2050 탄소중립 실현을 위한 전 지구적 노력이 본격화된 가운데, 건물부문은 전 세계 온실가스 배출량의 약 30~40%를 차지한다. 건물부문의 탄소배출은 우리 일상생활과 직접적으로 연관되어 EU를 비롯한 탄소중립의 선진국에서 가장 중점을 두고 감축정책을 추진하는 분야이다. 우리나라 역시 건물부문은 전체 온실가스 배출량의 약 24%를 차지하며, 특히 주거용 건물이 차지하는 비중이 점점 높아지고 있다.

그 중에서도 주목할 변화는 1인가구의 급증이다. 2023년 기준 국내 전체 가구의 35.5%가 1인 가구이며, 2040년에는 절반 가까이 될 것이라는 전망도 나온다. 이 흐름은 한국만의 현상이 아니다. 스웨덴, 독일, 프랑스, 일본 등 주요 선진국의 1인 가구 비율은 전체 가구의 30~50%를 차지하며, 스웨덴 스톡홀름의 경우, 1인 가구 비율은 50%를 넘어 세계 최고 수준이다.

이러한 1인가구의 증가가 최근 건물부문의 에너지 소비, 탄소배출의 증가의 원인이라는 결과를 제시해 전 세계적으로 주목을 받고 있는 연구결과가 있다.

우리 대학 건설환경공학부 송두삼 교수 연구팀은 대규모 실측기반 연구를 통해 국내 1인 가구의 실제 에너지 소비 특성과 구조적 낭비 원인을 규명하는 연구결과를 제시하였다.

1인 가구, 에너지 사용량 ‘다인가구의 두 배 이상’

연구팀은 서울 도심의 실제 주거 가구 518세대를 대상으로 난방, 전력, 온수 사용량을 시간 단위로 1년간 추적했다. AI 기반 알고리즘으로 거주자의 ‘실제 재실 여부’를 자동 탐지하는 방식으로, 단순 사용량이 아닌 행태 기반 에너지 소비 특성을 정밀 분석했다.

그 결과, 1인 가구의 1인당 에너지 소비량은 다인가구에 비해 현저히 많았다.

<대규모 실측 데이터를 활용한 1인 가구와 다인가구(2~4인)의 건물에너지소비량 비교>

난방에너지: 2.69배, 전력: 1.66배, 온수: 1.55배

특히 난방에너지 소비량의 경우, 외출 중에도 난방기를 계속 가동하는 습관이 가장 큰 원인으로 지적됐다. 예컨대 직장인(대학생) 1인 가구는 하루 중 대부분의 시간을 집 밖에서 보내면서도 하루 난방 에너지의 43.6%를 외출 중에 소비하는 것으로 나타났다.

1인 가구는 4인 가족용 집에 살고 있다

그렇다면 왜 혼자 사는 사람이 더 많은 에너지를 쓰는 걸까?핵심 원인은 바로 ‘구조’에 있다. 대부분의 주택은 여전히 4인 가구를 기준으로 설계되어 있으며, 이에 맞춰 난방·전기·급탕 설비가 설치된다. 그러나 1인 가구는 공간과 설비를 타인과 공유하지 않기 때문에, 전기를 끄고 나가도 대기전력이 남고, 온수는 혼자 쓰기엔 너무 많은 양이 예열된다.

‘규모의 경제’가 작동하지 않는 구조적 한계로 인해, 1인 가구는 같은 에너지 효율을 달성하기 위해 더 많은 에너지를 소비할 수밖에 없는 것이다.

재실자의 생활 패턴에 따른 맞춤형 설비 필요

1인 가구라고 해서 모두 같은 방식으로 에너지를 쓰는 것도 아니다.

- 직장인 1인 가구는 집에 없는 동안에도 난방기를 켜두는 비율이 높아 낭비가 심했다.

- 반면 퇴직자·시니어 가구는 집에 머무는 시간이 많지만 외출 시엔 난방기를 끄는 습관을 보여 상대적으로 에너지 소비량이 적었다.

이는 단순한 절약 캠페인보다는 거주자의 생활 패턴에 맞춘 자동 제어 기술이나 에너지 맞춤형 설비 설계 기준이 필요함을 시사한다.

주거 설계·정책 패러다임의 대전환 필요

송두삼 교수는 “이번 연구는 지금까지 추정하거나 간과되던 1인 가구의 에너지 소비 문제를, 객관적인 실측 데이터와 알고리즘 분석을 통해 구체적으로 밝힌 첫 사례”라고 강조한다. 그는 “탄소중립 달성을 위해서는 1인 가구를 위한 건축 설계, 냉난방/급탕/가전 설비 및 스마트 제어 기술 개발 등 새로운 전략이 시급히 마련돼야 한다”고 지적했다.

1인 가구는 더 이상 특별한 예외가 아니라 글로벌 주거 구조의 보편적 흐름이며, 이들을 위한 맞춤형 설계와 정책 없이는 건물 부문 온실가스 감축도 한계에 부딪힐 수밖에 없다.

이번 연구는 국토교통부와 국토안전관리원의 지원을 받아 수행되었으며, 세계적 권위의 에너지 분야 국제학술지 Renewable and Sustainable Energy Reviews (IF 16.3)에 2025년 2월 게재되었다.

※ 논문명: Unveiling energy inefficiencies: A study on building energy consumption in single-person households

※ 저자: 심지수 박사(제1저자), 송두삼 교수(교신저자)

※ DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2025.115546