[투데이에너지 홍시현 기자] “같은 난방을 하는데 우리집은 다른 집보다 더 춥다” 또는 “우리집은 다른 집보다 난방비가 더 나온다”라는 말을 주위에서 종종 들을 수 있다. 이렇게 말을 하는 사람이 사는 집은 최상층일 확률이 높다. 이와 같은 말이 사실임을 수치로 입증한 논문이 나와 관심을 모으고 있다.
홍희기 경희대 교수 연구팀이 최근 발표한 ‘공동주택에서 비난방세대가 미치는 열적 영향’ 논문에 따르면 비난방세대가 존재하는 경우 좌우세대의 난방 에너지 증가율은 1% 전후로 현재의 단열조건으로 충분하나 상하세대는 단열재가 없으면 42.3%나 소비량이 증가한다고 밝혔다.
한국의 대표적인 공동주택의 주거형태인 아파트의 거주세대는 2010년 실시한 인구주택 총조사의 가구부문 전수집계결과 전체의 절반 수준인 47.1%이며 난방방식은 중앙난방방식에서 개별난방 및 지역난방으로 변화하는 추세이다.
지역난방의 경우는 면적에 따른 기본요금에 각 세대의 사용량에 따른 난방요금이 부과되는데 2014년 배우 김부선 씨에 의해 난방비 부당요금 문제가 사회적으로 큰 이슈가 된 적이 있다. 이 과정에서 열량계 조작 의혹과 더불어 실제로 전기장판 등 전기적 국부난방에 의존하며 온돌난방을 전혀 사용하지 않은 세대가 다수 포함된 것으로 나타났다.
연구팀은 이에 따라 비난방세대가 인접세대에 미치는 열적 영향과 에너지 사용량을 시뮬레이션해 인접세대에 추가되는 난방에너지를 비교 및 분석하고 강화된 단열조건을 적용한 효과를 정량적으로 파악했다.
우선 비난방세대를 포함해 상하좌우 9세대를 설정하고 각 세대는 발코니 및 각 방의 구분이 없도록 대폭 단순화했으며 3중 유리를 적용, 벽체의 구성은 1990년대에 시공된 남향의 아파트로 조건을 설정했다.
그 결과 난방하지 않는 세대의 좌우세대인 옆집의 경우에는 접하는 면적이 상대적으로 작고 단열이 비교적 잘 돼 난방비 증가는 1% 정도인 반면 위아래 세대의 경우에는 6배 이상 넓은 열전달 면적의 영향으로 19% 이상의 매우 큰 영향을 주는 것으로 나타났다.
난방 여부에 대한 상하세대 및 좌우세대의 월별 에너지 소비량으로 상하세대가 20% 정도 큰 난방 소비량을 보인다. 인접세대가 20℃인 경우에 비난방세대는 14.4~16.3℃, 인접세대가 24℃인 경우에 비난방세대는 15.3~18.8℃ 정도를 유지해 난방을 하지 않아도 인접세대의 난방열로 충분히 온도가 유지됐다.
슬래브에 온수 코일이 설치되는 개량 온돌의 특성상 난방을 하면 그 온수의 열이 100% 자신의 세대로 전달되는 것이 아니라 30% 가까이는 아래층으로 빠져나가게 된다. 따라서 실제로 난방을 전혀 하지 않아도 인접세대의 난방열이 유입되어 실내온도가 15℃ 이하로 떨어지는 일은 거의 없었다.
모든 세대가 제대로 난방을 한다면 중간층 세대는 위층에서 30%, 자신의 온돌에서 70%의 열을 받아 난방열의 유출은 어느 정도 상쇄된다고 볼 수 있다. 결국 최상층 세대는 아래층에 주기만 하고 위층에서 받지 못하므로 난방비 소비가 가장 많다.
문제는 중간층에 전혀 난방을 하지 않는 세대가 있는 경우에는 바로 아래층 세대는 최상층 세대와 비슷한 상황에 처할 뿐만 아니라 최상층 세대보다 오히려 더 많은 난방 에너지를 소비하는 결과가 나왔다.
2012년 발효된 건축법의 단열 기준이 강화되며 최상층 및 최하층의 단열재 보강과 더불어 중간층의 층간 단열 강화가 됐다. 그러나 중부지역의 공동주택 층간 바닥에는 열전도율0.035~0.04W/m·K의 단열재 35㎜를 규정하고 있어 하부 열저항 0.0928K·㎡/W로 공급열의 73%는 상부로 27%는 하부로 이동해 단열이 미흡하다. 만약 단열 기준을 3배 두꺼운 89㎜플리스티렌을 적용한다면 10%만 아래로 전달된다.
모든 세대의 난방 결과의 단열재가 없는 경우와 비교하면 최상층을 제외하고 에너지 소비량이 상당히 균일하다. 난방하지 않았을 때 인접세대의 에너지 소비량은 42.3% 증가한 반면 35㎜ 단열재를 사용하면 19.5% 증가, 89㎜ 단열재를 적용하면 10% 증가로 에너지 사용량을 줄일 수 있다.
결국 강화된 단열조건을 적용해도 상하세대의 소비량은 19.5% 증가한다. 온돌난방의 특성상 강화된 단열조건에도 불구하고 상하세대간의 열적 연계를 약화시키기에는 충분하지 않다. 또한 지역 및 개별난방을 사용하는 않고 전기매트 등의 국소난방 등을 사용하는 경우에도 실제로는 인접세대의 난방열이 유입된 것을 고려한다면 난방비 기본요금에 이 유입분을 포함시키는 방안도 고려해봐야 한다.