<안정원의 건축 칼럼> 주변 환경은 물론 건축물과 조화로운 태양광 패널의 유연한 디자인

미래의 에너지 어디서 왔나? 태양광 패널의 무한 변신

인간의 삶은 자연과 공존하려는 모습을 통해 더욱 발전을 거듭한다. 자연이 있기에 인간은 지구상에서 삶을 영위할 수 있고 미래를 펼쳐갈 수 있게 된다. 하지만 인간의 이기심은 정해진 자원을 채취하기 위해 자연을 마구잡이식으로 파헤치고, 곳곳에 도시와 인공 구조물을 건설함으로써 욕심의 항아리를 채우기 급급하다. 이러한 도저히 멈출 줄 모르는 인간의 과욕으로 인해 자연은 엄청난 상흔을 입게 되고, 여러 가지 예상치 못하는 재앙의 방식으로 우리에게 역습을 시작한다. 무섭게 우리의 숨통을 조여 오는 지구 온난화와 이상기온 현상으로 인해 인류는 위협받게 되는 셈이다.

그런 점에서 날로 심각해져 가는 지구환경의 위기에 대한 대안을 모색하고자 하는 재생에너지 발굴에 대한 희망적인 움직임이 범지구적으로 벌어지고 있다. 대체에너지는 인류에게 제한된 화석이나 원자력 연료를 대체할 수 있고, 무한하며 무공해로 재생할 수 있다는 점에서 점차 주목을 받고 있다. 재생에너지는 태양열·태양광발전·바이오매스·풍력·소수력·지열·해양에너지·폐기물에너지 등을 일컬으며, 그중 태양광 발전은 여러 개의 태양 전지를 붙인 태양광 패널을 활용해 전력을 생산하는 방식이다. 전 세계적으로 급속도로 확대되고 있는 태양광 발전은 주로 지상이나 건물의 지붕과 벽면 등에 부착하는 방식으로 설치한다. 하지만 현실적인 측면에서 볼 때, 태양광 발전과 태양광 패널의 비약적인 성장과 달리 그 육중함과 설치 구조물의 복잡함은 세련된 건축 디자인을 저해하는 요소로 인식된다. 그렇기에 태양광 패널을 건물 벽면과 지붕, 내부 곳곳에 절묘하게 숨기고, 마치 디자인의 일부처럼 이해하고 이를 구조적, 미학적으로 활용하는 지혜로움이 필요하다. 아래의 건축 사례들은 태양광 패널이 훌륭하게 건축디자인과 조화될 수 있다는 가능성을 제시하고 있다.

태양광 패널과 조화를 이루며, 자연통풍과 채광이 가능한 지속가능한 주차 공간

태양광 패널이 주차장에 지붕에 적용되어 차별화를 시도한 산타모니카 시빅센터 주차장을 꼽을 수 있다. 기울어진 형태로 옥상 층에 설치된 태양광 전지 패널은 건물의 스카이라인을 강조하는 동시에 시빅센터의 상징물로 인식된다. 지붕에 설치된 태양광 패널을 통해 낮 동안 전력을 충분히 생산한다. 건물 외벽을 구성하는 다색 유리는 낮에는 내부에 빛나는 아름다움을 제공하고, 밤에는 태양광 패널로 생산된 전기를 통해 붉은색, 파란색, 노란색 등 다채로운 색상으로 물들인다. 건물의 모든 입면은 자연통풍과 채광이 각층에 유입되며 화이트 도장 마감은 빛과 공기의 질을 최대치로 높여준다. 평범하게 지나칠 수 있는 주차장의 고정관념을 탈피한 시빅센터의 지속가능한 디자인은 주차장으로서는 미국 최초로 친환경인증(LEED)을 받은 건물이다.

산타모니카 시빅센터 주차장(Santa Monica Civic Center Parking Structure) : 건축가_ James Mary O'Connor_ Moore Ruble Yudell Architects & Planners, 사진_ John Edward Linden 제공

경사진 유리 매스와 조화를 이루며 파사드에 태양광 패널을 부착한 최첨단 에너지 효율센터

독일 니더라인 대학 캠퍼스에 들어선 뉴 블라우하우스는 오각형의 특이한 평‧입면 구조와 태양열 복사와 방출에 최적화된 태양전지가 부착되어 독특한 파사드를 연출하는 건축물이다. 경사진 매스의 유리 매스와 태양광 패널은 번갈아 입면에 배치되어 최첨단 에너지 효율센터의 이미지를 반영한다. 외벽을 장식하는 경사진 PV패널은 태양열 복사 에너지의 방향과 발생률에 따라 조정된 것이다. 지붕 위에 추가된 패널은 뉴블라우하우스의 탄소 중립의 전력 수요를 충족시켜 주기에 충분하다. 도시와 캠퍼스를 연결하는 개방된 계단과 마당은 독특한 태양광 패널과 더불어 캠퍼스의 지속가능한 건축의 활력을 불어넣고 있다.

독일 뉴 블라우하우스(New-Blauhaus) : 건축_ kadawittfeldarchitektur, 사진_ AndreasHorsky

곡면형으로 건물을 감싸는 태양광 패널, 패시브하우스 개념이 적용된 지속가능한 오피스 환경

언뜻 보면, 토스터기를 닮은 듯한 건물은 벨기에 수도 브뤼셀의 조성된 오피스이다. 내부 공간을 수직으로 구성하는 중앙 아트리움은 투명한 천창을 통해 자연광을 끌어들이고, 그 옆으로 대조적으로 검은 색의 태양광 패널이 지붕부터 벽면을 에워싸고 있다. 건물은 패시브하우스의 개념이 두루 적용되었고, 세계 최초의 친환경건축물 인증제도인 영국의 브리엄(BREEAM) 우수등급을 획득하였다. 매끄러운 곡선형 입면은 열분해 시스템의 삼중 유리를 적용하였기에 단열 성능도 뛰어나다. 외관의 삼중 유리와 파사드 내부의 환기시설은 여름철의 급격한 외부 온도 상승을 막아준다. 최소한의 기계적 환기와 콘크리트 코어는 지상의 지열 펌프와 연결되며 건물의 패시브 기준을 충족시켜준다. 아트리움 역시 투명성을 확보하는 동시에 잡아놓은 열을 재사용할 수 있게 해준다.

브뤼셀 인바이어런먼트(Brussels Environment) : 건축_ cepezed, 사진_ cepezed, Léon van Woerkom

25층 옥상 테라스 공원과 조화로운 태양광 패널의 기능적, 구조적 아름다움을 연출

kt 광화문빌딩 East는 공중에 떠 있는 듯 날렵한 외관과 맑고 투명한 건물 매스를 토대로 저층 필로티와 루프 가든에 자연형 쉼터를 반영함으로써 오피스 건축의 수작으로 손꼽힌다. 지상 25층 옥상 테라스에 설치한 태양광 발전모듈은 건물에 40W 형광등과 1,000개 용량의 전기를 자체적으로 생산함으로써 탄소배출량을 감소시키는 기능을 한다. 110m 높이의 맑고 투명한 크리스털 매스가 만들어내는 은은한 건축의 빛깔은 세종로와 청진동 일대에 하얀 오아시스 같은 기분 좋은 도시풍경을 선사해 주고 있다. kt 광화문빌딩 East는 녹색건축물 우수등급, LEED 골드등급, 건축물에너지효율 1등급을 획득하였고 연간 17%에 에너지 비용을 절감하고 있다.

kt 광화문빌딩 East : 건축_ RENZO PIANO BUILDING WORKSHOP(RPBW)+(주)삼우종합건축사사무소, 사진_ ANN 에이앤뉴스(양우상)

지붕의 태양광 패널과 조화를 맞춘 단아하면서도 절제된 건축 비례미

용산 한강대로에 들어선 아모레퍼시픽그룹 본사는 주변의 도시 맥락과 흐름을 맞추는 동시에 단아한 흰색의 사각 매스로 더욱 강한 존재감을 드러내고 있다. 건물 지붕에는 태양광 패널이 촘촘히 둘러져 있어 디자인적으로 꽤나 훌륭하다. 지열, 태양광, 태양열 등 친환경 시스템을 설계 때부터 건물에 세심하게 적용해 에너지 절감 효과를 톡톡히 이끌어 내었다. 특히 지역의 기후 특성을 감안하여 방향에 따라 달리 설계한 루버 시스템은 건물의 친환경성을 높여준다. 건물의 상당 부분을 비워서 조성된 공중정원 역시 그 자체가 친환경적인 곳이며, 바람 길이자 빛의 길, 인간적인 소통과 교류의 길이 된다. 이처럼 아모레퍼시픽그룹 본사 건축은 주변의 도시 맥락과 흐름을 맞추는 동시에 단아한 흰색의 사각 매스로 더욱 강한 존재감을 드러내고 있다.

아모레퍼시픽그룹 신본사 : 건축가_ David Chipperfield, 사진_ 아모레퍼시픽그룹

날로 심각해져가는 지구환경에 대한 문제점을 인식하고 이에 대한 대안을 모색해 가고자 하는 하나의 건축적 접근방식이 바로 친환경건축이라 할 수 있다. 패시브하우스, 넷제로 하우스, 에코하우스, 저에너지 친환경 건강주택, 제로에너지주택, 생태건축, 에코하우스, 그린빌딩 등 다양한 명칭으로 불리는 친환경건축은 환경에 대한 따뜻하면서도 지혜로운 건축 언어를 담고 있다. 이러한 물음에 정답을 쫓듯, 재능 있는 건축가의 사려 깊음을 통해 구현된 친환경건축과 태양광 패널의 모범적인 사례를 살펴보는 것은 우리 스스로 환경에 대한 인식 전환의 소중한 기회가 되고 있다. ANN

평론_ 안정원(비비안안 Vivian AN) 에이앤뉴스 발행인 겸 대표이사, 한양대학교 실내건축디자인학과 겸임교수

기사 제공_ 에이앤뉴스그룹(에이앤뉴스_ 건설경제건축디자인문화예술종합미디어뉴스 ‧ ANN TV_ 건축디자인건설뉴스채널 ‧ 에이앤프레스_건설지전문출판사)

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