[우지환 연재(2)] 탄소중립에 의한 건축 전반의 산업

[우지환 연재(2)] 탄소중립에 의한 건축 전반의 산업: "코로나19보다 더 큰 공포가 오고 있다"; 김한결 기자 | eco@ecomedia.co.kr | 입력 2020-09-04 11:27:47

갈수록 심각해지는 지구온난화는 다양한 형태로 인류를 위협하고 있다. 이에 경각심을 일깨우고 더 나아가 사태의 심각성을 극복할 건축적 대안을 제시하기 위해 지난 호에 이어 이번 호에서는 건축 산업의 탄소중립에 관한 글을 싣는다.

건축 산업을 탄소중립 개념으로 전환해야
지난 호에서 언급한 건축 산업 분야의 환경오염 책임론에 대한 개선 방안으로 건축물의 전생애 경비와 저탄소 관점의 사고를 설계단계부터 적극 반영해야 할 것으로 판단한다. 여기에는 친환경적인 저탄소 재료 및 자재선택과 더불어 경제적인 저탄소 시공 및 구법, 최적의 건축 운영 및 투자관리 그리고 저탄소 폐기물 처리와 활용 등 새로운 건축의 방향과 영역의 확보가 요구되고 있다.

미국 환경보호청(EPA)은 건물의 기후변화에 미치는 영향이 심각하므로 환경친화적인 녹색건축물의 필요성을 언급하고 있다. 이는 외부로부터 에너지의 공급 없는 탄소중립 건물이나 에너지 사용을 제로화하는 건축물과 같은 형태의 개발을 의미하는 것이다. 탄소중립이란 건축물 전체가 배출하는 이산화탄소(CO₂)의 양이 다른 건물보다 현저히 적거나 그 건물이 배출하는 탄소량만큼 청정에너지를 생산해 내는 건축물을 말한다.

건축물이 스스로 청정에너지를 생산해 내는 데 필요한 대표적인 사례를 알아보자.

▲ 세계무역센터 (바레인)

▲ 이중외피 시스템 (Double Skin System)

바레인의 수도 마나마에 있는 세계무역센터의 경우 건물에 풍력터빈을 설치하여 풍력으로 건물에서 사용하는 전력의 15%를 생산해 내는가 하면, 널리 알려진 바 있는 건물의 외부벽면에 이중외피(Double Skin System)를 설치하여 자연환기를 활용해 거주자의 건강 증진과 함께 에너지의 효율성을 증가시켜 에너지 소비율을 40% 정도 감소시키는 효과를 가져온다.

탄소중립 실현을 위한 건축물 전생애 평가
이상과 같은 탄소중립의 실현을 위해서는 건축물의 최적설계, 구조, 시공, 유지관리, 리모델링, 해체폐기 단계에 이르기까지 환경부하를 줄일 수 있는 건축 산업을 지속가능 건축으로 재설정하고 그 내용도 철저히 새로운 방향으로 개편되어야 한다. 따라서 이제는 건설 프로젝트의 진행은 설계단계부터 건물의 전 과정에서 발생되는 환경부하를 계산하고 CO₂양을 줄일 수 있는 최적설계에 의한 전생애 평가(LCA : Life Cycle Assessment)를 시도해야 한다.

이러한 전생애 평가는 친환경 건축기술의 새로운 패러다임으로 자리매김해 가고 있다. 이는 건축의 생산 활동 분야를 계획과 구조, 환경과 설비, 재료와 시공, 유지관리 부분으로 각각의 부문별로 세심히 다루어져야 한다. 이들 각각의 활동 분야는 기존의 건축생산 활동 기술들은 과다설계와 자원의 대량투입, 에너지 대량소비와 대량폐기 등이 주요 문제였다.

그러나 이들의 근본적인 배제를 전제로 하는 최적설계는 자원의 절감을 통해 삶의 질이 향상됨은 물론 에너지 절약을 통한 환경부하의 저감을 가져온다. 이어 재활용의 생활화와 그리고 유지관리 비용의 절감은 자연스러운 건물의 장수명화로 이어진다. 따라서 전생애 평가는 건물의 생애 주기에 있어 친환경적이며 선 순환적인 유익한 건축생산을 가능하게 한다.

설계단계서 시작하는 환경부하 절감

건축물의 전생애 주기 평가는 설계단계에서부터 충분히 다루어져야 한다. 설계단계의 지속가능한 이산화탄소 저감은 데이터베이스 구축에 있으며 환경부하를 고려한 건축설계의 도입으로부터 친환경 기술 전략의 구성과 친환경 재료의 선정 등 실제 공사에 투입되고 있는 자재를 대상으로 한 실질적인 DB구축을 필요로 한다. 또한 친환경부하 저감기술과 전생에 각 단계별 검토를 통해 개발된 요소기술들을 적용하는 것이 설계단계에서 필요한 사항이다.

▲ 건축물의 전생애 주기 각 단계별 흐름 및 분석방법

전생애 평가에 있어서 건축의 생산 활동 분야인 계획과 구조, 환경과 설비, 재료와 시공, 유지관리 부분에 대한 최적설계의 접근은 자재의 생산과 운송, 시공, 건물의 운용 및 유지관리, 해체 및 폐기에 이르는 단계로 그 흐름을 확인할 수 있다. 이러한 각 단계별 분석방법으로는 먼저 생산단계의 경우, 실제 투입되는 주요자재의 수량산출과 원단위를 분석하고 운송단계의 경우 실제의 거리를 적용해 운송장비 등의 유류량을 분석하며 시공단계의 경우, 현장에서 소비되는 유류와 전력량 등을 반영한다. 그리고 운용단계와 유지관리 단계의 경우, 에너지절약계획서와 제반 수선주기 등을 적용한 수선의 정도를 고려하고 마지막으로 해체와 폐기단계의 경우 이에 동원되는 장비 등의 사용에 투입된 유류 사용량 등을 반영한다.