최근 국민들의 주거환경에 대한 관심과 기대치가 높아지면서 층간소음을 비롯한 각종 소음, 실내공기질, 결로, 누수 등 생활 속에서 발생하는 주거환경 관련민원이 급증하고 있다.

주거용 건축물과 관련된 다양한 법적 기준이 꾸준히 강화되면서 신축건물의 경우 상당한 개선이 이뤄지고 있다. 그러나 기축·노후건물의 경우 이와 같은 법 테두리의 사각지대에 머물러있는 것이 사실이다.

게다가 신축·기축 주거건물의 성능을 개선하더라도 구조적·경제적 측면에서 적용에 한계가 있다. 적용이 용이한 관련 기술개발 및 제도적 뒷받침이 필요한 상황이다.

이에 따라 정부는 ‘생활밀착형 문제 등의 주거생활 개선’을 주요 정책방향으로 설정하고 지난 2015년 주택종합계획 중점추진과제로 아파트 하자분쟁 저감대책 마련을 추진하는 한편 문재인 대통령의 공약 중 ‘안전한 대한민국’의 실천방안으로 ‘층간소음·미세먼지 등 생활불편 해소’를 제시하고 있다.

구체적으로는 ‘주거복지 구현을 위한 생활밀착형 공동주택 성능향상 기술개발 연구단’을 출범시키고 △소음저감 △실내공기질 향상 △결로방지 △누수방지 등 4개 세부과제에서 관련 내용을 연구하고 있다.

우리나라는 아파트가 전체 주거형태의 60% 이상을 차지하고 있어 공동주택의 성능향상이 투자대비 혜택 대상이 가장 많다. 또한 공동주택에서 반복적으로 발생하는 4대 하자가 소음·실내공기질·결로·누수이기 때문에 연구개발은 이를 대상으로 진행된다.

‘실증중심’ 상용화 목표

연구단은 4대 하자 관련 핵심기술·제도·정책을 개발할 목적으로 2014년 9월 출범했으며 과제는 7차연도인 2021년 2월까지 수행된다. 예산은 정부출연금 206억3,300만원, 기업부담금 72억9,267만원으로 총 279억2,567만원 규모다.

과제 총괄은 송승영 이화여대 교수가 맡았으며 4개 세부과제 주관은 각각 △김경우 한국건설기술연구원 연구위원 △이윤규 건설연 선임연구위원 △송승영 이화여대 교수 △오상근 서울과기대 교수가 맡았다.

이번 연구단의 가장 큰 특징은 총 62개 기관 중 대학 10곳, 연구소 등 3곳을 제외한 49곳이 참여기업을 포함한 산업계라는 점이다.

송승영 연구단장은 “기존 국가R&D에서 제기됐던 문제가 상용화 부분인데 이번 연구는 실제 아파트 등 공동주택에 적용해 효과를 검증하고 현장에서 활용할 수 있는 기술을 개발하는 것에 방점이 찍혀있다”고 설명했다.

실증은 4가지 방안으로 추진된다. 신축은 2020년 준공예정인 안성 아양지구 국민임대주택에 1~4세부과제가 통합실증되며 기축은 2007년 준공됐던 경기 고양시 국민임대주택을 대상으로 소음을 제외한 2~4세부과제가 실증된다.

리모델링에 대해서도 올해 12월 착공예정인 서울 강남의 개포 우성 9차아파트에 1세부과제가 실증되며 이와 같은 실증단지에 적용되기 어려운 기타 기술들은 독립형 부대시설 등 기타 시설에서 실증이 추진된다.

4대 하자 종합R&D

연구단은 생활밀착형 문제해결 및 주거복지 구현을 목표로 연구를 진행하고 있다.

1세부인 소음저감에서는 성능목표를 기축건물의 경우 중량충격음 55dB 이하, 신축의 경우 중량충격음 3등급(47dB) 이하 및 경량충격음 2등급(48dB) 이하로 설정했다.

이를 위해 필요한 기술은 총 5가지로 세분화되는데 △소음예측 및 설계가이드라인 △기축 슬래브 설계·보완기법 △신축 슬래브 구조·설계기법 △벽·기둥·천장 제어기법 △설비소음 저감기술 등이다.

소음예측 및 가이드라인을 위해 바닥충격음, 공기전달음 등 통합적 소음예측기법 툴과 음환경 개선을 위한 설계·시공 가이드라인을 개발한다.

또한 기축 슬래브의 저소음 평면설계 알고리즘과 평탄하지 않은 슬래브에 적용할 수 있는 도포·타설형 완충재를 개발하는 한편 신축의 중량충격음 4등급(50dB) 이상의 바닥구조 설계기법과 완충재 보강 시 중량 3등급과 경량 1등급(43dB) 이상을 만족하는 바닥구조를 개발한다.

2세부에서는 실내공기질 향상기술을 개발한다. 실내 유입·발생 오염물질을 50% 저감하고 재실자 만족도를 30% 이상 향상시키는 것을 목표로 △실내공기 오염물질 발생원 제어기술 △주택 환기기술 △유해화학물질 흡착제거기술 등을 마련할 방침이다.

오염물질 제어를 위해 실내공기질 상시진단 체크리스트, 곰팡이 피해진단 기법 및 가이드라인을 마련함으로써 오염원을 규명 및 진단·제어·개선·유지보수 지침을 제공할 계획이다.

또한 외기도입 알고리즘, 미세먼지 필터, ICT기반 능동제어, 수증기 확산방지 배기시스템 등 주택환기기술을 개발해 거주자 쾌적도 향상과 냉방부하 저감기술 보급을 도모한다.

특히 환기장치는 공기청정·제습기능이 융합돼 외기상황에 따라 환기·내부순환 기능을 선택적으로 이용하며 바이패스·프리히팅 기술로 효율을 높이는 제품이 개발되고 있다.

3세부는 결로방지를 담당한다. 90% 이상 생활환경 조건에서 결로를 막는 것을 목표로 연구개발이 이뤄지고 있다.

세부적으로는 △결로방지 설계기준 및 평가표준 개발 △가이드라인 개발 △요소기술 개발 및 실증 △결로방지 성능해석 S/W 개발 등으로 진행된다.

결로방지 설계기준은 2014년 6월 시행된 것으로 연구단은 현재의 단열기준 및 지역구분을 고려해 개선하고 있으며 평가표준도 측정·시뮬레이션 시 평가방법을 올해까지 KS에 신설할 계획이다.

또한 결로방지 가이드라인을 개발해 이를 따랐을 경우 결로방지 성능을 만족한 것으로 인정받을 수 있도록 추진한다.

이와 함께 요소기술로는 창호의 단열보강, 구조개선으로 결로를 방지하거나 벽체타설 시 거푸집 내에 단열재를 삽입함으로써 결로를 방지하는 기술 등이 개발되고 있다.

4세부에서는 누수방지 기술을 연구한다. 누수가 지하에서 주로 발생하는 만큼 지하구조물의 누수하자 민원발생률 90% 저감을 목표로 △표준 방수설계 및 제도개선 △최적 공법선정 및 진단체계 구축 △지하 환경대응 방수재료 및 시공기술 개발 △누수부위 성능복원용 보수기술 개발 등이 진행된다.

제도적으로는 누수예방 설계기준의 가이드라인과 부위별·형태별 설계 매뉴얼을 마련하고 최적 방수공법 표준평가기법 및 평가체계를 개발하고 있으며 고내구성 방수재료, 선시공 방수재료 및 기술, 누수보수재료 및 시공기술 등 요소기술 개발이 추진된다.

특히 연구단은 1~4세부에서의 연구개발 내용을 통합적으로 적용하는 방안도 마련하고 있다. 현재 녹색건축물 인증제도(G-SEED), 공동주택 성능등급 인증서 등에 반영되지 않은 결로·누수관련 내용을 평가지표로 포함시켜 운영하는 방안을 제안하고 있으며 각 연구내용의 통합적·선택적 적용을 위한 통합보급시스템 구축을 진행하고 있다.