[표면기술 전쟁] 달아오른 지붕, 전기요금을 바꾸다

한여름 전기요금은 실내에서만 오르지 않는다.
출발점은 지붕이다. 금속 지붕과 어두운 방수층은 햇빛을 붙잡고 열을 저장한다. 그 열은 오후 늦게까지 실내로 밀려든다. 냉방기는 더 오래 돌고, 공조기는 더 세게 돈다.

차열도료가 다시 읽히는 이유는 이 짧은 경로에 있다. 햇빛이 열로 바뀌기 전, 건물 표면에서 먼저 밀어내는 기술이다.


효과를 가장 먼저 숫자로 보여준 곳은 아파트 옥상이었다.
서울주택도시공사 실증에서 차열페인트를 바른 뒤 옥상 표면온도는 최대 9.2℃ 낮아졌다. 실내온도도 약 1.8℃ 내려갔다. 계량기는 더 분명하게 반응했다. 여름철 냉방에너지 소비량은 평균 26.4%, 최대 40.8% 줄었다.

서울시가 올해 쿨루프 사업을 노후주택과 복지시설로 넓힌 배경도 여기에 있다.

올해 사업은 노후주택 171가구와 양로원, 장애인 거주시설, 경로당, 청소년센터 등 복지시설 33곳을 대상으로 한다. 서울시는 모두 204개소의 옥상 3만1,204㎡에 차열페인트를 칠하는 데 13억 원을 투입한다.

면적으로 환산하면 ㎡당 약 4만2,000원이다. 다만 이 금액을 도료 단가로 보면 안 된다. 오래된 옥상을 다시 칠할 수 있는 상태로 만드는 비용에 가깝다. 바탕면 정리와 균열 보수, 안전관리, 인건비와 부대비용이 함께 들어간다.
이 숫자들이 가리키는 방향은 하나다.

차열도료는 더 이상 옥상 색을 바꾸는 공사에 머물지 않는다. 취약계층에게는 냉방비를 줄이는 복지 수단이고, 산업시설에는 생산비를 낮추는 관리 기술이며, 전력망에는 여름 피크를 누르는 수요관리 수단이다.

두온에너지원도 이런 흐름이 본격화되기 전부터 폭염 취약 옥상으로 들어갔다.

2016년 서울의 ‘지구를 식히는 60일, 쿨루프 서울’ 캠페인 당시 노량진 고시원 등 폭염에 취약한 옥상 공간에 차열페인트를 기부한 기업 중 하나로 참여했다. 현장 기술지원은 십년후연구소가 맡았다.
차열도료의 성능은 실험실 표본보다 먼저 뜨거운 옥상 위에서 시험대에 올랐다.


차열도료의 경제성은 건물 용도에 따라 다르게 계산된다.

노후주택과 공동주택에서는 냉방비와 폭염 취약성이 앞선다. 공공청사에서는 에너지 사용량과 유지관리 비용이 중요하다. 냉장·냉동창고와 산업시설에서는 외부 열 유입이 설비 가동시간과 전기요금으로 바로 이어진다.

두온에너지원은 기존 차열도료인 어드그린코트 계열을 통해 현장 적용 사례를 쌓아 왔고, 최근에는 에코그린코트 P를 앞세워 차열·방수·오염물질 저감 기능을 결합한 제품군으로 확장하고 있다.



회사 자료에는 에코그린코트 P의 사업화 실적으로 영덕군청사, 오산 데샹그린 아파트, 애니콜세라픽 등이 제시돼 있다. 공공청사와 공동주택, 산업시설을 모두 적용처로 삼는 흐름이다.

기존 어드그린코트 시리즈까지 포함하면 적용 범위는 더 넓어진다.

2017년 충남 서산 단성목장 축사에서는 한낮 70~80℃까지 오르던 지붕 열을 낮추고 축사 내부온도와 젖소 체온을 평균 2.5℃가량 떨어뜨렸다는 내용이 소개됐다. 원주교도소 옥상 시공에서는 지붕 표면온도 20~30℃ 감소, 실내온도 2℃ 이상 하락 효과가 제시됐다.

숫자의 의미는 개별 사례보다 적용처의 확장에 있다. 차열도료가 아파트 옥상용 흰색 페인트를 넘어 공공시설, 공동주택, 산업시설, 농축산 시설로 옮겨가고 있다는 점이다.


차열도료의 원리는 복잡하지 않다. 출발점은 지붕 위로 떨어지는 햇빛이다.

한여름 맑은 날 지붕 1㎡에는 최대 1000W 안팎의 태양복사가 들어온다. 같은 면적 위에 작은 전기히터 하나를 올려놓은 것과 비슷한 조건이다. 어두운 지붕은 이 에너지를 흡수하고, 밝고 반사율이 높은 지붕은 상당 부분을 되돌려 보낸다.

미국 캘리포니아 길로이의 한 건물 옥상은 이 차이를 숫자로 보여준다.

1996년 7월 한낮, 이 건물 옥상은 77℃까지 올랐다. 미국 로런스버클리국립연구소 연구진이 고반사 코팅을 적용하자 태양광을 되돌려 보내는 비율인 알베도는 0.25에서 0.60으로 높아졌다. 같은 조건의 옥상 표면온도는 49℃로 낮아졌다. 차이는 28℃였다.

지붕의 물성이 바뀌면 열의 경로도 달라진다. 표면온도가 낮아지고, 실내로 들어오는 열이 줄고, 냉방 전력 사용량이 내려간다.




해외 도시는 지붕을 폭염 대응 제도 안으로 끌어들이고 있다.

뉴욕시는 2009년부터 ‘NYC CoolRoofs’를 추진했다. 검은 아스팔트 평지붕은 여름철 최고 88℃ 안팎까지 오를 수 있다.

뉴욕은 지붕을 새로 만들거나 고칠 때 일정 수준 이상의 차열 성능을 요구한다. 기준은 초기 태양반사율 0.70 이상, 열방사율 0.75 이상 또는 태양반사지수 SRI 82 이상이다.

미국 환경보호청은 쿨루프가 냉방 건물의 피크 냉방수요를 11~27% 줄일 수 있다고 분석했다. 에어컨이 없는 주거건물의 최고 실내온도는 1.2~3.3℃ 낮아질 수 있다고 봤다.

아시아 도시들은 지붕을 넘어 도로와 보행공간까지 보고 있다.

싱가포르 난양공대 연구진은 실제 도시 공간에서 차열 코팅을 적용한 뒤 보행자가 느끼는 열환경을 측정했다. 연구 결과 차열 코팅은 보행 체감열을 최대 1.5℃ 낮추는 것으로 제시됐다.

일본 도쿄는 도로 표면을 폭염 대응 공간으로 다룬다.

차열성 포장은 일반 아스팔트보다 노면온도 상승을 최대 10℃가량 억제하는 기술로 소개됐다. 낮 동안 달궈진 아스팔트가 밤의 열대야를 키우는 만큼, 도로 표면도 도시 열관리의 대상이 됐다.

호주 뉴사우스웨일스주도 지붕 색과 재료를 도시열섬 대책의 일부로 다룬다.

NSW 도시열 대응 자료는 UNSW 분석을 인용해 적정 지붕재가 시드니의 여름 피크 대기온도를 최대 1.6℃ 낮추고, 평균 표면온도를 4~8℃ 낮출 수 있다고 설명한다.

인도 아마다바드는 더 절박한 사례다. 2010년 5월 최고기온이 46.8℃까지 치솟았고, 한 달 동안 4,462명이 사망했다. 평년 같은 기간보다 1,344명 많았다.

아마다바드시는 2013년 남아시아 최초의 도시 단위 폭염 행동계획을 도입했다. 경보, 병원 대응, 보건 인력 교육, 취약계층 안내, 냉방쉼터를 묶은 뒤 쿨루프 프로그램까지 폭염 적응 대책에 연결했다.

평가 결과 2014~2015년 2년 동안 2,380명이 사망을 피한 것으로 분석됐다. 저소득층 주거지 3,000가구 지붕에는 흰색 석회 도장, 태양반사 코팅, 반사 지붕재가 적용됐다. 조건에 따라 실내온도는 일반 지붕보다 2~5℃ 낮아졌다.

공통점은 분명하다. 지붕과 도로, 벽면은 더 이상 도시의 배경이 아니다. 폭염이 잦아진 도시에서 표면은 열을 줄이는 인프라가 됐다.


정부는 2026년 여름 최대 전력수요를 94.1GW에서 98.8GW 수준으로 전망했다. 공급능력은 107GW, 예비력은 8.2GW 수준으로 제시됐다.

전력수급은 관리 가능한 범위에 있다. 그러나 폭염이 길어지면 건물은 낮 동안 열을 품고, 오후와 저녁에 냉방 수요를 한꺼번에 밀어 올린다. 공장, 대형마트, 물류창고, 학교, 병원, 노후 주거지의 공조부하가 동시에 올라간다.

산업단지 지붕으로 계산을 넓히면 의미는 더 커진다. 울산, 여수·여천, 거제, 대산 산업단지의 지붕 면적을 5,000만㎡, 50㎢로 가정하면 한여름 한낮 이 지붕이 받는 순간 태양복사 전력은 50GW에 이른다.

어두운 지붕 반사율을 20%, 고성능 차열 지붕 반사율을 85%로 놓으면 차이는 65%포인트다. 50GW의 65%는 32.5GW다.

발전량이 아니라 지붕이 열로 흡수하지 않고 되돌려 보내는 태양복사 부하다. 피크 시간대 4시간으로 환산하면 130GWh 규모의 열에너지가 건물에 덜 쌓인다는 계산이 나온다.

이때 지붕 표면온도 20~30℃ 저감, 실내온도 2~4℃ 저감, 냉방부하 10~20% 감소 시나리오는 전력수요 관리의 언어가 된다.

산단 지붕 50㎢를 차열 표면으로 바꾼다는 가정에서는 여름철 전력망에 1~2GW 규모의 수요 완화 가능성을 추정할 수 있다. 1000MW급 원전 1~2기 출력에 해당하는 규모다.

이는 실측값이 아니다. 적용 면적, 지붕 상태, 단열 성능, 공조 효율, 가동시간에 따라 달라지는 시나리오다.

그러나 이미 지어진 건물을 한꺼번에 새 단열 기준으로 바꾸기 어렵다는 점에서, 차열도료는 현실적인 중간 해법으로 거론된다.


차열도료 시장은 빠르게 커지고 있다. 글로벌 반사형·쿨루프 코팅 시장은 2024년 49억 달러 규모에서 2034년 95억 달러 안팎으로 성장할 전망이다.

경쟁의 한쪽에는 대형 도료사가 있다.

국내에서는 KCC와 노루페인트 같은 익숙한 브랜드가 시장을 넓히고, 해외에서는 PPG와 셔윈-윌리엄즈, 악조노벨 같은 세계적 도료기업이 기술과 유통망을 앞세운다. 이들의 강점은 생산 규모와 품질관리, 대량 납품 능력이다.

다른 한쪽에는 연구실의 초고성능 소재가 있다.

미국 퍼듀대 연구팀은 황산바륨 기반 초백색 도료로 태양광 반사율 98.1%, 대기창 방사율 0.95를 보고했다. 실험실 기준으로는 표면을 주변 공기보다 차갑게 만들 수 있는 방사냉각 기술이다.



두온에너지원이 파고드는 지점은 그 사이에 있다.

대형사처럼 공급망으로 시장을 밀어붙이거나, 연구실 소재처럼 최고 반사율 하나로 승부하는 방식이 아니다. 현장에서 부딪히는 조건을 제품군으로 묶는 쪽에 가깝다.

산업단지 지붕에는 먼지와 매연이 내려앉는다. 비와 자외선이 도막을 때리고, 작업자가 밟고, 배관이 지나가고, 노후 방수층이 갈라진다. 흰색은 반사율이 높지만 눈부심과 오염에 약하다. 회색, 녹색, 청색 지붕이 필요한 현장도 많다.

이 때문에 시장의 질문도 달라지고 있다.

얼마나 하얀가보다 얼마나 오래 식히는가. 시공 직후 온도보다 1년, 3년, 5년 뒤 성능이 남는가. 제품 설명서보다 전력사용량이 실제로 줄었는가. 이 질문이 현장형 중소기업에도 기회를 만든다.


두온에너지원은 이 경쟁에서 규모보다 조합으로 움직인다.

2010년 설립된 이 회사는 건축물 외부와 보도, 광장, 축사 등에 쓰이는 차열페인트를 주요 제품군으로 두고 있다.

최근 전면에 세운 에코그린코트 P는 흰색 제품 기준 근적외선 반사율 92%, 일사반사율 92%대 성능을 공인시험 자료로 제시했다. 중명도 회색 제품에서도 근적외선 반사율 87%가 제시됐다.

눈에 띄는 대목은 색과 기능을 함께 다루려는 방향이다.

차열도료 시장은 흰색 반사율 경쟁만으로 설명되기 어려워졌다. 실제 현장에는 회색 지붕과 색채 기준이 있는 외벽, 습기와 암모니아에 노출되는 축사, 전력비에 민감한 냉장·냉동시설이 함께 놓여 있다.

에코그린코트 P는 이런 조건을 겨냥해 차열과 방수, 내후성, 광촉매 기능을 결합하는 제품으로 제시돼 있다. 냉방부하를 줄이고, 방수층을 보호하며, 오염물질 저감 기능까지 한 표면재 안에 묶으려는 방식이다.

회사는 환경표지, 재난안전신기술, 조달 혁신제품, CRRC 쿨루프·쿨월 등재, 저탄소제품 인증, 단체표준 인증 이력도 확보했다. 다만 인증은 제품별 적용 범위가 다를 수 있어 회사의 기술 이력과 개별 제품 성능은 구분해 읽어야 한다.

두온에너지원은 2026년 서울 코엑스에서 열린 ENVEX에서도 ‘대기오염물질 분해 기능 차열 페인트’를 주제로 기술을 소개했다.

차열도료가 건축 마감재를 넘어 폭염 대응, 에너지 절감, 대기오염 저감 기능까지 요구받는 시장으로 이동하고 있음을 보여주는 대목이다.




차열도료는 일반 수성페인트나 단순 우레탄 방수재보다 초기 비용이 높게 잡힌다.

기능성 세라믹 안료, 산화아연, 고반사 안료, 특수 바인더가 들어가고 바탕면 정리와 도막 품질 관리도 중요하다.

2025년 언론 보도에서 쿨루프 도색작업의 ㎡당 시공비는 3만5,000~6만 원 정도로 소개됐다. 일반 우레탄 방수 단가가 ㎡당 1만8,000~2만2,000원대에 형성된 사례와 비교하면 초기 비용은 높은 편이다.

그러나 시장의 판단은 가격에서 멈추지 않는다.

회수기간이 핵심이다. 냉방을 거의 하지 않는 창고와 24시간 냉장설비가 돌아가는 물류시설은 다르다. 같은 도료라도 지붕 재료, 단열 성능, 냉방기 효율, 사용 시간, 오염 정도에 따라 결과가 달라진다.

두온에너지원이 제시한 컨테이너 시험 조건의 냉방 전력 절감률 19%를 적용하면 계산은 구체화된다.

여름철 냉방 관련 전력 사용량이 5만kWh인 건물이 19%를 줄이면 절감 전력은 9,500kWh다. 전력량요금이 100원대 초반인 산업용 구간에서는 약 100만 원 안팎, 180~190원대 최대부하 구간에서는 180만 원 안팎의 절감 효과가 계산된다.

냉방 관련 전력 사용량이 20만kWh인 대형 공장이나 냉동창고에서 같은 절감률이 나오면 3만8,000kWh를 덜 쓰게 된다.

요금 단가와 사용 시간대에 따라 절감액은 수백만 원 단위로 올라간다. 여기에 방수층 보호, 열팽창·수축 완화, 실내 작업환경 개선, 축사 고온 스트레스 완화 효과가 더해진다.


차열도료 시장은 흰색 지붕 경쟁을 지나 복합 표면기술 경쟁으로 이동하고 있다.

색상형 근적외선 반사, 방수, 내후성, 광촉매 기능, 장기 유지성능이 함께 요구된다. 대형 도료사는 규모와 공급망으로 움직이고, 연구기관은 반사율과 방사냉각 성능의 한계를 밀어 올린다.

두온에너지원 같은 중소기업은 현장 조건에 맞춘 기능 조합으로 시장의 접점을 넓힌다.

폭염 대응 기술은 대형 냉방설비나 발전설비에만 머물지 않는다. 이미 지어진 건물의 지붕과 외벽을 어떻게 바꾸느냐도 중요한 선택지가 됐다. 지붕은 건물의 덮개를 넘어 도시가 열을 흡수하고 배출하는 조절면으로 읽히고 있다.

페인트 한 겹의 효과는 작아 보이지만, 냉방전력과 취약계층 주거, 산업시설 운영비, 축산 피해, 도시열섬을 함께 놓으면 계산은 달라진다.

전기요금이 지붕에서 먼저 오르는 시대, 차열도료 시장의 경쟁은 가장 뜨거운 표면 위에서 본격화되고 있다.


박근호 글로벌이코노믹 기자 hotkay89@gmail.com