한국품질재단(KFQ, 대표 남대현)이 지난 17일 ‘온실가스 저감을 위한 생애주기 녹색건축 실현’ 세미나를 개최했다.

최근 건축물부문에서 기후변화에 대응하기 위한 핵심 이슈로 녹색건축이 제시되고 있지만 건축물의 성능면으로만 접근하는 경향이 있어 온실가스 저감에 다소 한계가 있다는 지적이 제기되고 있다.

이에 따라 KFQ는 자재의 생산, 시공과정뿐만 아니라 운영·관리단계 등 LCA(Life Cycle Assessment)에서도 건축물의 온실가스 저감을 위한 노력이 필요함을 강조하기 위해 이번 세미나를 기획했다.

세미나는 △온실가스 저감을 위한 건물에너지의 이해(여명석 서울대 교수) △제로에너지빌딩 에너지 해석 및 실무사례(박성중 패시브제로에너지건축연구소 부소장) △건설현장에서의 환경관리 이슈 및 환경관리자의 역할(안정모 한국건설환경협회 회장) △건설사의 온실가스·에너지관리 사례(윤명현 한국건설환경협회 이사) △녹색건축 실현을 위한 녹색건축인증(G-SEED) 제도의 이해(이기완 에코존종합건축사사무소 대표) 등으로 구성됐다.

“녹색건축, LCA관점으로 평가돼야”

여명석 서울대 건축학과 교수는 ‘온실가스 저감을 위한 건물에너지의 이해’ 주제발표에서 “최근 건축물의 에너지소비 비중이 강조되면서 친환경성 관련분야에서는 에너지문제가 가장 중심이 되고 있다”고 밝혔다.

그러나 “친환경성 평가에서는 LCA관점으로 평가가 이뤄져야 하며 자재생산·수송, 건설, 운영·관리, 철거·폐기단계를 종합적으로 고려해야 한다”라며 “현재의 G-SEED 기준 등은 많은 부분이 건설·사용에 초점이 맞춰져 있다”고 지적했다.

자재생산관점에서는 일반적으로 가공단계를 많이 거치지 않는 목재를 사용하는 것이 친환경적이며 반대로 생산과정에서 많은 에너지가 사용되는 알루미늄은 환경에 부담을 많이 주는 것으로 알려져 있다.

다만 목재를 사용하더라도 해외수입 등 장거리 운송을 거치게 될 경우 내재에너지(건축물을 짓는데 소모된 직·간접에너지의 총합)가 급증하기 때문에 친환경건축물을 짓고자 하는 경우 설계·시공단계에서 이를 고려해야 한다.

건축단계에서는 흔히 알려진 바와 마찬가지로 건물내적인 접근이 이뤄진다. 에너지를 절약하면서도 실내환경의 품질을 높이기 위한 패시브·액티브 기법이 적용된다.

크게 △열쾌적 △공기질 △빛환경 △음환경 등 4가지가 실내환경의 핵심기준이 되는데 이와 같은 기준들을 패시브·액티브기법 중 어느 것으로 달성하는가를 비용과 친환경성 등을 고려해 최적화하는 것이 과제가 되고 있다.

통상 패시브기법은 초기투자비가 높은 반면 에너지비용이 낮아 지속가능성이 높고 건물일체형이어서 유지보수가 어려운 성격이 있는 반면 액티브기법은 초기투자비가 낮지만 에너지비용은 높고 건축과는 개별적인 공정을 거치며 비교적 미세한 쾌적성 확보가 가능한 특징이 있다.

예를 들어 열쾌적성 확보기준에서도 패시브기법을 적용하면 단열·차양·자연환기 등의 기술이 적용되며 액티브기법에서는 보일러·칠러·기계환기 등의 기술을 고려할 수 있다.

다만 녹색건축에서는 어떤 경우든 초기단계부터 모든 분야의 사람들이 관여하는 통합설계가 필요하다. 건축과 일체화해야 하는 패시브기법은 물론이고 액티브기법에서도 설비용량산정, 시스템적용을 위한 최적설계 등이 최초단계에서 감안이 돼야 하기 때문이다.

여 교수는 “유럽과 같은 녹색건축 선진국에서는 건축물의 설계초기단계에 설비·공조·전기·구조·토목·친환경컨설팅 등 분야에서 모두 모여 협업디자인을 진행한다”라며 “반면 우리나라는 건축디자인에 대한 타 분야의 변경요구가 금기시되는 문화가 있어 실제 녹색건축 실현에 장애가 되고 있다”고 지적했다.

“현장실태 고려한 녹색건축 E해석·제도 필요”

두 번째 발표로 나선 박성중 부소장은 ‘제로에너지빌딩 에너지해석 및 실무사례’ 발표에서 패시브제로에너지건축연구소(IPAZEB, 소장 김광우)에서 개발하고 있는 제로에너지빌딩 인증제를 소개하며 제로에너지건축물을 달성하는 과정에서의 실무적인 노하우를 공유했다.

박 부소장은 “현재 독일에서 패시브하우스를 대상으로 운영하는 PHI제도 등이 있지만 제로에너지개념은 반영하지 못하고 있어 인증제를 개발하고 있다”라며 “이에 더해 유럽과의 기술적·문화적격차를 고려해 단계적으로 국내기준을 끌어올리기 위한 장치가 필요하다”고 배경을 설명했다.

현재 PHI인증은 난방에너지 기준을 연간 ㎡당 15kWh로 삼고 있는데 이는 보일러부하가 2~3kW 수준에 달한다. 그러나 국내에는 저용량에서 이를 만족하는 제품이 없고 큰 제품밖에 설치하는 문제가 있다.

이를 그대로 설치할 경우 축열이 잘되는 패시브하우스 특성상 30분만 가동해도 27~28℃까지 상승하는 문제가 있으며 이 때문에 실제로 현장에서 –10℃에서도 난방하며 문을 열어놓고 있는 상황이 발생하고 있다.

또한 바닥난방을 하며 맨발로 생활하는 문화 특성상 비교적 고령의 사람들은 실내기온이 쾌적범위내에 있더라도 바닥에 온기가 있는 것을 선호하는 경향이 있다. 이에 따라 실제사용량이 예측치보다 높게 나와 사실상 에너지를 낭비하고 있으며 이는 곧 불필요한 초기투자비를 의미한다.

박 부소장은 “우리나라가 패시브하우스, 제로에너지빌딩을 활성화하는 과정에서 외산자재를 도입하는 것보다는 국내기술을 활성화 시킴으로써 국산자재를 사용하는 것이 이상적이며 이를 위해 제도를 개발하게 됐다”고 설명했다.

제로에너지빌딩 인증은 Z⁺, Z¹, Z², Z³ 등급으로 구분되며 Z⁺등급은 냉방·난방에너지요구량이 각각 15kWh/㎡ 이하, 기밀성능은 0.6h⁻¹ 이하여야 하고 Z³등급은 난방에너지요구량 45kWh/㎡ 이하, 냉방에너지요구량 40kWh/㎡ 이하, 기밀성능 2.0h⁻¹ 이하여야 한다.

이와 같은 성능을 만족시키기 위해 녹색건축에서는 △단열 △열교 △창호 △기밀 △환기 △차양이 순서대로 고려된다.

먼저 건축구조체 설계에서 단열이 고려되며 이에 따라 외피라인이 형성되는데 이 외피라인을 도식함으로써 설계자들이 놓치기 쉬운 단열탈락부분과 열교부분을 찾아낼 수 있다.

이후 전체 외벽체에 대한 에너지성능을 검토할 때는 각 부위의 열교를 고려하게 된다. LH의 새뜰마을 사업으로 추진된 진주시 어린이집의 그린리모델링 사례의 경우 페놀폼 130mm, 외부 알루미늄시트 마감으로 법규기준으로는 열관류율 0.141W/㎡·K의 성능이다.

그러나 구조체 설계에 따른 열교를 고려하면 성능이 달라진다. 단열재 설치를 위한 수직·수평스터드바 설치와 이를 고정하기 위한 철골설치, 우레탄폼 충진 등의 과정을 거치는데 이 경우 스터드바에 의한 선형열교와 앵커 등 고정요소에 의한 점형열교가 발생해 결과적으로 0.321W/㎡·K가 된다.

유럽에서는 이를 그대로 시공하면 곧장 하자소송 대상이 된다. 설계와 실제가 다르기 때문인데 최근 건축물의 에너지가 관심을 받으면서 이와 같은 사례가 증가하는 추세다. 이 경우 대부분 재시공하거나 설계대비 ISO기준에 따른 실제 손실량을 계산하고 건축물이 제성능을 유지하는 기대수명인 20년을 곱해 거주자에게 지급하라는 판결이 나오고 있다.

이와 같은 열교차단을 위한 자재들은 현재 우리나라에서도 속속 개발되고 있어 최근 보급이 이뤄지고 있다.

다만 창호부문에서는 제도적으로 보완이 필요할 전망이다. 창호는 시험성적서 제출 시 열관류율 값으로 기재하게 되는데 우리나라는 유리와 프레임을 통합해서 제시하기 때문에 허점이 있다는 지적이다.

테스트 시 유리 성능은 높이고 개발이 어려운 프레임은 저품질 제품으로 적용해도 기준을 통과할 수 있기 때문이다.

최근에는 에너지감리 기술도 발전함에 따라 실제 현장에서 레이저를 이용해 열관류율을 테스트할 수 있는 장비가 나와 있는데 이를 통해 한 제품을 측정한 결과 한 곳은 0.7~0.8W/㎡·K인 반면 한 곳은 2.0W/㎡·K까지 도출되는 등 품질문제가 심각한 실정이다.

박 부소장은 “이와 같은 허점에 따라 실제로 국내 유리기술은 세계적이지만 프레임기술 수준은 후진국”이라며 “실질적인 에너지감리를 구현하기 위해 이와 같은 부분에 대응하기 위해서는 유리·프레임·감봉성능 등을 개별적으로 측정해야 한다”고 지적했다.

“건설현장 환경관리 인력보강 필요”

이어진 발표에서 한국건설환경협회의 회장을 맡고 있는 안정모 두산건설 EHS팀 부장은 ‘건설현장에서의 환경관리 이슈 및 환경관리자의 역할’을 주제로 발표했다.

건설환경협회는 1995년 설립돼 2011년 환경부 산하 사단법인으로 등록된 건설사 환경담당자 중심의 단체로 현재 50여개 건설사, 200여명의 회원을 보유하고 있다.

미세먼지 등 최근 심각해진 대기상황에 따라 비산먼지를 유발하고 국민들의 생활반경 곳곳에서 접할 수 있는 건설현장의 환경관리도 중요한 문제가 되고 있다.

건설현장에서 수행하는 환경업무는 △ISO 14001 인증에 따른 환경경영시스템 구축 △환경인허가 신고관리 △공사현장 환경시설물 설치 및 관리 △비산먼지·폐기물·화학물질 관리 △온실가스 관리 △환경점검 및 시정조치 △환경영향평가 등 14가지로 정리할 수 있다.

이처럼 건설현장에서 환경관리를 위한 업무가 매우 많지만 문제는 이를 전담하고 처리할 인력이 부족하다는 점이다. 현재 안전·보건과는 달리 환경부문은 법적인 관리자가 없어 기업의 자발적인 노력에 의존해야 하는 실정이다.

건설사들도 자체기준을 적용해 전담 환경관리자를 두거나 부서에서 업무를 처리토록하고 있지만 그나마도 인건비에 따른 원가상승요인이 돼 비교적 대규모 공사현장에 국한되고 있다.

이에 따라 건설환경협회에서는 국토교통부에서 지급하는 환경보전비에서 환경관리자의 인건비를 지급할 수 있게 하도록 국토부·환경부와 협의해 개정을 추진하고 있다.

현대건설, 건설현장 온실가스 예측모델 개발

이어 건설환경협회 이사를 맡고 있는 윤명현 현대건설 환경관리팀 부장은 ‘건설사 온실가스 관리사례’를 발표했다.

윤 이사는 “온실가스문제는 기후변화문제와 동의어이며 선진국은 1990년대부터 이와 같은 움직임이 있었으며 우리나라는 이명박 정부때부터 이슈가 되며 법적규제를 시작했다”라며 “과거에는 지구온난화라는 말을 많이 썼지만 이상한랭현상도 온실가스에 따라 발생하는 이상기후현상인 만큼 혼란을 줄이기 위해 ‘기후변화’로 용어를 쓰고 있다”고 설명했다.

우리나라의 대표적인 온실가스 규제는 △온실가스·에너지목표관리제 △온실가스 배출권 거래제 등 2가지다.

목표관리제는 온실가스를 감축하기 위해 에너지절약목표를 설정하고 이를 관리하는 제도로 저탄소녹색성장기본법 시행령에 따라 2011년 시행됐으며 건설업의 경우 2015년부터 적용받고 있다.

기준은 온실가스 매출량 5만tCO₂ 이상 또는 에너지 200TJ 이상으로 매년 직접규제에 의한 감축을 실시하고 있으며 불이행 시 최대 1,000만원의 과태료가 부과된다. 이에 해당하는 국내 건설사는 현대건설, 삼성물산, 대우건설, GS건설, 롯데건설 등 5개 사다.

한편 배출권거래제는 온실가스 감축과 에너지절약 목표를 설정하고 이를 시장원리를 적용해 사고 팔 수 있게 하는 제도로 온실가스 배출권 할당 및 거래에 관한 법률에 따라 2015년 시행됐다.

기준은 온실가스 배출량 12만5,000tCO₂ 이상이며 온실가스 배출량을 감축하고 남는 양을 시장에 판매하고 초과하는 기업은 이를 구매해 상쇄하는 시장경제방식으로 온실가스를 통제한다.

3개년 단위로 시행되며 초과감축 시 판매하거나 이월하는 방식으로 인센티브가 부여되며 초과배출량에 비례해 과징금을 부과하는 방식으로 제재가 이뤄진다.

건설사의 경우 배출권거래제에 해당하는 기업은 없다. 삼성물산이 제일모직과 합병하면서 유일하게 배출권거래제 대상에 해당됐지만 지난해 다시 제외됐고 대림산업은 전체가 규제를 받고 있지만 건설부문은 현재 적용받지 않고 있다.

윤 이사는 현대건설에서 추진하고 있는 온실가스 저감활동에 대해 “다른 건설사들도 캠페인 과 같은 활동을 많이 하고 있지만 현대건설의 경우 국내외적으로 관련 내용으로 수상실적을 기록하는 등 많은 노력을 기울이고 있다”고 밝혔다.

현대건설은 △2010년 사업장 온실가스 취합 IT시스템 개발 △2011년 제3자검증 및 CDP(Carbon Disclosure Project) 개시 △2012년 에너지경영시스템(ISO 50001) 도입 △2014년 온실가스 예측모델 개발 및 기후변화센터 기후변화그랜드리더스 어워드 수상 △IT시스템과 ERP/HPMS 연계 및 온실가스 감축매뉴얼 발간 △2017년 CDP 아너스클럽 4년연속 수상 및 온실가스 예측모델 고도화 등을 실시했다.

특히 온실가스 예측모델은 2010년부터 취합해 온 사업장의 온실가스 배출량을 수년간 데이터베이스로 구축하고 이를 2015년 ERP(전사적자원관리) 및 HPMS(사업실적관리시스템)과 연계해 이를 토대로 매년 감축매뉴얼을 작성·배포하는 시스템이다.

다만 건설회사의 온실가스 배출이 에너지비용 관련 고지서나 회계처리를 기준으로 산정되다 보니 원자력발전소 건설 등 에너지비용을 건설회사가 부담하지 않는 현장의 경우는 온실가스 배출 데이터로 잡히지 않는 등 보완할 점이 있는 것으로 나타났다.

한편 현대건설은 이와 같은 내용으로 지난해 CDP 아너스클럽 4년 연속 수상이라는 쾌거를 달성했다.

CDP는 영국 CDP위원회에서 주관해 전 세계 기업들의 탄소관련 모든 정보를 공개하고 평가받는 제도로 현재 세계 시가총액 55%에 해당하는 6,300여개 기업이 참여하고 있다. 해당 정보에는 누구든지 접근할 수 있으며 투자자들은 기업의 사회적책임 차원에서 투자지표로도 활용하고 있는 것으로 알려졌다.

윤 이사는 “현대건설은 2011년 처음 참여했고 2014년부터 4개년 연속으로 전체 1등을 거머쥐었으며 그만큼 온실가스 감축 차원에서 열심히 노력하고 있다”고 밝혔다.

G-SEED ID, 녹색건축 전문가 양성

마지막 발표는 대한건축사협회에서 녹색에너지위원장을 맡고 있는 이기완 에코존종합건축사사무소 대표가 맡았으며 ‘녹색건축 실현을 위한 녹색건축인증(G-SEED) 제도의 이해’를 주제로 이뤄졌다.

최근 녹색건축은 2025년 민간 신축건물 제로에너지건축물 의무화를 목표로 추진되고 있으며 이를 위해 지난해 패시브하우스 수준으로 건축기준을 강화하기도 했다.

이와 같은 제도를 뒷받침하기 위해 시행하고 있는 녹색건축인증제도(G-SEED)도 개정을 거듭하고 있으며 최근에는 녹색건축인증 전문가(G-SEED ID)를 시행해 인력양성을 추진하고 있다.

G-SEED ID 제도는 연간 8회, 총 400여명을 대상으로 한국건설기술연구원과 대한건축사협회에서 45시간 내외 교육을 통해 소정의 평가를 거쳐 자격을 부여하는 것으로 2016년 시범교육 이후 지난해 정규교육으로 편성됐다.

2017년에는 건축사 및 건축사사무소 소속직원, 전기·기계 기술사를 대상으로 시행했으며 이에 더해 올해부터 전기·기계기술사사무소 소속직원으로 확대됐다. 내년에는 구조·토목·조경 등으로 대상이 확대되며 2020년부터는 기준이 강화될 전망이다.