‘건물 옥상은 열기가 버려지는 곳’ 역발상… 기계硏, 폐열-이산화탄소 모아 작물재배

“에너지 아끼고 온실가스 30% 감축”
서울서 국내 첫 상용건물 실증 진행

한국기계연구원이 건물 일체형 옥상온실을 건축해 14일 공개했다. 유휴공간인 옥상을 활용해 건물에서 버려지는 열과 이산화탄소를 온실에 활용할 수 있다. 한국기계연구원 제공

14일 서울 성동구 성수동 빌딩 숲속 평화빌딩. 옥상에 올라서자 갑자기 겨울 추위가 사라지며 눈앞에 푸른 작물이 가득 펼쳐졌다.

오크라, 서양가지, 파프리카 등 이질적인 묘목이 자라고 있는 이곳은 한국기계연구원이 최근에 만든 ‘옥상온실’이다. 건물에서 나오는 폐열과 이산화탄소를 식물의 광합성에 활용하고, 반대로 식물이 내뿜는 산소를 일반 사무실에 공급하는 에너지 교환기술이 적용된 것이 특징이다. 국내 연구진이 상용 건물에 온실을 구축한 것은 이번이 처음이다. 기계연구원을 비롯해 에너지기술연구원, 서울대, 충북대 등 17개 기관이 참여했다.

옥상온실은 면적 200㎡ 규모다. 건물 내에서는 식물의 상태에 따라 색이 바뀌며 빛을 공급하는 발광다이오드(LED), 생장에 필요한 양분이 들어간 양액, 각종 냉난방 공급장치 등 다양한 설비가 마련됐다. 이산화탄소, 온·습도, 광량을 측정하는 센서들이 기상 등 조건을 반영해 이 설비들과 연동된다. 예를 들어 빛의 양이 매우 많을 경우 햇빛을 막기 위한 스크린을 내리는 방식이다. 이상민 기계연 친환경에너지연구부 책임연구원은 “건물이 가장 열을 많이 잃어버리는 공간이 옥상인데, 이곳에 온실을 설치하면 (버려지는) 열을 이용할 수 있다”고 설명했다.

연구진은 서울 강서구 메이필드호텔 신축 건물에 650㎡가량의 옥상온실을 구축하는 2차 실증에 나선다. 건물에 전원을 공급하는 분산 전원장치를 설치하고 여기서 나오는 에너지를 온실과 건물이 공유해 활용할 수 있도록 한다는 계획이다. 일련의 실증을 통해 냉난방 에너지 20% 절감과 온실가스 30% 감축, 작물생산성 20% 증가 등의 효과를 기대하고 있다고 연구원 측은 밝혔다.