[특집] 친환경건축, 에너지효율은 ↑ 탄소배출은 ↓

환경 보전 위한 건축물, 지구환경에 미치는 영향 최소화할 수 있어
김한결 기자
eco@ecomedia.co.kr | 2021-06-02 15:24:46
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[이미디어= 박영복, 김한결 기자] 친환경건축물은 설계단계부터 건축물 준공이후 철거까지의 관련된 경비와, 저탄소 관점에서 건축물 전 생애 평가가 적극 반영되어야 한다. 이를 위해서는 친환경적인 저탄소 재료와 자재선택, 경제적인 저탄소 시공 및 기법, 최적의 건축 운영 및 투자관리, 저탄소 폐기물 처리와 활용 등 지속가능 건축으로 재설정하고 탄소중립 실현을 위한 새로운 건축의 방향과 영역의 확보가 요구된다.

친환경건축에는 제로 에너지건축과 그린리모델링 건축이 이에 속한다. 이 두 가지는 에너지 절약과 환경 보전을 위해 건축물이 환경에 미치는 영향을 최소화시키면서 건강한 거주환경을 제공하기 위한 최적화된 설계와 디자인이 필요하다. 이러한 친환경설계, 도시설계, 실내설계, 빌딩 에너지 최적화 설계, 빌딩 친환경·에너지 리모델링 설계 기술 등은 일반 공동주택이나, 빌딩 등에 적용된다. 한미글로벌, 삼우종합건축사사무소, ㈜희림종합건축사사무소, ㈜한라 등의 관련기업들이 이러한 서비스를 제공하고 있다. 아울러 (사)한국환경건축연구원은 친환경건축연구를 토대로 친환경 건강아파트 가이드라인 개발, 친환경 주거단지 디자인 매뉴얼, 공동주택 내부소음 저감기술, 건축환경 전반에 친환경 특화설계 기술 지원과 친환경 미래 주거 공간 개발에 나서고 있다. EAN테크놀로지는 국내 최초 친환경 건축기술 전문컨설팅 기업으로 건축, 토목, 도시, 생태분야의 환경성능과 지속가능성을 고려해 온열·빛·공기·소음환경, 에너지소비와 순환, 생태환경, 심리적환경 등의 ‘환경성능’을 높여 인간을 둘러싼 환경의 질을 향상시키기 위해 노력하고 있다.

친환경건축에 소요되는 건설자재들도 중요하다. 일반 공동주택 및 초고층 공동주택의 건설에 투입되는 대표자재로는 철근, 콘크리트제품, 알루미늄제품, 합판, 산업용 플라스틱제품 등의 항목이 있다. 이러한 건설자재들은 한국건설기술연구원건설이나 한국건설자재시험연구원, 한국건설산업품질연구원(품질연구원) 등에서 공사 및 건설기자재의 품질인증, 인정, 지정, 검사, 시험, 평가, 인증을 받는다. 환경부에서는 실내공기오염의 주원인인 실내건축자재 중 공기 중에 바로 노출돼 영향을 줄 수 있는 마감재로 접착제, 페인트, 벽지, 바닥재, 실란트, 퍼티 등으로 구분하며, ‘건축자재의 오염물질 방출기준’을 적용했다. 이러한 제품들은 한국환경산업기술원에서 운영하는 환경성적표지, 환경표지인증과 한국공기청정협회에서 발행하는 친환경 건축자재 단체표준인증(Healthy Building Material, HB) HB마크 등의 인증심사를 받는다. 환경성적표지는 제품 및 서비스의 환경영향정보를 정확하고 투명하게 공개함으로써 지속적인 환경개선을 유도하는 제도다.

에너지 손실 최소화, 효율 높이는 ‘패시브 (Passive) 기술’ 고성능 건축자재
패시브 하우스의 포인트는 ‘단열’이다. KCC는 에너지 제로 하우스의 액티브· 패시브 기술을 선도하며, 창호와 보온 단열재 부분에서 두각을 나타내며, 에너지 제로 하우스 실현에 앞장서고 있다. 오래된 건축물이나 잘못된 자재를 사용과 시공을 잘못된 건축물에서는 에너지손실뿐만 아니라 누수 및 결로. 곰팡이가 발행한다. 이로 인해 많은 불편과 법적논쟁이 제기되는데 원인은 ‘열교( Thermal Bridge)’ 때문이다. 이렇게 건물 외피에 단열이 끊기거나 기밀하지 못해서 발생하는 요인은 열적 쾌적성을 악화시켜 인체 건강을 위협한다. (주)스타빌엔지니어링은 자체 개발한 STAR 열교차단재를 사용해 건축단계에서부터 미리 예방하고 해결하고 있다. STAR열교차단재 적용으로 쾌적한 주거환경은 물론, 건설기능공에게 유연한 작업환경을 제공하며, 설계자 및 건축 관계자들의 신뢰성 향상에 기여하고 있다. 국내 정부부처의 각종 인증과 미국, 일본, 러시아, 중국 등 해외특허 등록으로 정부의 제로에너지건축물인증, 제주도 녹색건축물 조례 등에 기술이 반영되어 제로에너지건축 확산을 위한 정부시책에 기여하고 있다. ㈜유니룩스는 ‘에너지를 아낄 수 있는 조명’, ‘사용하기 편한 조명’ 구현과 시공비 절감을 위해 전력선에 모든 등기구를 병렬로 접속해 등기구 개별로 제어할 수 있는 기술을 선보이고 있다.

▲ (주)스타빌엔지니어링의 제로에너지건축물 인증 기술요소 참고서에 기술반영(한국에너지공단 2020.03)(위)과 적외선 열화상 진단에 의한 에너지 손실 절감 효과 한국건설환경시험연구원(KCL)(아래)

 

실내공기질은 쾌적한 건강생활의 질 척도, 꼼꼼한 선별과 예방이 답!
주거 또는 업무 공간에서 실내공기질은 사람이나 동·식물에게 중요하다. 특히 미세먼지로부터의 안전을 위해서는 더욱 그렇다. 쾌적한 생활환경 조성을 위해서는 환기시스템이 중요하다. 신성엔지니어링은 친환경 고효율 터보 냉동기를 비롯해, 흡수식 냉온수기 등의 흡수식 냉동기류와 빙축열, 수축열방식의 축열시스템 및 공기조화기 등 다양한 제품과 시스템으로 일반 공조와 특수 공조시스템에 대한 최적의 토탈 솔루션을 제공하고 있다. ㈜코벤트는 외부 공기를 난방층에 통과시켜 차가운 공기를 가열해 별도 장치(히타, 열교환소자) 없이 실내온도와 유사하게 만들어 공급할 수 있는 ‘바닥열 환기시스템’을 선보이고 있다. 이외에 신축 또는 리모델링 주거용 건축물에 기계 환기장치를 설치해 실내공기질을 개선·관리할 수 있는 종합환기솔루션을 제공하고 있다.

▲ (주)비앤비의 친환경페인트

건설사들은 공조시설이외에도 새집증후군을 유발하지 않는 건축자재를 사용하고 있다. 실내공기질 관리법 제11조에서는 공동주택을 시공하는 경우 실내공기질 관리법 시행규칙에서 정하는 기준을 초과해 오염물질을 방출하는 건축자재의 사용을 금하고 있다. 대표적인 건축마감자재인 도배지의 경우 휘발성 유해 물질이 적게 방출되고 건축물 실내공기 오염물질 저감에 기여해야 하지만, 실크벽지의 경우 종이 위에 실크가 아닌 비닐의 일종인 PVC(폴리염화비닐)가 부착되어 친환경이 아닌 유해성 논란의 중심에 있다. 친환경 벽지의 경우 천연벽지로 에덴바이오, 나무플러스 등이 있고, 독일 천연벽지 에어푸르트 등도 알려져 있다. 규조토 페인트로 시공하면 천연 가습기 역할, 공기 중 바이러스를 제거해주는 역할까지 해준다.
국내 최초 세라믹 도료를 개발한 (주)비앤비는 천연광물질 원료를 사용한 친환경페인트가 새집증후군 해결사로 통한다. 수용성무기질도료로 무취·무독성으로 유해균이나 곰팡이를 억제하고 음이온이 발생돼 삼림욕효과를 볼 수 있다. 자체 개발능력과 뛰어난 기술력을 국/내외에서 인정받고 있는 원조 세라믹도료 전문 생산업체로 국내 첫 세라믹 보수·코팅제 개발과 ‘부식방지기술’로 세계에서 인정받고 있다.

 

친환경건축자재, 건강한 소재들

▲ 휴먼이엔티(주)가 생산하는 '친환경 세라믹데크' 적용사례

건축물에서 많은 종류의 자재들이 복합적으로 사용되기에 오염물질이 최소 방출되는 친환경 신소재 즉, 건강한 자재를 사용하는 것이 좋다. 친환경 건축자재로 가장 흔히 사용되는 소재가 목재다. 목재는 쉽게 얻을 수 있지만 방수처리가 제대로 되지 않거나 오랫동안 풍화가 되면 부식이나 썩는 등의 피해가 있을 수 있다. 친환경적이라고 볼 수 없지만, 지하자원에 비해 자연훼손의 정도가 상대적으로 낮다. 아울러 목재를 분쇄하여 방수성 수지, 접착제를 섞어 가공한 인공판재 OSB 보드도 많이 사용된다. 한편, 목재 데크를 대체할 수 있도록 휴먼이엔티(주)에서는 친환경 재료를 배합한 후 진공, 압출해 저압 및 고압의 증기양생 공정을 거친 고강도의 친환경 세라믹 데크 블록을 생산하며 건축용 바닥데크나 생태공원 둘레길 등의 바닥데크로 사용되며 각광을 받고 있다.

 

녹색 콘크리트는 기존 콘크리트와 다르게 재생이 가능하도록 생산됐다. 콘크리트는 석회, 진흙, 모래 등을 혼합한 후 높은 열을 가함으로써 제조되고, 공정 과정에서 많은 이산화탄소가 배출된다. 녹색 콘크리트는 이러한 단점을 획기적으로 줄일 수 있는 기법으로 시멘트와 골재 폐기물 대체재를 사용해 제조비용도 저렴하다. 골재채취의 문제점을 해결하기 위해 많이 이용되고 있다. 에코스톤은 천연 석재 가루에 산호석, 황토석, 질성 등을 첨가해 만든 친환경 내장재이다. 습기와 냄새를 흡수하며, 다양한 모양으로 제작할 수 있어 인테리어에 유용하게 사용된다. ​에코가라트는 1998년 일본에서 처음 개발한 친환경 타일로, 화산재의 천연 점토에서 추출한 알로펜으로 만들어 실내 습도 유지에 큰 도움을 준다. 코르크는 액체와 기체가 통과하지 못하는 불투과성 성질로 보온과 방음이 뛰어난 건축 자재다. 무게도 가볍고 탄성이 강하며 높은 습도에도 균열이 없어 내·외장재로 다양하게 쓰이고 있다.

노후 건축물의 저탄소건축물 전환과 추진 필요
정부는 에너지 제로 하우스의 가능성을 인정, 2015년 ‘2030년 에너지 신산업 확산 전략’을 발표했다. 이에 따라 2025년부터 일반공동주택을 포함한 국내 신축 건물 모두 에너지 제로 하우스로 지을 예정이라고 밝혔다. 이러한 친환경건축을 위해서는 체계적·전문적인 건설기술 연구개발과 향상, 국내·외 건설 관련 기관 및 학계와의 기술정보 교류 및 전문건설 기술분야의 연구개발 등을 통해 건설분야의 품질관리를 향상이 필요하다. 이밖에 녹색제품 확산 유도, 친환경건축 홍보 확대, 중앙정부차원의 친환경건축센터의 설립이 필요하며, 관련기관과 협력해 온실가스 발생에 초점을 맞춰야 한다. 이를 위해서는 에너지 소비가 많은 노후 건축물의 창호 교체나 단열 벽체 보강, LED 조명 설치 등으로 건축물 에너지 효율과 성능을 향상해 저탄소건축물로의 전환과 추진이 필요하다.

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