[이미디어= 황원희 기자] 환경에의 관심과 인체에 유해성이 거의 없는 소재개발에 대한 의지가 커지면서 친환경녹색건축에 대한 관심도 높아지고 있다. 전 세계적으로 건축물 프로젝트에서 지속가능한 자재 사용은 2018년부터 더욱 더 관심을 끌고 있다. 교차 적층되는 목재건물, 신축 건물의 태양광 유리, 용도변경 및 재활용 자재 모두 현대 건축 프로젝트에서 널리 사용되고 있으며 건설 환경 내에서 눈에 띄는 독특한 구조를 만드는 데 도움을 주고 있다.

건축물에 사용되는 소재, 제한없다

▲이미지 출처 pxhere

향후 지구온난화와 기후변화 등으로 인한 건강과 웰빙, 에너지 절약 등 환경에의 관심과 경각심이 높아지면서 친환경건축에 대한 관심은 앞으로 더욱 늘어날 전망이다. 정부 차원에서도 친환경건축물 인증제를 도입해 세금 감면 혜택을 주고 있다. 친환경건축물은 이제 건설사들의 선택이 아닌 필수가 되고 있다.

건축물에 사용되는 친환경 소재는 지속적으로 연구 개발 중에 있다. 그 가운데에는 목재, 콘크리트, 유리 등 여러 가지가 있다.

특히 목재는 교차 적층되는 방식으로 고층 건물 등에도 사용되고 있는데 CLT(Cross Laminated Timber)는 조립식 구조로 내진, 열 및 화재 테스트에서 우수한 성능을 발휘하는 지속 가능한 건축 자재로 자리매김되고 있다. CLT는 환경에 미치는 영향도 거의 없고 설치 시 폐기물이 발생하지 않는다는 장점도 있다. 

▲목재 소재(출처 pxhere)

이와 관련해 캐나디언 우드 카운슬(Canadian Wood Council)은 목재, 강철, 콘크리트로 설계된 200㎡ 규모 주택의 수명 주기 영향을 20년 동안 관찰하고 비교한 연구 결과를 밝혔다. 그에 따르면 목재 설계에 비해 강철과 콘크리트 설계는 더욱 많은 공기오염을 배출하며 고체 폐기물의 양 또한 많은 것으로 나타났다. 또한 더욱 많은 자원과 에너지를 필요로 하며 온실가스는 물론 수질오염을 더욱 많이 배출하는 것으로 나타났다.
 

다른 연구에 따르면 목재 제품은 다른 주요 건축 자재에 비해 훨씬 적은 온실가스를 배출하는 것으로 나타났다. 벽돌 1㎥를 나무로 대체할 경우 이산화탄소 1톤당 0.75를 절약할 수 있다. 건축 및 기타 장수명 용도에서의 목재 제품의 사용을 늘리고, 화석 연료의 바이오매스 대체로서 목재 부산물과 목재 폐기물을 사용하는 일은 대기 온실가스 안정화에 기여할 수 있다. 목재제품 생산을 위한 숲의 지속가능한 관리는 기후 변화를 완화하기 위한 전반적인 실현 가능하고 유익한 전략으로 자리매김될 수 있다. 

그밖에 미국 LCI 데이터베이스 프로젝트의 연구에 따르면 주로 목재로 지어진 건물들이 벽돌, 콘크리트, 강철로 지어진 건물들보다 내화 에너지 절감 효과가 높다는 점을 잘 보여주고 있다. 또한 철재로 지어진 집과 목재로 지어진 집의 에너지 사용을 비교한 결과 철재 주택은 겨울에는 천연가스를 3.9%, 여름에는 전기를 10.7% 더 많이 사용하는 것으로 나타났다.

에너지효율적인 목재건축물 사례로는 캐나다 퀘벡의 유진 크루거 빌딩을 들 수 있다. 이 건물은 총 8,000 ㎡에 달하는 학술 빌딩으로 전체적으로 목재 솔루션을 채택, 강철 및 콘크리트 대체물과 비교해 40%의 내화 에너지 절감 효과를 얻었다고 밝혔다.

그밖에 대표적인 친환경 목재 건축물은 캐나다 로랑티안 대학교 건축대학건물을 들 수 있다. 이는 철재 가로대와 함께 사용됐으며 세계 최대 규모의 목조 건축물인 영국의 달스턴 레인(Dalston Lane)도 사례로 들 수 있다. 달스턴 레인은 121세대의 10층짜리 아파트 단지이다. 이 건물은 1층부터 윗층까지 CLT로 제작되었으며 벽, 계단, 바닥이 목재로 사용되었다. CLT로 만들어진 건물은 철골이나 콘크리트 구조물로 이루어진 기존 건물보다 최대 30% 가벼운 편이다. 지하와 지상층은 붕괴 위험을 줄이기 위해 콘크리트로 이루어졌다. 건설 프로젝트의 목재는 모두 오스트리아와 독일로부터 수입된 목재가 사용됐고, 약 2300그루의 나무가 아파트 건설에 사용되었다.

이렇듯 오래된 자재의 용도 변경은 새로운 건물과 구조물 설계에서 점점 더 인기를 끌 전망이다. 용도변경된 목재, 알루미늄, 강철 및 플라스틱은 구조물에 관심을 더하고 친환경성과 지속가능성을 업그레이드하는 사례로 자리매김되고 있다. 특히 미국 피츠버그에 있는 데이비드 LL 로렌스 컨벤션센터(David L L Lawrence Convention Center)는 광택있는 재활용 강철을 재활용했으며 LEED인증을 받은 최초의 컨벤션 센터인 것으로 나타났다.

태양광 발전 유리도 건축 자재로서 점점 더 보편화되고 있는 추세이다. 이는 탄소중립에의 요구가 점점 강해지면서 친환경소재는 물론 에너지효율로도 각광받고 있는데 기존 유리를 사용했던 곳에 태양광 발전 유리로 교체하는 방식이다. 태양광 발전 유리는 기존의 넓은 평지나 건축물의 지붕에 주로 사용됐던 태양광 발전을 건물일체형 태양광 모듈을 외장재로 사용함으로써 별도의 공간이 필요치 않으며 자체적으로 전기를 생산할 수 있어 건축물의 에너지 효율도 도모할 수 있다.

절연재도 진화를 거듭하고 있다. 절연재의 발전은 인간의 건강에 좋지 않은 영향을 미칠 수 있는 일반적으로 사용되는 폴리스타이렌과 유리섬유 소재에서 벗어나려는 움직임을 보이고 있다. 이를테면 동물의 털과 같이 층층이 3겹으로 구성된 절연재가 개발 중에 있는데 이는 무독성 절연재로 신축건물 혹은 기존 건물에 사용 가능하며 털로 마감된다는 특성이 있다.

자연소재로 이루어진 혼합 단열재로 개발 중에 있다. 유럽과 미국 등지에서는 대마 혹은 아마, 셀룰로오스 섬유를 혼합해 재생과 재활용이 가능한 단열재를 이용하는 경우도 있다. 그밖에 종이솜 단열재, 폐목재를 재활용한 목섬유 단열재도 사용된다.

친환경인증제, 점차 대상 확대 

한편 친환경건축물임을 인증해주는 녹색건축인증제도는 국내에서 2002년부터 시작돼 건축물에 대한 친환경성을 종합적으로 평가해오고 있다. 이는 건축물의 친환경성을 정량적으로 평가, 자연친화적인 건축물의 활성화를 도모한다. 국내 녹색건축 인증제도라 할 수 있는 G-SEED(green standard for energy and environmental design)는 친환경건축물인증제도와 주택성능등급인정제도가 통합돼 환경부와 국토부에서 공동으로 시행하고 있는데 건축물의 자재 생산, 설계, 건설, 유지관리, 폐기 등 전과정을 대상으로 8가지 전문분야로 세분화해 2013년부터 시행됐다. 

▲2050 탄소중립을 위해 국내 최고층 7층 목조건축물로 조성되는 한국산림복지진흥원 산림복지종합교육센터(제공 산림청)

이와 관련해 인증심사업무를 대행해주는 10개 인증기관이 있는데 2002년 인증제도를 시행한 이후 점진적으로 인증기관이 확대돼왔으며 2013년에는 연면적 3,000㎡ 이상 공공건축물 인증 의무대상으로 확대, 한국감정원 등 6개 인증기관을 추가로 지정했다. 또한 공공주택의 경우 500세대 이상의 공동주택은 인증을 필수적으로 받아야 한다. 

최근 들어서는 정부에서 2050 탄소중립 및 상향된 2030 국가온실가스감축목표 달성에 있어 공공건축물부터 선도적으로 기여하도록 노후된 건축물의 에너지성능을 개선하는 녹색건축물 전환기준을 상향하고, 이를 추진하는 절차 등을 간소화하는 내용을 예고, 실행한다는 방침을 갖고 있다. 

▲연도별 녹색건축 인증현황(출처 gseed.or.kr)

국토교통부에서는 2015년부터 연면적의 합계가 3000㎡ 이상인 6개 용도 공공건축물의 에너지소비량을 매년 공개하고 있으며, 그 중 에너지소비량이 다른 건축물에 비해 많은 경우 개선요구 등을 통해 소비행태를 개선하게 하거나 그린리모델링을 통해 건물의 에너지성능을 개선하는 등 녹색건축물로의 전환을 유도하고 있다. 하지만 이제까지의 녹색건축물 전환 인정기준은 2015년에 마련된 기준으로 상향된 국가온실가스 감축목표, 공공건축물에 대해 강화된 에너지 허가기준 등이 반영되지 못해 이를 현실화할 필요성이 대두되었고, 에너지다소비건축물의 적극적인 녹색건축물 전환 유도를 위해 에너지소비량 공개방법 개선 및 절차 간소화 등의 제도 운영상 개선이 필요한 사항도 있어 개정을 추진하게 되었다.

▲경남 하동군청은 국산 낙엽송을 이용, 입방체 적층 구조라는 입체적이고 독창적인 목조건축물을 구현했다(제공 산림청)

또한 탄소중립 이행과 건물부문 온실가스 감축을 가속화하기 위해 공공건축물 신축 시 제로에너지건축물 인증 의무대상을 연면적 500㎡ 이상, 공동주택 30세대 이상으로 확대하기 위한 「녹색건축물 조성지원법 시행령」 일부 개정안을 입법예고 중에 있다.

제로에너지건축물(이하 ZEB 인증제)는 건축물의 5대 에너지(냉방·난방·급탕·조명·환기)를 정량적으로 평가하여 건물 에너지성능을 인증하는 제도로, 에너지자립률에 따라 5등급(최저)에서 1등급(최고)까지 총 5개 등급을 부여한다. 이에 따라, 공공건축물 연면적 1,000㎡ 이상에 대해 시행되었던 ZEB 인증 의무화를 내년(‘23년) 1월부터는 연면적 500㎡ 이상 공공건축물과 30세대 이상 공공 분양·임대 공동주택으로 확대한다는 방침이다. 

국내 목조건물 비중 확대하려면?

국내 목조건물은 아직 확산되지는 못했지만 친환경건축의 대안으로 떠오르고 있다. 목재를 태우거나 버리지 않고 건물자재로 쓸 경우 온실가스인 탄소를 오랜 기간 저장할 수 있는 것은 물론 에너지효율 측면에서도 큰 장점을 갖고 있지만 국내 건축물의 80% 이상이 철근 골조물일 정도로 외면받아왔던 것이 사실이다. 이는 신도시 개발과 고층빌딩 건설, 아파트 등의 건설 프로젝트 등이 주 원인이었다.

하지만 건축경기가 침제되는 상황에서도 2010년대부터 목조 건축물은 지속적으로 증가하는 추세에 있다. 비록 2016년을 기점으로 주춤하는 추세에 있긴 하지만 기후위기가 가속화되는 현실에서 목조 주택물은 하나의 대안이 될 수 있기에 얼마든지 성장 가능성은 큰 편이다. 

이에 관공서도 목조로 건설되는 일이 있는데 철원 남북산림협력센터와 경북 영주의 한그린목조관, 한국산림복지진흥원에서 짓고 있는 7층짜리 목조건축물도 대표적인 사례이다.

전문가들은 “중장기적으로 웰빙과 친환경에 대한 소비자들의 수요가 증가할 것으로 보이며 전 세계적으로 친환경 건축물의 대표로 손꼽히는 목조건축물의 수요도 더욱 증가할 것으로 보인다. 그러나 오래된 목조건축물은 손볼것이 많다는 편견과 건축허가 과정이 다소 복잡한 점이 걸림돌로 작용하고 있다. 따라서 정부 차원에서 목조 건축물에 대한 혜택과 인증과정을 간소화하는 일이 시급하다”고 밝혔다.

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