1. 서론(p1)

 

□ 2011년의 동일본 대지진 이후, 일본에서는 에너지 문제가 매우 중요한 과제로 부상하고 있음

○ 일본의 에너지 정책의 기반인 “에너지 기본계획”에서는 지금까지 원자력을 기간 에너지로 자리 매김하고 있었음

○ 그러나, 동일본 대지진과 원자력 발전 사고로 2012년 중에 예정되어 있던 에너지 기본계획의 개정은 근본부터 재검토하게 되어, 현재, 원자력 에너지의 허용 수준의 모색과 재생 가능 에너지의 비율 확대를 중심으로 작업이 진행되고 있음

□ 한편, 새로운 “에너지 절약 기준”이 2020년에는 의무화될 예정으로, 이에 따라 건축, 전기 기계, 에너지 관련 등의 산업은 큰 변화에 직면하고 있음

○ 현재, 재생 가능 에너지의 기술 개발과 에너지 소비의 효율화 기술은 새로운 성장 산업 분야로, 각 국가는 정부？산업계？연구기관이 일체가 되어 톱을 목표로 한 개발 경쟁을 전개하고 있음

□ 본 자료에서는 주택 건축 산업이 직면하고 있는 새로운 에너지 절약 기준의 내용, 에너지 절약？에너지 창출 관련 각종 설비 기기, 주택 건축 기술의 흐름인 스마트 하우스에 대해 정리한 내용임

 

2. 건축물의 에너지 절약 기준

 

가. 새로운 에너지 절약 기준의 개정 내용(p1)

□ 일본은 2012년에 에너지 절약 기준을 다음과 같이 개정

○ 단열？차열 성능 등을 규정하는 외피 성능 기준에 대해, “외피 평균 열관류율(평균 U값)”나 “평균 태양 복사열 취득율(평균 η값)”을 새로운 지표로 지정

○ 각종 설비 기기의 효율 및 재생 가능 에너지의 도입도 감안한 종합적인 에너지 절약 성능을 규정한 “1차 에너지 소비량”의 기준치를 마련

 

나. 저탄소 건축물 신축 등 계획의 인정 제도(p2)

□ 일본 내 CO2 배출 총량에서 도시에서의 사회 경제 활동에 기인한다고 할 수 있는 3개 부문(가정 부문, 오피스나 상업 등의 업무 부문, 자동차？철도 등의 운수 부문)의 배출량이 전체의 약 50%를 차지하고 있는 상황

□ 이 때문에, 에너지 절약 기준의 재검토와 동시에, 이와 연동하는 형태로 새롭게 “도시의 저탄소화 촉진에 관한 법률”이 2012년 9월 5일에 공포되어 동년 12월 4일에 시행

□ 동법은 도시의 컴팩트화, 에너지 절약화 등에 의한 이산화탄소 저감을 목표로 한 것이지만, 동법에 근거해 “저탄소 건축물 신축 등 계획의 인정 제도”가 창설되고 정부가 책정한 기본방침을 기본으로, 에너지 절약 성능이 높은 주택 등을 지자체가 “인정 저탄소 주택”으로 인정하게 되었음

○ 인정시의 보조금 제도는 없지만, 대출 공제의 최대 감세 액수의 상향이나 등록 면허세율의 인하 등의 세제 우대가 있으며, 또 축전지 등 저탄소형 설비 기기에 대해서는 용적율에 포함되지 않는 특례 등이 있음

 

3. 향후의 주택 정책의 방향성

 

가. 주택의 Net Zero Energy화와 스마트 기술(p3)

□ 일본 정부는 차세대 주택을 위한 에너지 정책으로서, 2020년까지 ZEH(Zero Energy House)를 표준적인 신축 주택으로 하고, 기존 주택의 에너지 절약 리폼을 현재의 2배까지 증가시키는 것을 목표로 하고 있음

□ 한층 더 나아가, 현재 일본이 목표로 해야 할 최종적인 주택으로서 LCCM(Life Cycle Carbon Minus) 주택을 자리 매김하고 있음

○ 주택의 장기 수명화를 도모하는 가운데, 건설, 운용부터 폐기(해체)에 이르는 과정에 대해, 가능한 최대한의 이산화탄소 저감에 대응하고, 또 태양광 발전 등을 이용한 재생 가능 에너지의 창출에 의해, 주택 건설시의 이산화탄소 배출량을 포함해 주택의 전체 주기에서 이산화탄소 수지(收支)를 마이너스로까지 저하시키는 주택으로서 제안하고 있음

 

나. 부처간 제휴를 통한 정책 추진(p4)

□ 2012년에 저탄소？순환형 도시 계획을 목표로, 국토교통성과 경제산업성은 공동 사업으로서 “주택의 제로 에너지화 추진 사업”을 제시하며 보조금을 지급

○ 국토교통성은 “중소 설계 사무소”를 대상으로, 주택의 에너지 절약 구조와 설비에 의한 에너지 창출의 일체화에 의해, 주택 전체에서 연간 1차 에너지 소비량이 대략 제로가 되는 경우에 보조금을 지급

○ 경제산업성은 고단열 성능？고성능 설비 기기와 제어 기구 등을 조합한 제로 에너지 시스템의 도입에 의해, 연간 1차 에너지 소비량이 대략 제로가 되는 주택의 건축주？소유자를 대상으로 보조금을 지급

□ 이러한 보조금 제도는 일단은 2012년뿐이지만, 제로 에너지화, 이산화탄소 저감에 인센티브를 주어 그 방향성을 확립시키고자 하는 자세를 보이고 있음

 

4. 가정용 에너지 창출 기기를 통한 자급자족

 

□ 주택에서의 에너지 정책은 에너지 절약, 또는 에너지 창출을 지향하고 있음

○ 이러한 배경에는 가정의 전력 소비량이 일본 내 전체 전력 소비의 약 30%를 차지하고 있으며, 또 빌딩, 오피스, 점포에서의 전력 소비량도 매년 증가하고 있기 때문

□ 이 때문에, 가정 내 전력 이용 기기의 에너지 절약화 기술의 개발, 가정용 등의 분산형 에너지 창출 기술의 개발이 급선무가 되어, 여러 분야에서 기술 개발이 가속되고 있고 성장 산업분야로서 기대되고 있음

 

가. 태양광 발전(p5)

□ 태양광 발전 시스템은 가정용으로서 가장 보급되어 있는 발전 시스템이지만, 10kw 미만에서 잉여 전력 매입, 10kw 이상에서는 전량 매입 제도가 실시되어 초기 투자에 대한 보조금 제도나 감세도 있어 급속히 보급이 진행되고 있음

□ 기술적으로는 실리콘을 사용한 결정계가 현재 중심적인 타입의 태양전지이지만, 비결정질계의 아몰퍼스(amorphous) 실리콘 태양전지의 개발도 진행되고 있어 향후 저가격화나 기대되고 있음

□ 태양광 발전 시스템은 현재 초기 투자에 많은 부담이 있지만, 향후 보급이 진행됨과 동시에 양산 효과도 높아져, 저가격화로 진행될 것으로 전망

 

나. 코제너레이션(연료전지 시스템)(p5)

□ 코제너레이션(cogeneration)이란, 석유나 가스 등의 1차 에너지로부터 동력과 열, 또는 전력과 열과 같이 2종류 이상의 2차 에너지를 공급하는 시스템으로, 열병합 발전이라고도 함

□ 한편, 가정용 연료전지 시스템으로서는 에너지 펌(ENE？FARM)이 유명

○ 이는 전기와 온수를 동시에 공급하는 코제너레이션 시스템의 애칭으로, 연료전지 실용화 추진 협의회(FCCJ)가 가정용 연료전지의 인지도 향상을 위한 대처로서 “에너지 펌”이라고 하는 통일 명칭의 사용을 결정

- 에너지 펌에서는 도시가스나 LPG를 사용 현장에서 개질해 사용

 

5. 축전지의 사회 인프라화(p6)

 

□ 태양광 발전을 비롯한 재생 가능 에너지의 약점으로는 자연 환경으로부터 오는 발전량의 불안정성

□ 이 때문에, 충전이 가능한 2차 전지로서, 가정용 축전지는 불가결하고 또 저렴한 심야 전력 등 오프 피크시의 전력의 축전 기기로서도 주목받고 있음

□ 태양광 발전은 주간에만 활용할 수 없지만, 축전지에 의해 야간도 활용할 수 있게 되어, 사회 인프라의 일단을 담당하는 설비 기기로서 에너지 수급이나 에너지 절약의 방향을 크게 바꾸고 있음

 

6. 스마트 사회 인프라화(p6)

 

□ 이산화탄소의 저감, 자원 고갈, 원자력 발전소의 축소 및 폐지가 문제가 되는 가운데, 전력 공급이라고 하는 사회 인프라에 대해, 지금까지의 대형 발전소로부터의 집중 송전 일변도에서 태양광 발전이나 풍력 발전 등의 지역에서의 재생 가능 에너지의 확대를 목표로 송전의 분산화가 진행되기 시작

○ 이의 원활화를 위해서는, 전력의 사용 상황을 파악하고 수급 밸런스를 취하기 위해 ICT(정보 통신 기술)를 활용한 쌍방향 통신에 의한 제어가 필요

□ 전력회사에서는 쌍방향성의 통신 능력을 갖춘 차세대 전력량계, 스마트 미터의 설치를 적극화하고 있어, 2012년까지 100만 세대, 2020년까지 전국 5,000만 세대에 스마트 미터의 설치를 계획하고 있음

○ 아울러 전력의 수급 갭으로부터 발생하고 있는 잉여 전력을 축전해, ICT에 의해 전력 공급의 안정화를 도모하기 위해, 도시나 구역, 또 주택에서의 축전지의 개발도 활발해지고 있어 전력 인프라가 도달하는 곳에서 “스마트”화가 급속히 진행되고 있음

 

7. 주택의 스마트화 HEMS(p7)

 

□ 현재, 일본 정부의 정책 방향성은 에너지 절약을 확립하고 한층 더 에너지 사용량의 절감, 이산화탄소 배출량의 저감을 목표로, 에너지 창출？에너지 저장？에너지 절약을 위한 설비 기기 도입을 도모되고 있음

□ 이러한 설비 기기의 기능을 종합적으로 제어하기 위한, ICT에 의한 시스템이 HEMS(Home Energy Management System)

□ HEMS는 다음과 같은 요소에 의해 구성되며, 향후 보다 많이 보급될 것으로 전망

○ 에너지 절약 가전

- 기술 개발과 함께 에너지 절약 성능이 향상한 LED 조명, 액정 TV, 인버터 에어컨 등의 가전제품이 전력의 공급 상황 등에 따라 자동으로 가동 상황을 조절

○ 가정용 축전지

- 발전 상황이 불안정한 재생 가능 에너지에 의한 전력이나, 공급력에 여유가 있는 야간 전력을 저장해 안정적으로 전력을 공급하는 대용량의 가정용 축전지

○ 스마트 미터(차세대형 전기 미터)

- 가정에서의 전력의 사용 상황 등을 “가시화”하는 전기 미터

- 인터넷을 통해, 가정 내에서의 전기 사용 상황을 확인 가능

○ 외부로부터의 원격 조정

- 휴대 전화 등으로 소비 전력이나 운전 상황 등을 점검할 수 있고, 외부에서의 원격 조작으로 가정내의 가전이나 주택 설비를 조정하는 것도 가능

○ 플러그 인 전기자동차와의 연계

- 화석 연료(석유)를 사용하지 않고 이산화탄소도 배출하지 않으며 또 가정의 콘센트로부터 충전할 수 있는 플러그 인 전기자동차이 보급되고 있음

- 한편, 비상시에는 플러그 인 전기자동차의 배터리를 축전지로도 이용 가능