제로에너지빌딩은 벽체나 창호 등에 건물 외피를 통해 외부로 손실되는 에너지양을 최소화하고 태양 열·지열과 같은 신재생에너지를 활용해 냉·난방 등에 사용되는 에너지로 충당함으로써 에너지 소비를 최소화하는 건물을 말해요.
이는 에너지 사용량을 줄이는 ‘패시브 하우스’와 에너지를 생산하는 ‘액티브 하우스’가 합쳐져 만들어 진 개념입니다.
‘패시브’는 건물의 단열과 창호 성능을 강화해 외부로 에너지가 새어 나가는 것을 막고요. ‘액티브’는 태양열을 비롯해 지열 등 신재생에너지와 고효율 설비를 통해 에너지를 생산하거나 소모를 최소화하 죠.
건축물은 최소 30년 이상 유지되기 때문에 초기에 에너지 성능을 높여 놓으면 그 효과가 누적돼 온실 가스 감축에 효과적인 만큼 미국, EU 등 선진국들도 제로에너지빌딩 달성 목표를 정하고 미래 건축 시 장 선점을 위해 노력하고 있다고 하네요.
자료
출처
기계설비신문(http://www.kmecnews.co.kr)59
-차시 7~8/8
✅ 효율은 비효율을 줄이는 것부터
패시브기술은 건물 외피로 낭비되는 에너지를 줄여 냉·난방 에너지 사용량을 최소하하는 기술을 의미 합니다. 단열성능을 강화하기 위한 기능으로 보면 쉬운데요. △자연환기 △고성능창문 △고기밀 △외단 열 △외부차양 △자연채광 △옥상녹화 등의 기술이 있습니다.
패시브기술의 핵심은 건물 외피를 빈틈없이 감싸야 하는 단열입니다. 단열은 두꺼울수록 좋지만 일정 한계치를 넘으면 효율성이 급격하게 떨어져요. 따라서 무조건 단열 두께를 두껍게 하는 것보다 혹한에 도 적당한 기준으로 설계해야 합니다.
창호는 주택 시공 자재 가운데 고가지만 단열에는 취약해요. 그래서 일사 및 공기 차단 성능이 좋은 제품을 사용해야 합니다.
유리는 아르곤 가스를 채운 2중 또는 3중 유리나 적외선을 차단하고 열손실을 막는 로이 코팅 유리가 좋습니다. 또한 기계설비와 관련해 건축물의 형태·평면에 따라 열적 조닝이 필요합니다. 비슷한 열적 성능이 있는 실끼리 모아서 공간배치를 하는 것이 열적 조닝의 기본이 되기 때문이죠.
✅ 에너지 생산은 친환경적으로
액티브기술은 신재생에너지를 활용해 냉·난방 등에 사용되는 에너지로 충당하는 기술을 말합 니다. 여기에는 △태양광·태양열 에너지 △지열원 에너지 △풍력 △연료전지 △건물에너지 관 리시스템 등이 있습니다.
신재생에너지 가운데 전력 생산에 주로 사용하는 방식은 태양광 발전입니다. 태양광 발전은 보통 건물 지붕이나 마당에 설치하지만, 최근 외벽 마감재 형태로 설치해 발전 면적을 넓히는 방법도 이용하고 있습니다.
냉·난방을 해결하는 방법은 태양열과 지열발전이 있어요.
태양열은 태양의 열에너지로 집열판 내 물 온도를 올려 난방이나 온수를 사용하는 기술로 설 치비용이 저렴하고 가장 오래된 재생에너지 기술입니다.
지열발전은 지표면 아래 지열을 이용하기 때문에 언제나 15°C 내외를 유지해 냉·난방으로 활 용하기 좋지만 설치비용이 다소 비싸요.
기밀이 뛰어난 패시브하우스는 실·내외 공기 순환이 잘 이뤄지지 않아 시간이 지날수록 실내 이산화탄소량이 증가해 환기가 매우 중요합니다.
이때 창문을 열어 환기하지 않고 실내 공기질을 쾌적하게 유지하면서 에너지까지 절감하는 기술이 열 회수 환기장치에요. 열 회수 환기장치는 열 교환 소자를 통해 배기 또는 폐열을 회 수하면서 에너지를 헤파필터로 미세먼지까지 차단해줍니다.
자료
출처
기계설비신문(http://www.kmecnews.co.kr)차시 7~8/8
3. 학생 활동 산출물 예시
초등학교 6 학년 학생들과 함께 7~8 차시 수업을 진행한 결과, 다음과 같은 산출물을 얻을 수 있었다.
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-5. 차시별 학생 평가기준 및 방법
차시 평가기준(성취수준) 평가방법 평가도구
3~4/8
상
지구촌 환경 문제와 친환경 에너지의 필요성을 인식 하고 있고 ‘친환경 에너지로 지구를 보호하자.’ 라는 주제로 타당한 근거를 들어 논설문을 쓸 수 있다.
관찰평가
논술 평가 학생 활동지 중
지구촌 환경 문제와 친환경 에너지에 대해 알고 ‘친 환경 에너지로 지구를 보호하자.’ 라는 주제로 논설 문을 쓸 수 있다.
하
지구촌 환경 문제와 친환경 에너지에 대해 알고 ‘친환 경 에너지로 지구를 보호하자.’라는 주제로 도움을 받아 논설문을 쓸 수 있다.
5~6/8
상
에너지를 효율적으로 이용하는 건축물의 특징을 자세히 알고 발표 자료를 만들어 듣는 사람이 이 해하기 쉽게 발표할 수 있다.
관찰 평가 구술 평가
(발표)
자기/동료 중 에너지를 효율적으로 이용하는 건축물의 특징을 평가지
알고 발표 자료를 만들어 발표할 수 있다.
하
에너지를 효율적으로 이용하는 건축물의 기본적 특징만을 이해하여 발표 자료를 만들고 발표할 수 있다.
7~8/8
상
에너지를 효율적으로 이용하는 방법을 다양하게 이 용하여 건축물 모형을 제작하고 각 부분별 설명과 함께 발표할 수 있다.
관찰평가 산출물 평가
자기/동료 평가지 중 에너지를 효율적으로 이용하는 방법을 이용하여 건
물 모형을 제작하고 발표할 수 있다.
하 에너지를 효율적으로 이용하는 건축물을 설계하고 건물 모형을 제작할 수 있다.