해 조습이 거의 없으니 축열성능도 확보를 하고 조습성능도 높이는 내부마감을 적극적으로 고려하겠습니다.
가급적이면 붙박이 장은 단열이 잘 했다 하더라도 외부에는 가급적이면 피하겠습니다.
시간이 부족하고 관심은 있고 해서 급히 글을 작성하는라 깔끔히 정리가 되지 않았습니다. 이 점 양해 바랍니다. 특히 맞춤법과 띄워쓰기 ^-^
결론
제가 축열이라는 부분을 전혀 생각을 못하고 있었는데 상당히 중요한 부분이군요. SIP는 비드법 단열재가 들어가는 것 같던데 축열 부분에서는 취약하겠군요. 구조체나 마감재에 의한 조습이라는 부분도 전혀 생각지도 못했던 부분이구요.
엘지 제품은 방식은 좋은 것 같은데 일단 가정용, 특히 패시브하우스에 어울리는 소용량이 아닌 것 같고, 말씀하신대로 자세한 데이터라던가 실사용을 통한 테스트 같은 것이 충분히 검증이 되어야 할 것 같습니다.
한 가지만 더 질문을 드리자면, 축열성능도 확보를 하고 조습성능도 높이는 내부마감에는 어떤 것이 있을까요?
링크해 주신 제품은 잘 보았으며, 방식은 매우 좋아보입니다.
따로 알아보았지만, 누구 하나 명확한 답이 없네요. 즉 제품은 있는데.. 설치해 본 경험을 가진 대리점을 못찾겠습니다. ㅠㅠ
이 특성을 거의 다 가지고, (가습제외) 여기에 더해서 급탕까지 해결한 소용량 제품이 일본의 "에코큐트"라는 제품이 있습니다. 한 동안 관심이 있었는데.. 직접 가져오기에는 급탕량이 국내 실정과 맞지 않아 포기한 적이 있습니다.
관련 정보는 우리나라에 많진 않지만, 아주 개략적인 설명은 http://www.countryhome.co.kr/atl/view.asp?a_id=3708 여기에 있습니다.
엘지 제품은 무척 이상적인 시스템으로 보여지긴 합니다. 다만, 기화가습이라는 면에게 좀 더 검토가 필요할 듯 한데요.. 이 부분이 하자율이 매우 높습니다. 곰팡이 등등... 제품의 완전성과는 별개로 사용자의 주의가 필요한 부분입니다.
즉, 제어방식 등 이 제품의 정보가 더 있어야 할 듯 합니다.
개인적으로 기계는 단순할 수록 호감이 있는 편입니다. 가습은 따로 해도 되지 않을까 하는 생각도 해봅니다. 또 우리나라 생활습성상 동절기 실내습도도 꽤 높구요.
하지만 이 것도 선입견이라... 고정되지 않도록 노력하고 있습니다.
조습성능은 대부분의 미네랄계 미장제품은 거의 다 해당됩니다. ALC 용 미장제품도 좋구요.. 황토같은 것도 좋은 재료입니다.