조명전력 허용기준강원대학교 전기전자공학부_김 훈 교수(033)250-6290 / hoonkim@kangwon.ac.kr개요 우리나라는 2006년 에너지 총 수입액이 839.7억 달러, 국가 전체 수입액의 27.2% 수준으로 에너지에 대한 해외 의존도가 높다. OECD 국가 중 에너지 소비 증가율 1위이며, 1인당 에너지소비량은 미국의 절반 수준이나 일본, 영국, 프랑스 등 주요 선진국을 이미 추월한 상태이다.최근 석유, 석탄 등 화석 에너지로 인한 온실가스 배출량의 증가 등의 환경문제와 유가 상승에 따른에너지 절감에 대한 노력이 전 세계적으로 활발히 진행되고 있으며, 국제 환경규제도 점차 강화되는 추세이다. 이와 같이 국제 환경규제에 따라 국가 차원에서 에너지 이용 효율 개선과 범국민적인 에너지 절약 운동이 꾸준히 계속되고 있다. 본고에서는 해외 조명전력 허용기준 정책에 대해 기술하고 국내 조명에너지 소비에 관한 사무실 건물 조명전력 사용 및 고효율 조명기기를 사용하는 사무 공간의 조명환경 실태 조사를 바탕으로 조명전력 허용기준의 당위성을 기술하고자 한다.조명전력 허용기준 1. 조명전력 허용기준의 의미 조명전력 허용기준은 어떤 공간에 필요한 조도를 얻기 위해 단위면적당 소요되는 총 조명 전기에너지를 뜻하며 단위는 W/㎡로 나타낸다.이는 건축물 설계 초기단계에서 적용하여 조명의 질적인 수준은 유지하면서 조명설비에서 소비전력을 일정한 수준으로 제한하므로, 고효율 조명 제품 및 각종 조명제어시스템 등 조명설비 전체 효율 수준이 일정 기준을 만족해야 한다는 의미를 가지고 있다.2. 조명전력 허용기준의 필요성 현재 우리나라 총 발전량은 약 6,500만㎾(2006년 12월 기준, 매년 300만㎾ 증가)이고 이 중에서 약 20%를 차지하는 조명에너지는 에너지 절약시책에서 큰 비중을 차지하고 있다. 국내 건물의 에너지 절약에 관한 시책은 설계 당시부터 고효율 에너지 기자재 적용을 통한 ‘건물에너지효율등급인증제도(산자부고시)’와 ‘건축물의 에너지절약설계기준(건교부고시)’ 시책이 있다. 또한 기존 건물의 에너지 사용 효율개선을 위하여 ‘건물자발적협약(산자부고시)’제도를 운용하고 있을 뿐, 조명에너지 절약에 관한 구체적인 시책은 미비한 상태이다. 외국의 경우 이미 에너지 절감 및 환경규제에 대처하기 위하여 정부주도하에 강력한 제도적 규제와 재정적 지원을 병행하여 우선적으로 고효율 조명시스템 개발 및 보급촉진을 위한 다양한 프로그램을 진행하고 있다. 또한 조명전력 허용기준을 제정하여 법으로 규제 중이거나 권고사항으로 시행하여 조명에너지 수치를 제한함으로써 에너지 절감을 극대화시키고 있다. 미국과 일본의 조명전력 허용기준 1. 미국 미국의 조명에너지 절감 정책으로서 조명전력 허용기준은 일정 규모 이상의 신축 및 개축 건축물을 대상으로 단위면적당 사용에너지(W/ft2)를 제한하도록 추천하며 에너지 절약 설계 기준을 제공하는 것을 목적으로 한다. 1992년에 제정된 연방입법인 EPACT(Energy Policy ACT)에서 조명에너지 절감을 위하여 미국 냉동 공조학회와 북미조명학회가 공동 연구하여 제정한 ‘ASHRAE/IESNA Standard 90.1’과 동등하거나, 그보다 강화된 에너지 규정을 채택하도록 요구하였다. ‘ASHRAE/IESNA Standard 90.1’은 1989년에 제정되었으며, 1999과 2004년에 내용이 강화되어 개정되었다.(<표 1>, <표 2> 참조)2. 일본일본은 1977년 에너지절감법(에너지사용 합리화에 관한 법률)을 제정하여 바닥면적 2,000㎡ 이상의 사무실, 물품판매 점포, 호텔 또는 여관을 대상으로 건축물 외벽, 창 등에서 열손실 방지 정도와 공기조화설비 에너지 효율에 관한 건축주 노력을 목표로 정하였다. 이 법은 1993년과 2006년에 개정되었다. 조명설비에 관해서 건축물을 건축하는 경우, 건축주는 ‘건축물에 관련된 에너지사용의 합리화에 관계되는 판단기준’을 따라야 한다.계산법은 연면적합계가 2,000㎡ 이상인 건축물을 대상으로 조명에너지 소비계수(CEC/L)에 의한 평가법을 사용하고 있으며, 개정 이후 간단한 계산법인 포인트법이 제정되어 5,000㎡ 이하인 중간 정도 규모의 건축물에 한해서 사용하도록 승인되었다.(<표 3> 참조)국내 조명에너지 사용실태 분석조명전력 허용기준은 건축물 설계 단계에서 건물의 용도 및 특성에 따른 조도기준 상한선을 마련하는 것이다. 따라서 국내 조명에너지 사용실태를 파악하기 위하여 사무 공간의 건물 조명전력 사용 현황과 고효율 조명기기를 교체한 사무 공간의 조명환경에 대해서 조사ㆍ분석하였다. <표 4>는 국내 사무실 건물(7개소)에 대한 조명 설계도면 및 조도계산서를 입수하여 조명전력량과 사무 공간에서 단위면적당 조명전력 사용실태와 조도 계산 적용사례를 분석한 결과를 나타낸 것이다.춘천 M빌딩은 FPL 36W 4등용과 I시청사(예술회관) FL 28W 2등용, 이외 나머지 조사대상 사무실 건물의 경우는 FL 32W 2등용을 적용한 형광등 조명기구를 사용하고 있으며, 고조도 반사갓과 고효율 전자식 안정기를 사용하였다.설계 수치가 미국의 기준(W/㎡)을 약간 상회하는 정도로 나오고 있으나 우리나라 사무실 조도기준(400㏓) 자체가 미국의 조도기준(500㏓)보다 낮다는 점을 감안하면 에너지 과다 사용을 짐작할 수 있다. 또한 설계 조도가 같은데도 불구하고 면적당 조명전력 편차가 발생하는 것은 실별 공간의 적용조도 및 조명율과 보수율을 설계자가 임의로 결정하여 사용함으로써 정확한 조명설계를 하지 않았기 때문이다. 따라서 우리나라도 표준화된 설계 계산 프로그램 개발 및 조명기구 데이터 제공을 의무화하는 방안 없이 조명전력 허용기준의 제정은 무의미하다. 사무실 공간에 대한 국내 KS조도기준 400㏓인 경우, 미국과 일본의 면적당 조명전력을 환산계수를 사용하여 계산하고 조사된 건물을 비교하였다.(<표 5> 참조)미국과 비교한 결과 두 곳을 제외하고는 면적당 조명전력이 높게 평가되었다. 즉, 단위 면적으로 보았을 때 미국의 기준치보다 많은 양의 조명전력을 소비하고 있다는 것을 알 수 있다.마무리국내에서는 고효율 에너지 기자재의 적용을 장려하는 제도, 건축물의 에너지절약을 위한 설계 기준 개정 등 에너지 효율 개선과 범국민적인 에너지 절약 운동이 꾸준히 계속되고 있다. 그러나 조명전력 허용기준을 제정하여 법으로 규제 중이거나 권고사항을 추천하는 등 강력한 제도적 규제와 재정적 지원을 병행하는 외국의 경우에 비하여 조명에너지 절약에 관한 구체적인 시책 방안이 미비한 상태이다. 건축물의 에너지를 효율적으로 관리하는 제도적 규제로서 에너지 절감을 극대화하기 위하여 조명전력 허용기준을 제정하여 시행하는 것이 바람직하다. 조명전력 허용기준의 제정은 조명 에너지 소비를 적절한 한도로 제한함으로써 국내 조명 에너지 절감 및 효율 개선에 관한 효과적인 기대를 초래할 것으로 기대된다.