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‘한국전력공사(KEPCO) 본사 신사옥’을 소개합니다. -
WORKS 15.12.10

지난 10월, 범건축이 설계한 ‘한국전력공사(KEPCO) 신사옥’의 녹색건축대전 대상 수상 소식 기억 하시나요?

한국전력공사 신사옥은 미국 그린빌딩위원회 (US Green Building Council)에서 개발, 시행하고 있는 친환경 건축물 인증제도인 LEED 인증에서도 83점의 높은 점수로 Platinum 등급을 획득한 우수한 건물로 대한민국 공공건축상에서 국토부장관상을 수상하기도 했죠.

이렇게 중요한 작품~ 그냥 지나칠 수 없겠죠? 한국전력공사 신사옥을 소개합니다 :-)

 

[한국전력공사 신사옥 / New KEPCO Headquarters]

 

Eco-Friendly Design Strategy
KEPCO(한국전력공사)의 새로운 본사를 설계하는 과정에서 가장 중요한 목표는 에너지 소비를 최대한 낮춘 친환경 건축물로의 완성이었다. 한국의 대표 에너지 기업인 KEPCO의 비전을 담은 ‘Energy First Tower’를 그 특성을 표현하는 제목으로 채택하였다. 이를 위해 뛰어난 디자인과 공간감, 용도에 맞는 편의성과 효율을 지닌 계획안에 더하여 에너지 사용량을 최소 수준으로 줄이고 가장 적합한 방식의 신재생에너지를 적극 도입하기로 결정했다. 이는 지금까지 우리가 수행한 업무용 건축물과는 다르게 설정한 설계 방향이다.

우선 대지 내 교통체계를 개선하여 모든 동선을 보다 명쾌하게 정리했고 그린에너지 파크를 계획하여 직원인 주 사용자들이 지역주민은 물론, 자연과도 편안하게 어우러질 수 있도록 배려했다. 사무공간은 층마다 그린 아트리움을 조성하여 근무자들이 쉴 수 있는 자연 친화 공간을 제공했다. 이중외피와 열덕트, 복사패널 등의 친환경 시스템을 도입하여 보다 쾌적한 업무환경을 구현하였다.

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나주 혁신도시에서 가장 높은 건축물이 될 KEPCO의 인지도를 높이기 위해 타워부 입면에는 태양에너지 셀을 활용하여 수직 형태의 에너지 튜브 개념을 적용했다. 건물 전체를 감싸는 지붕 형태는 글로벌 에너지 기업으로서의 역동성을 상징한다. 포디엄(저층부)은 타워부와 달리 석재를 사용하여 수평성을 강조했다. 이것은 나주 혁신도시 전체를 포용할 한국전력의 ‘신뢰와 안정성’을 상징한다.

KEPCO 신사옥이 지닌 건축 기술 상의 특징은 에너지 절감 빌딩이라는 것이다. 이미 지구 상 최대 이슈인 총량 에너지 절감을 위해 외벽의 창호비율을 크게 줄였고, 100% 외단열 시스템을 적용하여 전체 에너지를 약 23% 줄일 수 있었다. 또, 태양광 에너지와 지열, 태양열, 풍력 등의 신재생에너지 사용 비율을 약 42%까지 높여 최고의 에너지 효율을 완성했다. 이러한 과정의 결과로, EPI 114점, LEED Platinum(83점), 친환경건축물 최우수등급, 지능형건축물 1등급, 초고속정보통신 특등급의 인증을 취득하여 최고 사양의 각종 건축물 인증을 받게 되었다. 특히 1차 에너지 소요량은 111.9kWh/m2·yr로 원안 대비 46.48%를 줄였는데, 이는 에너지를 소비하는 건물에서 에너지를 생산하는 건물로 진화하는 ‘패러다임의 전환’을 의미하는 획기적인 일인 것이다.

이런 노력의 결과로 에너지 효율을 중심으로 건물과 대지의 에너지 성능을 최적화했고, 사용자 중심의 디자인과 친환경을 주제로 새로운 업무 공간을 구현해 글로벌 에너지 기업 KEPCO의 상징성을 극대화했다.

 

Passive Technique
KEPCO 본사의 에너지 사용량을 줄기기 위한 첫 과정으로 에너지 소요량을 줄이기 위한 여러 가지의 최적 Passive 기술을 적용했다.
건물의 외벽은 냉난방 에너지의 소요량을 최소로 줄여 재실자의 쾌적도를 높이기 위해 100% 외단열 공법과 고성능 페놀릭 폼 단열재(열전도율 : 0.019W/m∙k)를 적용하였다. 외벽 전체에 적용한 페놀릭 폼 단열재는 열전도율 0.019W/m∙k(비교, 비드법 단열재:0.037)의 성능을 가지며, 노후화에 따른 성능변화가 매우 적은 우수한 재료이다.

에너지 시뮬레이션을 통해 각 방위에 따른 최적의 창면적비를 반영하였으며, 외벽 창호는 모두, 고기밀, 고단열 알루미늄 프레임과 양면 로이코팅 삼중유리를 적용하여, 창호를 통한 에너지 직접 손실과 누기를 통한 대류열 손실을 최소화 하였다.

남측 외벽에는 상하단부에 환기그릴을 설치한 600mm 두께의 이중외피로 계획하고, 그 사이 공간에 전동블라인드를 적용하여 약 48%의 냉·난방 부하를 추가로 절감하도록 계획했다. 이러한 고단열, 고기밀의 외벽 구조와 창호를 적용함으로써 단열성능이 크게 높아져 획기적으로 적은, 난방에너지 요구량 9.9kWh/y, 냉방에너지 요구량 15.4kWh/y을 달성하였다.

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▲ 입면계획 다이어그램, 타워부 ENERGY TUBE (BIPV+이중외피구조)

 
Active Technique
실내의 업무공간에는 열덕트(Cool Tube)를 통한 에너지 저감형 환기 시스템을 적용하였다. 열덕트(Cool Tube) 급기탑을 통해 들어오는 신선한 외기는 지중의 열미로를 거치며 여름에는 시원하고, 겨울에는 따뜻한 적정 온도로 건물 내부로 유입되어 실내를 거쳐 열덕트가 지닌 자연 배기풍력(연돌효과)에 의해 배출된다. 이로써, 이중외피, 전동 창호, 그린 아트리움, 고효율 열교환 공조시스템과 연계하여 에너지 저감형 환기 시스템을 완성한다. 이러한 자연 환기 시스템으로 환기에 필요한 동력을 최초 기본설계안 대비 44% 절감할 수 있다.

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▲ 친환경 시스템 단면 개념도 (기준층)

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▲ 에너지 계획도, 쿨 튜브 개념도
(쿨튜브: 흰개미집을 모티브로 외부 공기를 받아들여 열미로를 통과하며 차가워진 공기를 내부에 공급하는 단면구조)

화장실과 식당에는 절수형 수전을 적용했고, 물을 사용하지 않는 소변기를 적용하여 전체 물 사용량을 약 20% 절감하고, 최적의 우수와 중수의 재활용 시스템으로 수자원을 63% 절약하였다.
건축물 내부 조명은 조도 센서, 재실 센서, 밝기 조절 장치, 전동 블라인드와 연동된 LED 조명기구를 적용하여 조명 에너지 소요량을 최초 기본설계안 대비 9.1% 절감했으며 대기전력 차단 콘센트로 전력손실을 최소로 하였다.

 
New & Renewable Energy
수직성을 강조한 고층부는 최초 디자인 개념에 맞추어 건물 일체형 BIPV 패널을 적용하여 완성했으며, 넓은 면적의 옥외주차장 상부에도 태양광 및 태양열 시스템을 설치하였다. 특히 건물 일체형 BIPV는 수직 차양의 기능을 겸하여 건물의 일사량을 줄임과 동시에 태양광 에너지 효율을 극대화한다.
한편, 지중 축냉 시스템과 연동하는 지열 하이브리드 시스템이 생산하는 냉·온수는 업무시설 천장에 설치한 복사패널을 통하여 업무시설의 냉·난방을 담당하고 있다. 또한 이중바닥 구조로 계획한 업무시설은, 지열로 덥힌 공기를 바닥의 빈 공간을 통해 공급, 난방하는 바닥공조 시스템을 적용하였다. 국내 처음으로 동시에 적용한 지열 하이브리드 시스템을 이용한 복사패널과 바닥공조를 통한 냉·난방시스템으로 난방에 필요한 에너지를 약 20% 절감하게 되었다.

이 외에도 지열을 이용한 적설방지 장치(Snow Melting System)를 사용하고, 공조기와 배기장치 등에서 배출하는 기류를 사용하는 3kw급 소형 풍력 발전기를 배기구에 설치하여 작은 에너지도 놓치지 않는 ‘초저에너지 친환경 건축물’을 실현하였다.

KEPCO 본사는 태양광, 태양열, BIPV, 지열 하이브리드 시스템, 풍력 등 신재생에너지를 이용해 에너지 소비량의 42%를 스스로 공급할 수 있으며 에너지를 소비하는 건물이 아니라 생산하는 지능형 건축물로 완성하였다.

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▲ Energy Facade (3 Tube System)

 
Certification
KEPCO 본사는 명실상부한 친환경 공공업무시설로 대지전체 건축물에 대한 LEED PLATINUM 인증, 녹색건축인증(G-SEED) 최우수 등급, 건축물 에너지효율등급 1등급, 지능형 건축물(IBS) 1등급 인증, 초고속정보통신 건축물 특등급 등, 공신력있는 기관에서 검증받은 국내 최고의 친환경 건축물이다.
철저한 사전 분석으로 ‘초저에너지 건축물’ 실현은 물론, 환경과 사람을 생각하고 지속가능한 건축을 위해 다양한 노력이 깃들어 있는 국내 최고의 친환경 공공청사이다.

 
BEMS (Building Energy Monitoring System) 운영 결과
BEMS를 통해 2014년 1월부터 7월까지의 신사옥과 서울시 삼성동 구사옥의 에너지 사용량을 비교한 결과, 신사옥의 전기 사용량은 약 4,500,000kwh로 구사옥 대비 약 54.9% 절감했으며, 전기요금은 신사옥이 약 7억1천만원으로 구사옥 대비 약38.4% 절감했다. 이는 신사옥으로의 이전을 거의 완료한 시점인 2013년 12월 말 이후의 자료로, 신사옥의 수용인원이 훨씬 더 많을 것임을 감안하면 더욱 의미있는 비교치로 보인다.

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▲ 전기 사용량 비교분석 및 절감량

 
Green Smart Building 구현 및 U-City연계
KEPCO 신사옥은 IBS, BEMS, FMS, 설비 제어, 전력 제어, 출입 통제, 주차 관제, CCTV, 빌딩 안내, 원격 검침, 승강기, 소방 등 모든 시스템을 자동 제어하는 ‘통합관리시스템 (SI, System Integration)’을 적용하여 ‘Green Smart Building’을 구현할 것이다.

또, 다음 단계로 혁신도시 나주로 함께 이전한 KEPCO 자회사인 한전 KDN, 전력거래소, 한전KPS의 Smart Building 구축을 통해, KEPCO 본사를 중심으로 자회사와의 Micro Grid를 구축하여 향후 광주·전남 혁신도시 전체를 아우르는 Smart Grid의 핵심 역할로 광주·전남 혁신도시의 U-City 통합운영센터에 에너지 관리를 위한 최적 모델을 제공할 것이다.

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건물의 형태만 멋진 줄 알았는데, 알고 보니 더 멋진 건물이라는 생각이 듭니다. 특히 필요한 에너지를 스스로 만들어 사용하는 모습을 보니, 참 똑똑한 건물이라는 생각이 드네요^^

[KEPCO본사 신사옥 살펴보기]

 

설계에 참여하셨던 모든 분들, 다시 한 번 수고 많으셨습니다.
B양은 멋진 건물 소개로 다시 돌아올게요 :-) 즐거운 하루 보내세요^^

박 소정 | BAUM ARCHITECTS
BAUM ARCHITECTS 홍보 업무를 담당하고 있습니다. 범건축 사람들 이야기와, 공개되지 않았던 프로젝트의 숨은 이야기를 소개해드립니다.