인간이 생존을 영위하기 위한 세가지 조건인 의식주 중에서 저탄소 녹색성장을 주도 하고 있는 분야는 단연 ‘주(住)’분야인 그린빌딩, 생태건축이다.

‘의(衣)’분야가 환경파괴의 시초이자 원조였던 것은 주지의 사실이다. 산업혁명의 시발점인 증기기관이 최초로 대중앞에 모습을 드러낸 곳은 방적공장이었다.

방적공장에서 생산된 옷감은 동물의 가죽과 손으로 짠 직물에 의존하던 인류에게 산업혁명에 버금가는 혁신이었고 이는 곧 증기기관의 대량보급에 속도를 붙였다.

비단 산업혁명 초창기뿐만 아니라 입는 것에 대한 인간의 욕망은 최근까지도 환경파괴를 서슴지 않고 있다.

면화를 재배하기 위해 물길을 바꾸고 산을 깎고 비료를 뿌리는가 하면 레이온이라는 신소재를 생산하는 과정에서는 도리어 인간에게 끔찍한 모습으로 나타나기도 했다.

최근의 유기농법에 의한 직물이 의류업계에서 하나의 경향으로 보이곤 있지만 이 또한 불공정무역의 대표적인 사례로 지목되어 이래저래 환경파괴의 대명사가 되고 있다.

‘식(食)’분야는 인류의 증가와 경제의 발달로 대량의 먹거리가 필요하게 되면서 경작지조성을 위한 대규모 삼림파괴, 농업생산량 증대를 위한 농약사용의 과다등 전통적인 환경파괴에서부터 유전자조작에 의한 식량증대 노력등이 대표적인 사례이다.

‘주’분야에서는 도시의 팽창과 쓰레기 배출 등 가장 최근에 대두된 환경문제임에도 불구하고 가장 빠른 속도로 저탄소 녹색성장의 움직임이 보이고 있는 분야이다.

자연으로 돌아가는 친환경운동의 시작은 생활공간인 집의 구조와 건축부문에서 제일 먼저 대두되었고 급기야는 탄소제로 건물등 녹색성장을 선도하는 분야로서 자리매김하고 있다.

그린빌딩, 의식주 중에서 친환경속도 가장 빨라

그린빌딩은 서구의 움직임에서 시작되어 우리에게 전파된 짧은 연륜에도 불구하고 사회전반에 가장 보편적인 방법으로 사용되고 있다.

단순히 에너지소비를 절감하는 단열재, 이중창등 협의의 단계를 넘어서 사용되어지는 모든 에너지량을 소비에서 생산으로 역전시키려는 부단한 노력들이 이어지고 있다.

탄소배출권거래제 등 국제적인 저탄소 기득권을 선점하기 위해서 세제혜택, 용적률 부여 등 각종 유인책으로 저변확대를 꾀하는 노력은 거창한 환경보호 캠페인보다 더 실질적이고 실천적인 움직임이다.

그린빌딩은 인간이 생활하는 공간을 자연친화적인 공간으로 바꾸면서 소비되어지는 에너지를 막고 남는 에너지는 이웃에게 돌려주는 스마트그리드와도 밀접한 관련이 있다.

거리와 공간의 한계를 뛰어넘어 에너지 소비의 고른 분배와 사용을 촉진하고 잉여에너지를 효율적으로 관리하는 방안이 연구개발되면 에너지사용의 빈부격차를 완화시킬수 있다.

이런 상향평준화의 과정에는 에너지 생산을 극대화시킬수 있는 기술개발이 선결조건이고 부의 편중화와는 별개로 에너지사용 공정성을 위한 글로벌정부(국가간, 기업간, 문화권간, 지식계층간의 공동인식)의 협력과 노력이 요구된다.

기술개발의 경우를 보면 낭비되는 에너지의 배출을 막는 패시브기술과 에너지를 줄이기 위한 액티브기술 이외에 적용된 기술을 확산하는 공존기술, 이웃과 공유할 수 있는 개방기술 등에 대한 연구개발이 필요하다.

패시브기술은 열 차단과 폐열을 이용하는 기술, 자재의 개발과 열효율을 높일 수 있는 공간 재배치, 겨울철 난방효율을 높이기 위한 구조배치 등 요소기술의 개발이 필요하다.

액티브기술은 지열 등 신재생에너지, 태양광·태양열을 효과적으로 이용하는 방안, 풍향에 따른 에너지원 획득, 실내녹화의 특성연구, 채광효과, 중수도 등 물사용효율 극대화, 빗물이용 시설, 실내대기를 이용한 냉난방 등 첨단 과학기법이 동원되어야 한다.

공존기술은 기술개발에 따른 지식과 노하우를 다른 건축·건설에도 활용할 수 있게 하는 이타적인 배려와, 관련자간의 데이터 교류, 공법비교, 공감대 형성을 위한 숨김없는 노력등이 필요하다.

개방기술은 스마트그리드에 기초한 잉여 에너지의 송출과 부족 에너지원의 획득 등 사장되고 낭비되는 자원을 이웃과 개방하는 인프라의 구축이 절실하다.

또한 생태건축으로서의 개념도 절실히 요구되고 있다. 단순히 에너지를 절감하고 생산하는 개념이 아니라 자연의 한 부분으로서 인간이 자연과 공존하는 생태계의 한 축이라는 인식이 기초되어야 한다.

흔히 자연 친화적인 건축이라는 소극적 단계보다 자연과 함께 사는 적극적인 시도가 있어야 한다. 그러기 위해서는 도시계획이나 국토계획등 거시적인 관점에서의 발상전환이 있어야 하고 국가에 한정되기보다 관련된 모든 글로벌기업, 문화·종교권역, 글로벌 리더들 간의 합의 등 전 지구적인 노력이 필요하다.

현세와 후세에 걸친 인류 생존에 기여

이제까지의 건물에 대한 기본개념인 인간이 거주하며 모든 쾌적한 생활을 영위하기 위한 공간이라는 차원을 넘어 현세와 후세에 걸친 인류의 생존과 지구환경 문제에 기여하기 위한 건축 분야의 대안으로 그린빌딩이라는 개념이 제안되었다.

에너지절약과 환경보전을 목표로 에너지부하 저감, 고효율 에너지설비, 자원재활용, 환경공해 저감기술 등을 적용하여 자연친화적으로 설계·건설하고 유지 관리한 후, 건물의 수명이 끝나 해체될 때까지도 환경에 대한 피해가 최소화되도록 계획된 건축물을 말한다.

건물의 냉난방, 조명 등 건물의 유지관리를 위해 필수적인 에너지의 사용은 변환과정에서 환경오염 물질의 발생이 동반되므로 건물에 필요한 에너지 부하를 줄이는 기술은 가장 기본적인 기술요소이며 아울러 에너지 소비를 줄이기 위한 설비의 효율향상이 필수적이다.

또한 건물로부터 유발되는 각종 오염원의 발생을 줄이고 발생된 오염원에 대해 주위환경에 미치는 피해를 최소화시키기 위한 환경공해 저감기술이 뒷받침되어야 하며 건물로부터 나오는 폐자원을 재사용하거나 재생이 불가능한 자원의 경우에도 환경에 대한 피해가 최소화되도록 처리하는 기술 등이 중요한 기술로 되어 있다.

산업용 건축물 증 단연 두각을 나타내고 있는 건물은 포스코에너지의 신사옥 미래관이다. 이 건물은 신 재생에너지를 적용하여 태양광, 태양열, 지열의 생산능력이 있으며 에너지 절감 시설로는 LED 조명, 슈퍼 3중 단열, 우수재이용, 폐열회수 환기장치, 옥상 녹화등 40가지 기술을 적용했다.

에너지 절감은 일반 건축물 대비 67%가 절감되며 CO₂절감은 연간 2,000 톤으로 절감비용은 연간 5억 7,000만 원이다.

이 회사 홍보팀 이유현 과장은 “지역사회와 함께 동반성장하고 사랑받으며 친환경 에너지기업으로서의 사회적 책임을 다하는 기업위상을 정립하며 더 깨끗한 에너지를 더 효율적으로 제공함으로써 더 밝은 세상을 만든다는 미션을 가지고 있다”면서 “1968년 이후 현재 40여년, 향후 100년의 미래를 지역과 함께 성장, 발전하는 글로벌 에너지사로의 성장을 위해 일터 및 일하는 문화를 스마트하게 바꾸고자 하는 의지가 있다”며 스마트 포스코에너지 구현을 위한 의욕을 표현했다.

공공건물로는 환경과학원의 기후변화연구동이 대표적이다. 건물내에서 소비되는 에너지를 자급자족하여 화석연료의 사용을 제로화할 수 있는 탄소배출제로형 건물의 건축을 통해 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.

생태를 건축에 적용한 사례는 벽면녹화 또는 벽화수로 표현되는 기법이다. 도시에서 많이 배출되는 자동차, 에어컨가스와 아스팔트와 콘크리트가 흡수하는 막대한 열흡수량에 의해서 생기는 열섬효과를 벽화수가 직접적으로 줄여주는 역할을 한다.

식물의 증발산작용과 벽화수 공극내의 수분의 증발작용은 많은 양의 열을 흡수하는 역할을 한다.

도시와 숲 양철원 대표는 “일반실내의 이산화탄소 농도가 528ppm이고 벽면녹화가 되어 있는 공간의 이산화탄소 농도는 441ppm이다”며 “건물의 구조를 변경하지 않고 비교적 간단한 시공으로 실내질 공기를 개선하는 것은 물론이고 자연친화적인 환경개선과 건강을 고려한 대안이 된다”고 설명했다.

다양한 소재 기법개발로 미래구축

소재의 개발에 있어서는 단열재를 친환경적인 소재인 왕겨와 숯을 이용하는가 하면 한옥의 보급확대를 위해 조립식 모듈로 개발하는 시도가 있어 눈길을 끈다.

한국건설기술연구원 미래건축연구실의 임석호 박사는 한옥의 현장 수작업 맞춤방식의 공법의 문제점을 해결하고자 레고블록처럼 공장에서 생산된 유닛 모듈을 끼워 맞추어 만듦으로써 한옥주택의 건설에 소요되는 건축비를 40%로 낮추었다.

또한 주택 시공현장에서는 그냥 레고블록처럼 끼워 맞추기만 하면 되기 때문에 거의 폐자재나 폐목재가 발생하지 않는 친환경 주택이다.

이 한옥 유닛모듈 주택은 고효율 단열재 등을 사용하여 냉·난방 성능이 일정하지 않았던 기존 한옥의 성능 및 품질의 문제점을 유닛 모듈의 공장생산을 통해 해결했다. 이와 같은 다양한 공법과 기술에 걸맞게 그린빌딩을 유도하기 위한 유인정책도 필요하다.

이미 지난해에 국토부와 환경부가 인증절차를 통합하기로 해 상호 인증을 인정해주는 정책을 시행하고 있다.

또한 그린빌딩 인증을 충족시키는 건축물에는 지방세 감면, 용적률 상향 등의 인센티브를 부여하고 있어 향후 다양한 친환경 그린빌딩의 시도가 기대된다.

그러나 아직까지 친환경소재, 기술개발에 비용이 많이 드는 단점이 있고 적합한 소재나 자재의 개발이 기대에 못 미치는 점은 해결해야 할 숙제이다.

[저작권자ⓒ 이미디어. 무단전재-재배포 금지]