이러한 그린빌딩에 대한 사회적 요구에 맞춰 첨단을 앞세운 건축물이 앞다퉈 선보이고 있다. 대표적인 그린빌딩을 찾아 건축에서 그린개념을 적용한 산업 동향과 기술력을 살펴본다.
1968년부터 40년이 넘는 기간 동안 발전소 운영을 통해 수도권의 안정적인 전력공급과 국가경제에 기여했고 2010년 ‘Vision 2020’선포를 통해 발전부문 9조 원, 가스·신재생부문 6조 원, 연료전지 2조 원 등 17조원의 매출로 ‘World Best GREEN Energy Company’로 도약을 추진 중인 포스코파워의 신사옥 미래관이 지난 10월 개관되었다.
미래관 외형은 배와 물결로 은유한 인천의 이미지와 에너지의 역동적 흐름을 형상화 하고 포스코파워의 미래 비전 달성을 향한 과감한 도전과 자신감의 표출과 동시에 CO₂ Zero화를 위한 친환경·에너지절약 건물을 실현하고 있다.
일반 건축물 대비 67% 절감
신 재생에너지를 적용하여 태양광 69kW, 태양열 18,000kcal/h, 지열 80RT를 생산능력이 있으며 에너지 절감 시설로는 LED 조명, 슈퍼 3중 단열, 우수재이용, 폐열회수 환기장치, 옥상 녹화 등 40가지 기술을 적용했다.
미래관 에너지 절감은 일반 건축물 대비 67%가 절감되며 CO₂ 절감은 연간 2,000톤으로 절감비용은 연간 5억 7,000만원이다. 국내외 최고등급 인증인 에너지기술연구원의 에너지 효율 1등급, LH공사의 친환경 건축물 인증 최우수 등급, 에너지관리공단의 신재생에너지 건축물 인증등 건축물 인증자격을 취득할 계획이다.
신재생에너지공급인증서를 통한 2012년 태양광 발전량의 의무공급량 2,200kw 중 103.5kw(4.7%)를 확보할 계획이다.
녹색건물인증제도인 LEED(Leadership in Energy and Environmental Design)인증 자격중 미국 녹색건축위원회의 Platinum등급 취득 비율은 국제적으로 6.7%밖에 되지 않는다.
미래관은 내년 2월 중 인증 받을 계획이다. 지역주민과 함께하는 열린 공간조성을 위해 2015년까지 발전소 주변지역을 친환경적으로 조성, 지역주민에게 개방하기 위한 ‘발전소 공원화 계획 마스터플랜’을 수립·추진 중이다.
미래관은 총 면적 8,349㎡의 지하 1층, 지상 5층의 규모에 200명 수용 가능하며 사무실, 사장실, 대회의실, 펀파크, 하늘정원, 대강당, 로비, 안내데스크, 그린갤러리, 직원식당, 헬스클럽, 목욕탕 등을 갖추고 있다.
인체공학적 가구, 전체 간접 및 1인 조명과 OA Room 설치, Paperless 환경을 구축한 스마트오피스는 일하는 직원의 몰입을 유도할 수 있고 변동좌석제를 채택해 기존 사무실의 개념에 혁신을 꾀하였으며, 1인용, 다인용 Silence Room을 구비하여 업무집중도를 높일 수 있게 했다.
개인화된 직원들의 업무공간에서 생기는 협업의 부족과 소통의 부재를 방지하기 위해 2~3인용, 4인용, 6~8인용의 효율적인 회의실을 마련하고 카페테리아를 설치해 직원간 장애물을 제거하는데 역점을 두었다.
학습과 창의력 조성을 위해 친환경 녹색공간을 조성했으며 소규모 도서관과 Ball Chair를 설치해 능동적인 사무실분위기로 바꾸었다.
또한 직원들을 위한 피트니스 센터, 대강당(208석), 그린갤러리(홍보관), Fun Park, 하늘정원을 꾸며 건조해지기 쉬운 직원의 감성을 풍부하게 하고 있다.
지역사회와 함께 동반성장 하고 사랑받으며 친환경/에너지기업으로서의 사회적 책임을 다하는 기업위상을 정립하며 더 깨끗한 에너지를 더 효율적으로 제공함으로써 더 밝은 세상을 만든다는 미션을 가지고 1968년 이후 현재 40여년, 향후 100년의 미래를 지역과 함께 성장, 발전하는 글로벌 에너지사로의 성장을 위해 일터 및 일하는 문화를 스마트 하게 바꾸어 스마트 포스코파워를 구현하고자 하는 의욕이 느껴진다.
경기 성남 판교의 SK케미칼 사옥인 SK케미칼 에코랩이 미국 친환경건축물인증제도인 LEED(Leadership in Energy and Environmental Design)의 최고등급인 플래티넘 등급을 획득했다.
SK케미칼 에코랩은 국내 건축물 중 최고점수인 55점(만점 69점)을 기록하며 LEED 인증을 획득함으로써 실거주 건물로는 국내에서 최초의 LEED플래티넘 등급 친환경 건축물로 세계적 공인을 받게 되었다.
LEED는 미국 그린빌딩위원회(USGBC)가 1998년 제정한 친환경인증제도로 친환경 분야의 세계적 권위를 인정받고 있어 국내에서도 LEED 인증획득을 위해 경쟁적으로 나서고 있지만, 현재 최하등급인 일반등급까지 포함해도 LEED 인증을 받은 국내 건축물은 단 9건에 불과한 실정이다.
이산화탄소(CO₂) 발생량 33% 줄여
SK케미칼 에코랩은 지난해 국토해양부의 친환경건축물인증(GBCC)에서 사상 최고 점수인 110점(만점 136점)을 획득했고, 지식경제부와 국토해양부가 공동 주관하는 에너지효율등급 평가에서 업무용 건물로는 국내 최초로 에너지효율 1등급을 획득한 데 이어 이번 LEED 플래티넘 인증까지 획득함으로써 명실공히 국내 유일의 친환경 인증 3관왕을 달성한 건축물이 되었다.
SK케미칼 에코랩은 기존 업무시설과 비교해 45%까지 에너지를 절감할 수 있도록 시공됐다.
또한, 이산화탄소(CO₂) 발생량도 33% 줄여 소나무 9만 4,000그루 조림 효과와 맞먹는 효율을 나타낸다. 여기에다 수자원 사용량도 63%나 줄였고, 연간 상수 정화 처리량을 약 1만톤(ton) 가량 절감하는 효과를 올리고 있다.
SK케미칼 에코랩은 ‘인류의 건강을 증진시키고 지구의 환경을 보호하겠다’는 회사의 미션 아래 환경경영 추진의 연장선에서 인간과 자연 모두를 생각해서 만들어낸 친환경 건물로써, 연구동과 사무동 2개동으로 구성되어 있다. SK케미칼 에코랩의 주요 적용기술로는 지열 히트 펌프(Heat Pump) 시스템이 있다.
연중 일정한 온도(약 15°C)를 유지하는 지열의 특성을 이용하여 히트 펌프를 고효율로 운전, 건물 냉난방에 대한 에너지 효율을 높이는 신재생 에너지 시스템을 적용했고 건물 외피에 설치한 태양전지 모듈을 통해 전기를 생산해 전등, 전열 설비에 공급하는 대체에너지 시스템을 채용했다.
독립형 채광기를 이용하여 외부 광원(태양광)에 의해 입사된 빛을 빛의 직진성과 반사성을 이용해 실내로 전송하는 자연 채광 시스템과 아뜨리움 상·하부 온도차이에 의한 기압차를 이용한 공기 제어 시스템으로 자연 환기 및 냉난방시 부하 저감, 봄 가을의 환절기에는 자연환기를 이용한 외기 냉방, 하절기 상부 고임열 배기로 냉방 부하를 저감하며 동절기에는 상부 더운공기를 공조기의 외기로 도입하여 난방에너지를 절감하는 아뜨리움을 활용한 자연 환기·공조 시스템을 적용했다.
실내바닥의 급기구를 통해 냉각·가열된 공기를 공급하여 냉난방을 하는 공기정화 시스템으로 사무동에 적용시 기존의 천장 급기 시스템에 비해 에너지 절감 효과가 크며, 재실자의 쾌적성 향상 및 유지관리에 용이하다.
복사냉난방 시스템을 적용했는데 지열 히트 펌프로부터 열원을 공급받아 실의 천정에 냉온수 배관과 열교환하는 패널을 설치해 실내공기의 복사와 대류현상을 이용한 냉난방시스템으로 일반 대류방식의 냉난방 시스템에 비해 저소음 및 쾌적성이 우수한 에너지 절약적 시스템이다.
에너지 절약형 커튼월(고기밀성 창호-3중유리)로 기밀성을 극대화한 4중 가스켓의 적용, 단열 및 차음 성능 향상을 시키기 위해 아르곤 가스를 충진한 삼중유리로 구성된 커튼월을 채용하였고 건물 내부의 녹지로 조성된 휴게 공간을 계획하여 자연 친화적인 환경을 조성한 그린샤프트를 적용했다.
환경과학원의 기후변화연구동은 건물내에서 소비되는 에너지를 자급자족하여 화석연료의 사용을 제로화할 수 있는 탄소배출제로형 건믈의 건축을 통하여 온실가스 감축에 대한 국제사회의 노력에 부응하고 저탄소 녹색성장의 새로운 비전을 달성하기 위한 실증적인 건물이다.
이 건물은 에너지 분석 시물레이션을 통하여 건물의 특성과 용도에 적합하고 에너지의 소비를 최소화 할 수 있는 기술들을 검토하여 자연채광, 슈퍼단열 등 건물에너지 절약기술과 태양열, 태양광, 지열 등 자연에너지 기술 등 총 66가지의 기술을 채택함으로써 탄소배출제로를 달성했다.
2008년 1월 착공한 부지면적 4,900㎡, 연면적 2,200㎡(지하 1층, 지상 2층)규모의 이 건물은 총 88억 원이 투입되어 2010년 12월에 세계 최초의 업무용 탄소배출제로 건물로 완공됐다.
태양열-지열 상호보완 하이브리드 시스템 적용
슈퍼단열, 슈퍼창호 등 건물 에너지부하 절감기술(Passive)로 총 에너지의 40% 및 태양열·
광, 지열의 신재생에너지 기술(Active)로 60% 절감하여 탄소배출 제로화 구현하는 이 건물은 매년 탄소배출량 100CO₂톤(약 2,100만원)의 절감효과가 있으며 연간 절감 에너지량은 123.8kWh/㎡이다.
건물을 남향으로 배치하고 단열 강화를 위해 지붕·벽·바닥에 125mm 단열재(일반건물 60~80mm), 방습층 설치 및 Argon 가스 충진 3중 로이(Low-e) 유리를 적용하고 신재생에너지는 태양광, 태양열·지열로 구성 되는데 태양열과 지열이 상호 보완되는 하이브리드 시스템(Hybrid system)을 적용하여 열에너지 효율을 향상시켰다.
그린에너지 관리 시스템(Green Energy Management System, GEMS)을 구축하여, 전력의 낭비 요인을 제거한 최적화된 에너지 사용이 가능하며 이 건물에 적용된 66가지 기술 중 국내기술이 62종, 외국기술 4종을 차지 하고 있다.
그 중 핵심기술인 태양광, 태양열, 지열은 100% 국내기술을 이용하였으며 자연채광, 외부 블라인드, 플로우 스탠드, 마이크로루버의 4가지에 외국기술이 적용되었다.
건물 계획초기부터 일조일사 등의 태양에너지 이용을 최대화 하도록 주변의 그림자가 대지와 건물에 미치는 영향 등을 분석하여 반영하였고 일조 채광, 채광, 환기와 관련된 변수들을 검토 분석하여 목적 및 전략에 적합하도록 대지와 건물의 계획과정에 반영했다.
열손실 및 열사수구열, 신재생에너지, 자연채광 등의 요소기술들을 적용하기 위해 건축물의 요구기능에 부합하는 적정 장단변비를 적용하였으며 기후통계와 연간 계절별 일조 일사를 통계자료와 측정 시물레이션을 통해 분석하여 건물의 형태, 기능, 공간의 계획 등을 반영했다.
고기능 창호의 유리(Glazing), 일사 획득계수(SHGC), 열교방지, 방음 등의 요구성능을 충족하고 Low-e 처리로 실내외간 불필요한 열전달 현상을 제어하도록 설계했다.
연구실 등의 상시거주공간을 위한 창호는 일사획득계수(SHGC)를 0.417로 유지하고 아트리움의 박막투과형 태양광모듈과 일체화한 창호는 투광율을 10~20%정도로 하여 직사일광을 제어한다. 결로 등에 의한 습기침투 및 단열층의 성능저하 방지를 위한 Vapor Barrier(방습층) 또는 방수 기밀 투습층을 설치했다.
실내공간의 공기질을 유지하면서 환기로 인한 열손실과 에너지 사용을 일정 수준으로 유지하기 위해 창호제어에 의한 급기와 채광덕트를 통한 배기제어시스템과 환기로 인한 열손실 및 전기에너지 사용을 일정 수준 이하로 유지하기 위한 개별환기 시스템을 적용했다.
동력부하 저감을 위해 고효율 팬과 펌프를 채용했고 에너지원별 시스템별 최적운전제어를 통한 부하저감히트펌프를 채용, 에너지원, 시스템, 부하구성원별로 실시간 모니터링을 토대로 한 스마트 에너지관리 시스템을 구성하였다.
‘저탄소 녹색성장’의 실증모델로써 건물의 저탄소화에 이정표적 건물이며 대국민 홍보 및 교육의 실증 건물로 활용하여 탄소제로건물의 확대·보급에 기여하는 목적과 탄소제로건물 확대·보급을 위한 적용기술의 가이드라인을 제시했다는 평가를 받고 있다.
그린빌딩이 저탄소 성장의 패러다임을 전환하는 견인차 역할을 하기 위해서는 몇 가지 해결되어야 할 과제도 있다. 건축에 필요한 친환경 자재산업의 육성과 그린빌딩에 대한 제도적 지원, 관련 기술개발을 위한 인력육성, 기술공유를 위한 R&D투자 등 인프라 구축의 확대가 필요하다.
우리보다 그린빌딩에 대한 사회적 인식이 앞서 있는 유럽과 북미국가들에 대한 벤치마킹이 필요하고 수요가 생기는 국가에 대한 직간접적인 집중투자로 건축기술 확보에 나서야 할 때다.
[저작권자ⓒ 이미디어. 무단전재-재배포 금지]
