건설기술연구원, 국내 최초 건설현장 국산 목재 100% 활용 탄소 배출 90% 줄인 에코 시멘트 적용
건설현장 ‘내재탄소’ 절감 통해 2050 탄소중립실현에 기여
건설연, 노원 숲속작은도서관(원터어울마루)에
생태건축시스템 적용...탄소 배출 27톤 절감
한국건설기술연구원(원장 김병석, 이하 건설연)은 건축 자재 생산과 시공과정에서 발생하는 내재탄소를 획기적으로 줄이고, 국산 목재를 100% 활용한 국내 최초의 건축 현장을 조성하였다고 밝혔다.
내재탄소란 건축물 운영 단계에서 배출하는 ‘운영탄소’와 별개로 건축 원자재의 생산, 운송과 건축 시공, 그리고 폐기 과정에서 발생하는 탄소를 말한다.
따라서 건설 분야에서 탄소중립에 효과적으로 대응하기 위해서는 ‘운영탄소’ 뿐만 아니라 자재 생산단계에서부터 발생하는 ‘내재탄소’를 우선적으로 최소화하여야 한다. 또한, 건물의 수명이 다하여 철거할 때에도 폐기물로 남지 않고 자연으로 돌아갈 수 있는 생태건축 자재가 상용화될 필요가 있다.
이에 건설연 생태건축연구단(단장: 김현수 선임연구위원, 이하 연구단)은 운영단계에서의 냉난방 에너지뿐만 아니라 건축 자재의 내재탄소도 줄일 수 있는 한국형 생태건축시스템을 개발하였다. 개발된 생태건축시스템은 서울시 노원구 원터 근린공원 내 ‘숲속작은도서관 원터어울마루(이하 원터어울마루)’에 시범적으로 적용되었다.
생태건축시스템은 국내 최초로 국산 목재를 100% 활용하고 CO2 배출을 90% 줄인 에코 시멘트를 사용한 것이 가장 큰 특징이다. 원터어울마루 완공에 있어, 기존 대비 이산화탄소 배출을 국산 목재 적용으로 약 2톤, 에코시멘트 적용으로 약 25톤으로 총 27톤을 절감하였다.
기존의 건축 시공에서 흔히 사용되는 콘크리트 재료인 포틀랜드 시멘트는 제조과정에서 1kg당 1.2kg의 탄소를 배출한다. 그러나 생태건축시스템에서는 철광산업 부산물을 활용하여 만든 에코 시멘트를 활용하여, 1kg당 단지 0.07kg의 탄소만을 배출한다. 따라서 에코 시멘트 적용만으로도 기존 포틀랜드 시멘트 대비 1톤당 1,130kg의 탄소 배출을 절감할 수 있다.
내재탄소가 발생하지 않는 목재 건축의 경우에도 주로 수입 목재를 사용함에 따라, 해외 운송 과정에서 탄소 배출이 많이 발생했다. 생태건축시스템에서는 수입 목재 대신 최근에 보급되기 시작한 국산 목재를 사용함으로써, 목재 1㎥당 약 72.3kg의 탄소 배출을 절감하였다.
원터어울마루에는 국산 목재 100% 사용과 에코 시멘트의 최초 적용뿐만 아니라 국내 최초로 적용된 생태건축 기술이 다수 있다. 일반 화학 단열재 대신 ‘목섬유단열재’를 사용하였고, 지붕에는 빗물 배수에 필요한 기울기(구배)를 가지도록 가공한 단열재 위에 방수층을 형성하는 ‘3D 구배 일체형 외단열 방수공법’을 적용하였다. 그 외에도 나무칩을 250~300℃에서 탄화한 바이오차를 활용하여 공기정화는 물론 항균, 항바이러스 기능이 있는 벽면녹화시스템인 ‘바이오월’을 설치하였다.
연구단은 원터어울마루뿐만 아니라 경상남도 진주시 가호동 행정복지센터 별관인 ‘돌봄꽃집’을 ‘Net Zero Carbon Building’으로 구현하는 시범사업을 진행하고 있다. 더불어 노원구와 진주시의 실증사례를 바탕으로 생태건축 자재의 보급 확산을 유도할 수 있도록, 탄소 배출량과 환경영향을 객관적으로 계량할 수 있는 생태건축 자재 평가기법 개발을 병행하고 있다.
김병석 원장은 “노원구에서 시도한 원터어울마루는 2050년 탄소중립 실현을 위해 건축물에 담긴 내재탄소부터 줄이는 첫 시도라는 점에서 큰 의의가 있다”라고 밝혔다.
본 성과는 국토교통부(국토교통과학기술진흥원)의 지원으로 국가연구개발사업 “환경성적표지 기반 생태건축의 성능기준 및 모듈화·시공 기술 개발(2018~2022년)”을 통해 기술 개발에 성공하였다.
KICT
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