[해가패시브 칼럼 14편] 쾌적 존의 비밀 — 적응 쾌적, 옷차림, 그리고 쾌적 전략
오늘은 사람이 편안함을 느끼는 범위인 쾌적 존과, 사람이 환경에 적응하는 방식에 대해 알아보겠습니다. 한여름에 실내 온도가 26도일 때와 한겨울에 26도일 때, 몸이 느끼는 감각은 다릅니다. 에…
오늘은 사람이 편안함을 느끼는 범위인 쾌적 존과, 사람이 환경에 적응하는 방식에 대해 알아보겠습니다. 한여름에 실내 온도가 26도일 때와 한겨울에 26도일 때, 몸이 느끼는 감각은 다릅니다. 에어컨이나 난방기로 실내 온도를 같은 숫자에 맞춰 두어도, 어떤 날은 편안하고 어떤 날은 왠지 찌뿌둥하거나 서늘합니다. 사람이 느끼는 편안함이 공기 온도라는 숫자 하나로 정해지지 않기 때문입니다.
창으로 햇살이 드는 침실 — 청주 구성리 '다정다감'
사람이 열적으로 편안함을 느끼는 상태를 열쾌적성이라고 하고, 이를 그래프 위의 범위로 나타낸 것을 쾌적 존(Comfort Zone)이라고 합니다. 실내의 쾌적함을 정하는 요소와, 건축이 사람의 감각에 어떻게 대응하는지 이야기해 보겠습니다.
1. 실내온도가 전부가 아닌 이유
열쾌적성은 몸이 체온을 유지하려고 땀을 많이 흘리거나 떨지 않아도 되는 상태를 말합니다. 이 쾌적함을 정하는 것은 공기 온도만이 아닙니다. 습도, 바람의 속도, 그리고 주변 벽과 창의 표면온도를 뜻하는 평균복사온도, 이 네 가지가 함께 작용합니다.
예를 들어 실내 공기 온도가 조금 높더라도 바람이 살랑이면 피부의 땀이 증발하며 열을 가져가 쾌적하게 느낍니다. 유럽과 달리 습도가 높은 우리나라의 한여름이 끈적하고 불쾌하게 느껴지는 것도, 상대습도가 높아 피부의 땀이 잘 증발하지 않기 때문입니다. 반대로 한겨울 일반 주택에서는 실내 공기를 아무리 데워도, 단열이 약한 창과 벽의 차가운 표면이 몸의 열을 빼앗아 한기를 느낍니다. 주변 벽면의 표면온도가 낮으면 공기 온도를 높여야 하고, 반대로 주변 표면온도가 높으면 공기 온도를 낮춰야 쾌적 존 안에 머물 수 있습니다.
패시브하우스는 단열과 기밀을 높여 겨울에도 실내 벽과 유리창의 표면온도를 공기 온도와 거의 같게 유지합니다. 덕분에 실내 온도를 20도까지 낮추어도 따뜻하게 느낄 수 있습니다. 냉난방을 지나치게 하지 않고도 사계절 내내 쾌적 존 안에 머물 수 있는 것입니다.
2. 사람이 환경에 맞추는 적응적 쾌적
사람은 온실 속의 화초처럼 고정된 온도에서만 살 수 있는 존재가 아닙니다. 최근 건축물리 분야에서 많이 다루는 개념이 적응적 쾌적(Adaptive Comfort)입니다. 사람은 환경의 변화에 맞춰 행동과 몸, 마음 모두 스스로 적응하는 능력을 가지고 있습니다.
행동의 적응은 더우면 창을 열거나 옷을 가볍게 입는 것입니다. 몸의 적응은 기온에 따라 혈관이 좁아지거나 넓어지며 체온을 조절하는 반응입니다. 마음의 적응은 계절에 따라 달라지는 기대입니다. 우리는 한여름에 겨울처럼 서늘한 실내를 기대하지 않고, 여름의 조금 높은 온도를 자연스럽게 받아들입니다.
사계절 내내 설비로 실내 온도를 22도에 묶어 두는 건물보다, 자연 통풍이 되고 거주자가 직접 창을 열어 바람을 들일 수 있는 건물에서 사람들이 더 큰 만족을 느끼는 이유가 여기에 있습니다. 자연의 변화에 맞춰 대응하는 공간은 에너지 소비를 크게 줄일 뿐 아니라 생활도 더 편안하게 만듭니다.
3. 건물도 계절에 맞는 옷을 입어야 합니다
옷의 단열 성능을 나타내는 단위로 클로(clo)가 있습니다. 두꺼운 패딩이나 여러 겹 입은 옷은 옷감 사이에 공기층을 가두어 클로 값이 높습니다. 건물의 단열재나 3중 유리가 바깥의 찬 공기를 막는 원리와 같습니다. 반면 여름에 입는 얇고 바람이 잘 통하는 삼베나 면 옷은 클로 값이 낮아 몸의 열과 땀을 빨리 내보냅니다.
그런데 요즘 도시의 건물은 계절에 맞지 않는 옷을 입고 있는 경우가 많습니다. 한여름 유리 외벽 건물의 큰 유리창은 햇볕을 그대로 받아들여 실내를 덥게 만들고, 이를 식히기 위해 큰 냉방기를 쉬지 않고 돌려야 합니다.
건물도 계절에 맞는 옷을 입어야 합니다. 여름에는 차양과 외부 블라인드로 햇빛을 막고, 겨울에는 깊이 들어오는 햇빛의 열을 실내에 담아 둘 수 있어야 합니다.
경사 천장 아래 밝은 주방 — 고성 월흥리 '행복 가득한 집'
4. 계산으로 확인하는 쾌적함
건축에서 쾌적 존을 확보하는 일은 비싸고 좋은 자재를 많이 쓰는 것만으로 이루어지지 않습니다. 그 지역의 기후, 대지의 방향, 계절별 일사량, 그리고 그 공간에서 살 사람들의 활동까지 꼼꼼하게 따져야 합니다.
덥고 건조한 기후에서는 물의 증발로 식히는 패시브 냉방을 쓰고, 추울 때는 사람과 가전제품에서 나오는 열도 난방에 활용하는 등 여러 설계 전략을 함께 써야 합니다. 햇빛을 받아들여야 할 때와 막아야 할 때를 정확히 구분하고 그에 맞게 설계하는 것이 건축가의 중요한 역할입니다.
해가패시브건축사사무소는 감이나 경험에만 의존해 집을 짓지 않습니다. 에너지 계산 프로그램으로 사계절의 실내 표면온도와 습도 변화, 일사 획득량을 숫자로 예측하고 확인합니다. 거주자가 가장 편안하게 지낼 수 있는 쾌적 존을 실제로 만들어 내는 것, 그것이 '데이터로 증명하는 건축가의 책임'입니다.
이 글이 만들어진 과정
이 연재는 Norbert Lechner의 『Heating, Cooling, Lighting』을 교재로 삼습니다. 책의 챕터 순서에 따라 다룰 주제를 나누고, 각 주제를 패시브하우스의 설계·시공과 연결해 글의 얼개를 구성합니다. 그 얼개를 바탕으로 한 초벌 원고 작성에는 생성형 AI의 도움을 받으며, 최종 원고는 필자가 내용을 검토하고 실무 경험을 더해 다듬은 것입니다. 이번 글은 책의 4장 「열쾌적성」의 4.8~4.13절 내용을 정리한 것입니다.
조민구 · 해가패시브건축사사무소