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문제 정의
- 본 연구는 지속가능한 건물 활성화에 있어 건축자재 및 마감재가 차지하는 비중과 중요성에 대한 인식 고조에도 불구하고 전략과 실천방법이 체계화되어 있지 않은 시점에서, 미국 미네소타 주에서 개발된 지침 (Sustainable Guidelines)과 세부전략을 고찰하고, 친환경 인증 사례나 추천 사례들이 지침과 전략을 구체적으로 어떻게 건축에 적용시켜 성공적 결과를 얻었는지를 고찰하는데 연구의 목적이 있다. 본 연구는 외국사례분석을 통해 친환경 실내자재에 관심을 가진 공급자와 수요자에게 실행을 유도할 수 있는 기술적 정보를 제공하는데 의의가 있으며, 연구 결과는 본 연구자의 선행 연구인 캐나다 밴쿠버지역의 친환경 디자인 지침과 사례조사 결과와 종합하여 후속 연구인 '국내 친환경건물 인증을 위한 평가방법과 인증건물의 친환경적 해결방안'에 참고 및 비교자료로 활용될 것이다.
- 본 연구에서는 미국 미네소타 주의 전문 연구기관(지속가능한 빌딩 리서치 센터/CSBR, The Center for Sustainable Building Research Center, MN) 에서 개발한 지속가능한 디자인 지침 (MSDG: Minnesota Sustainable Design Guide)을 간략히 소개하고 연구범위를 실내건축 자재와 마감재로 국한시켜 전략과 실행지침에 대해 조사하였다. 이 지침은 LEED(Leadership in Energy and Environmental Design) 그린빌딩 등급평가기준 (Green Building Rating System)3)과 함께, 현재 미네소타 주에서 지속가능한 건물의 성능 평가에 사용되고 있으며 이 평가도구를 사례조사에 적용하여 현장에서 구체적으로 어떻게 실천하였는지 분석하였다.
제안 방법
- 1. 총 6사례 중 4사례가 자재의 전 라이프사리클 동안 환경 및 에너지 부하절감을 위한 실천방안으로, 생산 과정에서 에너지와 환경저해 요인이 낮은 목재와 천연 섬유판을 다량 사용하였다. 목재 선택 시 FSC 인증목재; 열대림 목재나 희귀종 목재보다는 성장이 빠르며 매년 수확이 가능한 자재; 토양의 분해가 가능한 농업 부산물 자재; 원목보다는 생태계를 덜 파괴하는 합성목재를 실내 구조재와 마감재로 많이 사용하였다.
- MSDG의 사례연구 건물이면서 동시에 MOEA 그린빌딩 추천사례인 사례3은 사례4~사례6에 비해 웹상의 자료가 풍부한 편이지만 건물에 사용된 친환경자재의 종류만이 열거되어 있을 뿐, 구체적으로 어떠한 실내 구성요소에 사용되었는지에 대한 정보가 없어 건축과정에 대한 보고서 중 친환경자재 사용에 관한 부분을 입수하여을 정리하였다.
- 특히 이들 자재를 이용해 제작한 제품들은 자연스런 색조의 도장으로 외관상 좋은 이미지를 주고있다. 또한 건축부재를 철물로 조립하고 규격품을 사용하여 자원보호과 폐기물 관리에 주력하였다.
- 사례15)과 사례26)의 경우, 웹상의 자료와 안내팸플릿과 상이한 부분이 있어 담당자와 확인절차를 거쳐 사례1에서는 웹상의 5.4항목 내용을 본 연구의에서는 5.3항목과 5.8항목으로 이동하였으며, 사례2에서는 웹상의 5.4 일부내용을 에서5.3으로 분류하였다.
- MSDG의 사례연구 건물이면서 동시에 MOEA 그린빌딩 추천사례인 사례3은 사례4~사례6에 비해 웹상의 자료가 풍부한 편이지만 건물에 사용된 친환경자재의 종류만이 열거되어 있을 뿐, 구체적으로 어떠한 실내 구성요소에 사용되었는지에 대한 정보가 없어 건축과정에 대한 보고서 중 친환경자재 사용에 관한 부분을 입수하여<표 7>을 정리하였다. 사례4~사례6은 M0EA의 간략한 리플릿 자료, 현장 답사 시 안내자의 보충설명, 건축과정에 관한 보고서 중 재료 부분을 종합하여 본 연구자가 MSDG의 분석틀에 의거하여 분류 및 정리하였다.
- 연구과정은 문헌조사 및 포탈사이트 검색을 통한 예비조사를 거쳐 사례대상지를 선정한 후에 본조사를 실시하였다. 예비조사에서는 지속가능한 환경과 지역사회 개발, 그리고 정책수행에 있어 규범이 되는 도시에 대한 자료를 수집하였으며, 그 결과 미국의 친환경 도시 중 자체개발한 평가도구를 이용한 인증 시스템이 정착되어있는 미네소타 주를 현장 조사 지로 선정하였다.
- 연구의 중심내용은 지속가능한 건물 실현을 위한 다양한 영역의 환경적 전략 -건축부지, 수자원, 에너지, 실내환경의 질2), 재료, 폐기물- 가운데 실내 자재와 직접적으로 관련이 있는 재료와 폐기물에 관한 것이다. 이는 현재 무절제한 재건축, 리모델링 등으로 야기되는 자원의 낭비와 자연환경을 훼손하는 건축 재료와.
- 특히 폐자재를 이용한 재활용 고탄력 바닥재, 테라조, 패널의 직물 등은 기능성이 뛰어나고 디자인이 좋아 파급적 효과가 있었다. 이 외에 작업장의 용도변화에 따른 분해와 해체를 돕고 자원의 낭비를 막기 위해 모든 자재를 표준화하고 시스템화하였다.
- 대해 조사하였다. 이 지침은 LEED(Leadership in Energy and Environmental Design) 그린빌딩 등급평가기준 (Green Building Rating System)3)과 함께, 현재 미네소타 주에서 지속가능한 건물의 성능 평가에 사용되고 있으며 이 평가도구를 사례조사에 적용하여 현장에서 구체적으로 어떻게 실천하였는지 분석하였다.
- 환경의 개발과 건물의 신축에 따른 피해를 최소화하는데 디자인의 컨셉이 모아졌고, 지속가능한 디자인 원칙과 샘플들을 교육하는 전시기능을 잘 수행하여 M0EA로부터 그린빌딩으로 선정되었다.
대상 데이터
- 4. 총 6사례 중 5사례가 실내가구나 벽 마감재, 트림재로 재생 가능한 농산물이나 식물; 수납장 주재료로 재생이 빠른 밀 농사 부산물 원료의 파티클보드; 창고와 다용도실 바닥재로 재생이 용이한 아마유 함유 리놀리움 바닥재; 흡음천장타일로 성장 속도가 빠른 아스펜 목재를 사용하였다.
- 6. 총 6사례 중 5사례가 인체에 유해 개스 저방출, 혹은 미방출 자재를 사용하였다. VOCs 저방출 도료, 마감재, 접착제; VOCs 무방줄 세제; 무용제 콘크리트; 유해물질 미방줄 판재로 제작된 수납장 및 가구가 그 예이다.
- 8. 총 6사례 중 5사례가 목재, 카페트, 콘크리트, 알루미늄, 고무 바닥재, 화학섬유 직물, 집섬보드, 플라스틱 함유 제품 등 향후 재활용이 용이한 자재를 사용하였다. *Solenium, 카페트는사용 후 100% 재활용하도록 디자인된 제품이며, 리놀리움은아마인유 성분 제품으로 폐기시 미생물 분해가 가능하다.
- 사례조사는 2005년 4월 미네소타 주의 5개 도시에서 실시하였으며, 현장조사 대상은 MSDG의 웹사이트 자료4)와 M0EA (Minnesota Office of Environmental Assistance)에서 추천한 우수 건축물 10사례였으나 현장조사 결과, 용도와 디자인 해결방안이 거의 유사한 2사례, 이미 입주가 끝나 실내 사진 촬영과 자료보완이 어려운 공동주거 2사례를 제외한 4개 도시의 6 사례만을 본 연구에서 고찰하였다(표 1 참조). 현장조사에 대한 자료는 MSDG의 웹사이트 자료와 M0EA에서 제공받은 기본 자료 이외에 시설에서 보유하고 있는 건축과정에 대한 보고서 중 친환경 자재 사용에 관한 부분, 건설담당자와의 면담, 사진 등의 실증적 자료이다.
- 예비조사에서는 지속가능한 환경과 지역사회 개발, 그리고 정책수행에 있어 규범이 되는 도시에 대한 자료를 수집하였으며, 그 결과 미국의 친환경 도시 중 자체개발한 평가도구를 이용한 인증 시스템이 정착되어있는 미네소타 주를 현장 조사 지로 선정하였다.
- 원자재가 자연에 주는 충격을 줄이기 위해 자연분해가 가능한 Wheat Board를 사용하였고, 특히 아동들의 건강을 고려하여 용제가 첨가되지 않은 접착제, VOCs 저방출 자재를 사용하였다. 또한 음향문제를 해결하기 위해 수업이 이루어지는 교실에 카페트를 깐 것을 제외하고는 천장과 바닥을 노출시켜자재를 절약하였고, 미래의 공간변화를 예측하여 구조재를 미리 설치해 놓는 세심한 배려를 보였다.
- 이 건물은 모든 골조, 실내 트림재, 문에 친환경 인증 목재를 사용한 미네소타 최초의 건물이며, 농업 부산물(Wheat Board, Sunflower Board)과 목공소 부산물로 만든 자재, 성장이 빨라 환경에 피해가 적은 아스펜목을 다량 사용하였다. 특히 이들 자재를 이용해 제작한 제품들은 자연스런 색조의 도장으로 외관상 좋은 이미지를 주고있다.
- 이 사례는 Architectural Alliance가 설계하여 1998년 완공된 공공작업시설로서 , MOEA로부터 그린빌딩으로 선정되 었다.
- 이 사례는 레바논 호수와 근린공원 인근의 안내 교육시설로, 2003년 Parters & Sirny에 의해 설계된 신축건물이다. 환경의 개발과 건물의 신축에 따른 피해를 최소화하는데 디자인의 컨셉이 모아졌고, 지속가능한 디자인 원칙과 샘플들을 교육하는 전시기능을 잘 수행하여 M0EA로부터 그린빌딩으로 선정되었다.
- 이 사례는 미네아폴리스 시내에 위치한 초등학교로서, Cuningham Group 이 설계하여 1999년 완공된 건물이며, Walter Taylor Award, 2001 외 6개의 환경상을 수상하였다.
- 이 사례는 미시시피강 근린공원에 위치한 천연자원보호 홍보를 겸한 레크레이션 시설로, 2002년 2월 Parters & Sirny에의해 설계된 신축건물이다. 이 건물에서는 생태계 식생에 대한 교육자료를 전시하고 친환경의 생활화를 위한 프로그램을 성공적으로 운영하여 MOEA로부터 그린빌딩으로 선정되었다.
- 이 사례는 지역사회 주민을 위한 소규모 커뮤니티 센타로, 2002년 2월 Graeme Mahler & Associates에 의해 설계된 신축건물이며, 실내 요소요소에 지역에서 생산된 친환경 건축자재, 가구, 비품을 적극 사용하여 주민들에게 친환경건축에 대한 컨셉과 실천 방법을 홍보하는데 기여하여 MOEA로부터 그린빌딩으로 선정되었다.
- 본 연구에서 고찰하였다(표 1 참조). 현장조사에 대한 자료는 MSDG의 웹사이트 자료와 M0EA에서 제공받은 기본 자료 이외에 시설에서 보유하고 있는 건축과정에 대한 보고서 중 친환경 자재 사용에 관한 부분, 건설담당자와의 면담, 사진 등의 실증적 자료이다.
성능/효과
- 10. 총 6사례 중 5사례가 가변성이 있는 설계를 지향하였는데, 이를통해 원자재구매를 위한 비용 절감 등 제품의 전 과정에 걸쳐 경제적 효과를 창출하였다. 필요시 모든 칸막이를 제거할 수 있는 개방형 평면 계획, 향후 개조와 공간의 융통성이 가능한 공간계획.
- 12. 총 6사례 중 5사례가 철거 및 건축 폐기물의 78% 이상을 분리수거 후 재활용 및 재사용하였고 시스템화, 모듈화된 구조와 부재의 표준화로 폐기물 발생을 최소화했으며, 철거 시 폐기물 회수와 관리 계획을 수립하고 있었다.
- 한다.13)우리나라도 건설 폐기물에 대한 대책이 시급히 요구되는데, 전체 폐기물 중 건설폐기물이 49.3%로 가장 많으며, 97년 4만 8천톤에서 2000년 7만 9천톤, 2003년 14만 5천톹으로 급속한 증가추세를 보이고 있다.14)
- 2. 총 6사례 중 5사례가 산업 현장이나 건물 철거시 회수한 노후 자재나 폐자재를 재사용하여 생산원가 절감, 환경오염물질 배출량 감소, 환경폐기물의 처리비용 절감효과를 가져왔다. 100년된 창고에서 회수한 조각난 벽돌; 40년된 창고에서 회수한 철강; 75년된 미군시설에서 회수한 목재; 리모델링 상업시설로부터 회수한 자재; 소비자가 사용 후 폐기한 도료; 철거된 공장에서 수거한 석재; 폐 원목조각 들이 유용하게 사용되었다.
- 3. 모든 사례들이 폐자재나 재활용물질 함유제품을 사용함으로써 폐기물 처리비용과 원자재의 구매비용을 절감하였다. 석재공장 부산물인 폐타일이나 폐유리를 재활용한 세라믹 타일; 폐 폴리에틸렌 플라스틱을 녹여 만든 화장실 파티션과 세면대 상판, 기저귀갈이 판; 10%-20% 폐 비산석회가 함유된 콘크리트 패널; 콩과 재활용 신문이 함유된 건축 부재와 가구; 폐 신문지를 재활용한 집섬보드와 흡음 천장타일; 산업체로부터 폐기된 알루미늄을 재활용한 천장 부재 및 창호 루버, 금속 장식, 옷걸이; 폐유리를 재활용한 창; 폐 톱皆 코르크 가루 등이 함유된 리놀리움 바닥재; 폐고철을 재활용하여 제작된 천장 구조재; 폐 섬유판을 재활용한 천장 흡음판; 폐유리를 분쇄 후 재활용한 테라조; 100% 폐타이어를 재활용한 고탄력 바닥재와 폐타이어 벨트의자 등 폐자재를 이용한 재활용품 생산기술은 상당한 수준이었고 사용자들의 반응도 좋았다.
- 5. 총 6사례 중 5사례가 근거리 생산 제품을 사용함으로써 이동에 소모되는 연료, 이동 시 배출하는 공기 오염 배기가스, 바다 오염물질 방출 등 환경저해 요인을 줄였다.
- 9. 모든 사례가 최소재료 사용, 형태 표준화로 자재를 절감하였다. 별도의 마감재를 사용하지 않는 노출 콘크리트와 벽돌, 달천장에 소요되는 판재를 절약한 노출천장, 제조과정에서 일반 카페트의 60% 이하의 원자재를 쓴 카페트, 안료가 포함된 성형 콘크리트 판이 그 예다.
- 별도의 마감재를 사용하지 않는 노출 콘크리트와 벽돌, 달천장에 소요되는 판재를 절약한 노출천장, 제조과정에서 일반 카페트의 60% 이하의 원자재를 쓴 카페트, 안료가 포함된 성형 콘크리트 판이 그 예다. 또한 바닥재, 구조재, 목재, 카페트에 규격화된 표준 치수를 적용하고 건축부재의 간격은 통일하여 자재 절단 시 발생하는 폐기물을 감소시켰다.
- 사례조사 결과, 사례1, 사례2는 소항목별 인증결과를 공식적으로 발표하였으므로 점수화가 가능하나, 사례3 - 6은 입수한 자료, 현장조사 결과, 상담시 얻은 정보를 토대로 연구자가 임의로 분석한 것이므로에서도 사례3~6은 점수 대신 실천 여부 만을 기입하였고 결과분석에서도 정량적 분석이 불가하여 분석사례의 실천적 방법을 종합 정리하였다.
- 모든 사례들이 폐자재나 재활용물질 함유제품을 사용함으로써 폐기물 처리비용과 원자재의 구매비용을 절감하였다. 석재공장 부산물인 폐타일이나 폐유리를 재활용한 세라믹 타일; 폐 폴리에틸렌 플라스틱을 녹여 만든 화장실 파티션과 세면대 상판, 기저귀갈이 판; 10%-20% 폐 비산석회가 함유된 콘크리트 패널; 콩과 재활용 신문이 함유된 건축 부재와 가구; 폐 신문지를 재활용한 집섬보드와 흡음 천장타일; 산업체로부터 폐기된 알루미늄을 재활용한 천장 부재 및 창호 루버, 금속 장식, 옷걸이; 폐유리를 재활용한 창; 폐 톱皆 코르크 가루 등이 함유된 리놀리움 바닥재; 폐고철을 재활용하여 제작된 천장 구조재; 폐 섬유판을 재활용한 천장 흡음판; 폐유리를 분쇄 후 재활용한 테라조; 100% 폐타이어를 재활용한 고탄력 바닥재와 폐타이어 벨트의자 등 폐자재를 이용한 재활용품 생산기술은 상당한 수준이었고 사용자들의 반응도 좋았다.
- 그러나 자재선택에 있어 사용자의 건강과 위생이 배려한 사무환경의 쾌적성과 생산성향상을 고려한다면 건물의 전 생애주기 건축비용은 절감된 것이다. 특히 폐자재를 이용한 재활용 고탄력 바닥재, 테라조, 패널의 직물 등은 기능성이 뛰어나고 디자인이 좋아 파급적 효과가 있었다. 이 외에 작업장의 용도변화에 따른 분해와 해체를 돕고 자원의 낭비를 막기 위해 모든 자재를 표준화하고 시스템화하였다.
후속연구
- 3. 미국에서 현재 개발되어 사례조사 시설에서 사용되고 있었던 친환경 자재들은 건물증후군을 일으키는 VOCs 저방출 자재로 환경오염원을 줄임과 동시에 인체에 미치는 악영향이 적고 경제적이며 디자인적으로 훌륭한 제품이 많으므로 우리나라 업계에서는 재활용 자재에 대한 바른 인식과 꾸준한 연구, 개발 의지 고양으로 재활용자재에 대한 시장점유율을 높여야한다.
- 고찰하는데 연구의 목적이 있다. 본 연구는 외국사례분석을 통해 친환경 실내자재에 관심을 가진 공급자와 수요자에게 실행을 유도할 수 있는 기술적 정보를 제공하는데 의의가 있으며, 연구 결과는 본 연구자의 선행 연구인 캐나다 밴쿠버지역의 친환경 디자인 지침과 사례조사 결과와 종합하여 후속 연구인 '국내 친환경건물 인증을 위한 평가방법과 인증건물의 친환경적 해결방안'에 참고 및 비교자료로 활용될 것이다.
- 총 6사례 중 5사례가 가변성이 있는 설계를 지향하였는데, 이를통해 원자재구매를 위한 비용 절감 등 제품의 전 과정에 걸쳐 경제적 효과를 창출하였다. 필요시 모든 칸막이를 제거할 수 있는 개방형 평면 계획, 향후 개조와 공간의 융통성이 가능한 공간계획. 이동이 용이한 수납장 및 가구가 그 예이다.
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