제로에너지 주택의 경제성 평가에 관한 연구

국문 초록 (Abstract)

전 세계적으로 에너지 소비량 급증으로 인해 온실가스 감축에 대한 관심이 높아지면서, 최근 온실가스 감축을 위해 국가별로 다양한 정책을 세워 추진하고 있다. 이에 따라 에너지 절감 주택이 대두되었고, 제로에너지 주택에 대한 중요성이 부각되었다. 그러나 국내의 경우 제로에너지 주택에 대한 사업이 활발하지 않아 제로에너지 주택의 경제성에 대해 검증된 내용이 미비하였다.
본 연구에서는 제로에너지 주택의 개념정립과 경제성분석 그리고 국내정책 동향 등을 살펴보고 제로에너지 주택의 정착방향을 모색하고자 하였다.
먼저 본 연구에서는 기본형건축비와 표준건축비를 기준으로 일반주택과 제로에너지주택의 건축비를 산정하고, 제로에너지 주택의 추가 공사비를 계산한다. 에너지 절감비용으로 추가 공사비를 회수하는데 걸리는 기간을 분석하여 제로에너지주택에 대한 경제성을 평가하고자 한다.
제로에너지 주택의 추가 건축비용과 편익을 중심으로 단순회수기간법, 비용·편익 비율, 순현재가치, 내부수익률법을 적용하여 제로에너지주택의 경제성 평가를 한 결과, 제로에너지 주택의 건축에 따른 총 비용은 패시브 설계와 신재생에너지 도입으로 패시브 설계 적용으로 인한 추가 공사비는 25%, 신재생에너지 도입으로 인한 추가 공사비는 17%로, 표준 건축비의 경우 1㎡당 404,208원의 추가 공사비가 들었고, 기본형 건축비의 경우 1㎡당 567,840원의 추가 공사비가 예측되었다. 제로에너지 주택의 추가 건축비는 기존 주택대비 총 42%가 증가한 금액이라 할 수 있다.
줄어드는 에너지비용을 편익으로 보고 가구당 에너지 비용을 살펴보았을 때, 표준 주택의 경우 소득 1분위를 적용하여 가구당 연간 1,157,760원의 에너지 비용을 지출하였고, 기본형 건축비에 해당하는 에너지비용은 소득분위 전체 평균 에너지비용으로 가구당 연간 1,442,880원의 에너지 비용을 지출하였다. 이를 토대로 제로에너지 주택의 추가공사비를 회수하는 데 걸리는 단순 회수기간을 분석하면 표준 건축비의 경우 20.9년, 기본형 건축비의 경우 23.6년이 예상된다.
평가된 제로에너지 주택의 경제성을 토대로 국내의 어떠한 정책 지원으로 제로에너지 주택의 경제성을 높일 수 있는지 예측하고자 국가지원 정책을 활용하였고, 제로에너지 주택의 경제성이 높아질 수 있는 적절한 추가 건축비를 예측하였다. 그 결과 표준 건축비의 경우 패시브 기술 적용으로 인한 추가 공사비가 20%이며, 신재생에너지 설치로 인한 추가 공사비 17% 중 50%를 국가에서 지원받았을 때 경제성이 있다고 평가되었다. 기본형 건축비의 경우 패시브 기술 적용으로 인한 추가 공사비 17%이며, 신재생에너지 설치로 인한 추가 공사비 17% 중 50%를 국가에서 지원받았을 때 경제이 가장 적절하게 평가되었다.
본 연구에서 살펴본 결과 국내에서 제로에너지 주택이 현실화되기 위해서는 추가 공사비를 최소한으로 줄이고, 에너지 절감액은 최대한 높이며, 국가지원을 활용할 경우에 가능하다는 결론이 나왔다. 현재 국내에서 제로에너지 주택을 건축하기 위해서는 국가의 지원과 관련 교육 및 홍보를 통해 전문가 양성이 필수적이다.
친환경 저에너지 주택인 제로에너지 주택은 개인에게는 미래의 에너지 가격 상승으로부터 자유로울 수 있으며, 에너지 비용 절감으로 실질적인 생활비용의 절감을 가져올 수 있다. 국가적으로는 에너지 절감으로 인한 화석연료 고갈의 대비 및 탄소 배출 절감에 크게 기여할 것으로 기대된다.
본 연구에서는 제로에너지주택의 토지나 주택가격의 상승이나 하락, 유지보수비의 지출이나 재매각 등의 문제는 다루지 않은 일반주택 대비 제로에너지 주택의 추가 건축비용과 에너지절감 비용만을 다룬 경제성 평가로 제로에너지주택 전체의 경제성 평가로 보기는 어렵다.
본 논문에서는 신재생에너지 설치 시 생산되는 에너지를 되팔 수 있는 제도는 고려하지 않았으며, 생산된 에너지 잉여분을 판매할 수 있는 추가 편익까지 포함된다면 제로에너지 주택에 대한 경제성은 더욱 높아질 것이다.
또한, 제로에너지 주택에 대한 쾌적성 및 편의성으로 인한 거주자의 주거 만족에 대한 정성적 평가를 진행되지 않아, 그 편익까지 산정하여 연구가 후행된다면 제로에너지 주택에 대한 필요성과 경제성은 더욱 높아져 효율적인 발전방안을 제시할 수 있을 것이라 판단된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Nowaday, green-house gases come to the fore as the major issues internationally, and nations carry forward various policies to reduce them. Thus the importance of zero-energy house has emerged on the surface of housing industry.
However, in domestic level, data for the economic feasibility of zero-energy housing plan is inadequate. This thesis calculates and compares the cost differences between regular house and zero energy house. The additional cost of zero-energy house with using the base construction costs that are used in the basic and average types of housing.
The evaluation is measured by taking the specific period of time in which collecting costs that are earned by the reduced energy costs of zero-energy house. Because the economic feasibility of zero-energy housing project is revealed to be insufficient, so the thesis introduce the domestic policies that might help to boost the economic feasibility of zero-energy housing project.

목차 (Table of Contents)

• 표목차 ⅲ
• 그림목차 ⅳ
• 국문초록 ⅴ
• 제 1장 서론 1
• 제 1절 연구의 배경 및 목적 1
• 제 2절 연구의 범위 및 방법 2
• 제 2장 이론적 고찰 4
• 제 1절 제로에너지 주택에 대한 이론적 고찰 4
• 1. 제로에너지 주택 4
• 1) 제로에너지 주택의 정의 4
• 2) 제로에너지 주택 세부 사항 5
• 2. 제로에너지 주택 구현 적용 기술 6
• 1) 패시브하우스 6
• 2) 액티브하우스 7
• 3) 신재생에너지 7
• 제 2절 선행연구 10
• 1. 제로에너지 주택의 경제성 평가에 관한 연구 10
• 2. 선행연구와 차이점 11
• 제 3장 국가정책 현황 12
• 제 1절 국내 국가정책 현황 12
• 1. 국가정책 로드맵 12
• 2. 기존 건축물에 대한 지원 13
• 1) 그린 리모델링 지원 사업 13
• 2) 건물 에너지 효율화 사업(BRP) 14
• 3) ESCO 사업 15
• 4) 기존 건축물 지원 사업의 소결 16
• 5) 기존 건축물 지원제도의 문제점 및 한계 18
• 3. 신재생에너지 설치지원 19
• 1) 신재생에너지 보급 사업 19
• 2) 태양광 대여사업 20
• 4. 전력 수요관리사업 22
• 1) 사업개요 22
• 2) 진행사항 22
• 제 4장 경제성평가 24
• 제 1절 경제성평가의 방법 24
• 1. 회수기간법 24
• 2. 순현재가치법 24
• 3. 내부수익률법 25
• 4. 비용·편익비 (B/C Ratio) 25
• 제 2절 제로에너지 주택의 경제성 평가 26
• 1. 제로에너지 주택의 추가 건축비 도출 26
• 1) 건축비 26
• 2) 제로에너지 주택의 추가 공사비 30
• 2. 편익분석 32
• 1) 가구별 에너지 비용 32
• 3. 제로에너지 주택의 경제성 분석 33
• 1) 비용 산정 33
• 2) 편익 산정 34
• 3) 비용․편익비(B/C Ratio) 34
• 4. NPV 및 IRR 35
• 5. 에너지 비용 상승 36
• 제 3절 정부지원 적용 38
• 1. 정부의 신재생에너지 설치 지원 적용 38
• 2. 건축비의 변동 39
• 제 4절 시뮬레이션 종합 46
• 제 5장 결론 51
• 제 1절 연구요약 및 연구 결과 51
• 제 2절 연구의 한계와 향후과제 53
• 참고문헌 54
• ABSTRACT 56