[논문]장수명 공동주택 인터페이스의 친환경적 설계방향에 관한 연구

손영민; 왕우철; 최영호

문제 정의

따라서 본 연구는 장수명 공동주택의 인터페이스가 친환경적인 측면에서 어떠한 문제들을 안고 있는지 요소별로 분석하여, 보완되어야 할 설계 방향을 제안하고자 한다.
Reuse와 Recycle은 우선 인터페이스의 각 부품별로 재사용 또는 재활용이 가능한지 여부를 조사하였다. 각 부품의 평가에 따른 하나의 인터페이스의 총 평가 값의 산출은 하나의 인터페이스에 사용되는 각 부품의 질량, 부피 등에 대한 정량적인 가중치를 두기 어렵기 때문에 단순히 얼마나 많은 Reuse, Recycle 가능한 부품을 사용하였는지 여부를 평가의 기준으로 삼았다.

가설 설정

그러나 모 든 재료의 생애비용 및 내재에너지의 값을 정량적으로 가중치를 두어 비교하기에는 무리가 있다. 따라서 부품수 감소에 의한 제품의 단순화 정도에 집중하여 부품 수가 적을수록 일반적으로 근원적인 절감에 근접하다는 가정을 하고 평가를 하였다.
물론 많은 재료를 부가하여 인터페이스가 설계되었을 경우 성능이 좋아 질 수도 있지만 오히려 공간의 재구성시에 불편함이 따를 수도 있는 등다양한 성능의 차이가 발생하는 결과가 나타날 수 있다. 또 성능을 고려하여 반영할 경우 어느 정도 동등한 층위의 비교군이 형성되지 않기 때문에 장수명 공동주택에서 사용된 인터페이스는 최소한 어느 정도의 동일 성능을 요구받은 결과에 의해서 나타난 제품이라고 상정한 후분석을 하였다. 이는 목업하우스를 진행하면서 기초적인 성능을 갖추기 위해 디테일에 대한 연구가 진행되었기 때문에 타당성이 있다고 판단된다.
비록 부품수가 절대적인 평가기준이 될 수는 없지만 일반적으로 인터페이스의 구성부품수가 많을수록 더 많은 에너지 부하가 발생하므로 친환경성을 비교하기 위한 하나의 기준으로 삼을 수 있다고 판단된다. 따라서 인터페이스의 구성부품수가 적을수록 근본적인 절감에 가깝다는 의미로 가정하였고, 부품 수 감소에 의한 제품의 단순화 정도에 집중하여 부품 수가 적을수록 일반적으로 근원적인 절감에 근접한다는 판단을 하고 평가 하였다. 1개의 부품을 사용하였을 경우 100%, 5개 부품이 사용되었을 경우 20%의 점수를 배정하고 5등분하여 평가하였다.

제안 방법

인터페이스는 천장·벽체·바닥 부분으로 한정하고 벽체를 기준으로 발생하는 상부슬래브와 벽체, 천장과 벽체, 벽체와 벽체, 벽체와 바닥마감, 벽체와 바닥슬래브에서 발생하는 인터페이스를 대상으로 분석하였다.
인터페이스는 천장·벽체·바닥 부분으로 한정하고 벽체를 기준으로 발생하는 상부슬래브와 벽체, 천장과 벽체, 벽체와 벽체, 벽체와 바닥마감, 벽체와 바닥슬래브에서 발생하는 인터페이스를 대상으로 분석하였다. 분석 대상 인터페이스의 가능한 접합 부위를 모두 정리하고 각 인터페이스에서 이루어지는 디테일한 접합 요소를 정리하였다. 정리된 접합 요소들을 대상으로 인터페이스의 종류및 접합방식의 유형에 따라 17가지로 분류를 하였고 각유형별 대표 사례를 선정하여 분석의 최종 대상으로 삼았다.
정리된 접합 요소들을 대상으로 인터페이스의 종류및 접합방식의 유형에 따라 17가지로 분류를 하였고 각유형별 대표 사례를 선정하여 분석의 최종 대상으로 삼았다. 선정된 대상의 분석은 부품구성의 기본요건이 되는 성능과 비용은 친환경적인 분석에 포함되는 기준이 아니므로 인터페이스 자체의 친환경적인 설계 방향에 대해서만 초점을 맞춰 논의하였다.
장수명 공동주택의 인터페이스가 친환경적인 측면에서어떤 문제점이 있는지를 파악하고 나아가야할 방향을 분석하기 위해 3R(Reuse, Recycle, Reduce)개념을 도입하였다. 인터페이스를 구성하고 있는 각 재료에 대해 생애개념을 도입한 인터페이스의 정량적인 분석을 하는 것은 사실상 어렵기 때문에 3R개념으로 평가할 수 있는 평가지표를 별도로 만들었다.
장수명 공동주택의 인터페이스가 친환경적인 측면에서어떤 문제점이 있는지를 파악하고 나아가야할 방향을 분석하기 위해 3R(Reuse, Recycle, Reduce)개념을 도입하였다. 인터페이스를 구성하고 있는 각 재료에 대해 생애개념을 도입한 인터페이스의 정량적인 분석을 하는 것은 사실상 어렵기 때문에 3R개념으로 평가할 수 있는 평가지표를 별도로 만들었다. 따라서 친환경적인 정도를 파악할 수 있는 3R 요소별 평가 기준을 다음과 같이 정성적 선정을 하고 각 요소별로 정량적 평가를 하였다.
인터페이스를 구성하고 있는 각 재료에 대해 생애개념을 도입한 인터페이스의 정량적인 분석을 하는 것은 사실상 어렵기 때문에 3R개념으로 평가할 수 있는 평가지표를 별도로 만들었다. 따라서 친환경적인 정도를 파악할 수 있는 3R 요소별 평가 기준을 다음과 같이 정성적 선정을 하고 각 요소별로 정량적 평가를 하였다.
Reuse와 Recycle은 우선 인터페이스의 각 부품별로 재사용 또는 재활용이 가능한지 여부를 조사하였다. 각 부품의 평가에 따른 하나의 인터페이스의 총 평가 값의 산출은 하나의 인터페이스에 사용되는 각 부품의 질량, 부피 등에 대한 정량적인 가중치를 두기 어렵기 때문에 단순히 얼마나 많은 Reuse, Recycle 가능한 부품을 사용하였는지 여부를 평가의 기준으로 삼았다.
현장조사는 천안아산에 위치한 주택공사 장수명 공동 주택 목업하우스를 4차례 답사하여 시공 과정을 조사하였다. 본 논문에서 다루는 모든 인터페이스는 인필벽체와 만나서 발생하는 인터페이스를 대상으로 하고 있다.
본 논문에서 다루는 모든 인터페이스는 인필벽체와 만나서 발생하는 인터페이스를 대상으로 하고 있다. 따라서 현황조사역시 상위의 표 2.와 같이 구분하여 조사하였고 이를 바탕으로 인터페이스의 친환경적 특성을 분석하였다.
접합부의 천장부분은 천장과 상부슬래브, 천장과 벽체가 만나는 부분을 조사하였으며, 벽체부분은 외벽체, 칸막이벽체의 접합부를 조사하였다. 바닥부분은 바닥마감과 벽체, 바닥부분과 하부슬래브의 접합방식을 조사하였다. 인필 구성요소가 되는 제품은 다양한 벽체의 연구를 위해 서로 다른 회사의 제품으로 시공되었고 그 위치나 특성은 표 3.
현재 목업하우스에서 발생하는 접합부의 위치와 구성, 개수, 방법 등을 명확히 인지하기 위해 인터페이스 접합위치 맵을 만들었다. 특히 각 구성요소별로 위치나 특성이 다른 제품이 섞여 있으므로 인터페이스별로 그 위치와 종류를 살펴볼 필요가 있다.
특히 각 구성요소별로 위치나 특성이 다른 제품이 섞여 있으므로 인터페이스별로 그 위치와 종류를 살펴볼 필요가 있다. 따라서 천장과 벽, 바닥으로 나누어지는 인필의 구성요소를 제품 종류별로 번호를 붙여⁷⁾인필과 인필, 인필과 서포트가 만나는 부분에서 나타나는 발생가능한 모든 인터페이스를 표시하였다. 그결과는 표 9와 같이 나타나고 있다.
특히 Reuse, Recycle의 경우에는 재료 자체의 가능여부와 제조 회사의 연구팀의 견해를 종합하여 판단하였고 Reduce의 경우 근본적인 절감이라는 측면에서 사용된 인터페이스의 구성 부품 수를 기준으로 평가를 하였다.
정리된 표 10. 부위별 인터페이스 구성요소 리스트에서 나타나는 인터페이스의 종류 중 친환경적 특성을 분석하기 위한 대상을 선정하기 위해 비슷한 요소로 이루어진 것끼리 분류하였다. 그 결과 인터 페이스의 종류는 총 17가지의 유형으로 다음과 같이 분류할 수 있었다.
분석을 진행하기 위해서 각 제품제조회사의 연구팀에게 문의하여 제품에 대한 정확한 정보를 수집하였다. 3R 각각에 대한 평가는 이를 바탕으로 이루어 졌다.
전체의 평가는 Reuse, Recycle, Reduce 각각의 평가 값에 특별한 가중치를 두지 않고 평균을 내어 산출하였다.
따라서 인터페이스의 구성부품수가 적을수록 근본적인 절감에 가깝다는 의미로 가정하였고, 부품 수 감소에 의한 제품의 단순화 정도에 집중하여 부품 수가 적을수록 일반적으로 근원적인 절감에 근접한다는 판단을 하고 평가 하였다. 1개의 부품을 사용하였을 경우 100%, 5개 부품이 사용되었을 경우 20%의 점수를 배정하고 5등분하여 평가하였다.
접합부의 천장부분은 천장과 상부슬래브, 천장과 벽체가 만나는 부분을 조사하였으며, 벽체부분은 외벽체, 칸막이벽체의 접합부를 조사하였다. 바닥부분은 바닥마감과 벽체, 바닥부분과 하부슬래브의 접합방식을 조사하였다.

대상 데이터

본 연구는 첨단도시개발사업의 일환으로 진행 중인 ‘내구성 및 가변성을 가지는 장수명 공동주택 기술개발’에서 실험 주택으로 사용되고 있는 목업하우스(Mock-up house)의 인터페이스를 연구의 대상으로 하였다.
분석 대상 인터페이스의 가능한 접합 부위를 모두 정리하고 각 인터페이스에서 이루어지는 디테일한 접합 요소를 정리하였다. 정리된 접합 요소들을 대상으로 인터페이스의 종류및 접합방식의 유형에 따라 17가지로 분류를 하였고 각유형별 대표 사례를 선정하여 분석의 최종 대상으로 삼았다. 선정된 대상의 분석은 부품구성의 기본요건이 되는 성능과 비용은 친환경적인 분석에 포함되는 기준이 아니므로 인터페이스 자체의 친환경적인 설계 방향에 대해서만 초점을 맞춰 논의하였다.
현장조사는 천안아산에 위치한 주택공사 장수명 공동 주택 목업하우스를 4차례 답사하여 시공 과정을 조사하였다. 본 논문에서 다루는 모든 인터페이스는 인필벽체와 만나서 발생하는 인터페이스를 대상으로 하고 있다. 따라서 현황조사역시 상위의 표 2.
이에 따라 발생하는 모든 인터페이스의 종류별 개수는 57개로 나타났다. 이 중 도면이 없는 16개의 인터페이스를 제외한 41개의 인터페이스를 대상으로 분석을 진행하였다.
둘째는 인필제품 자체가 아닌 인터페이스만을 대상으로 분석을 하게 됨으로써 인터페이스의 영역을 I+S, I+I 에서 발생하는 실질적인 접합에 관여된 부분만을 인터페이스의 대상으로 삼았다.

데이터처리

이렇게 판단한 3R의 기준에 따라 나타난 평가 값들을 통해 최종적인 인터페이스의 평가 값은 구성 부품 각각이 Reuse, Recycle, Reduce에 대해 상대평가 되었기 때문에 동일한 가중치를 두어 평균을 내었다.

성능/효과

인터페이스의 친환경성 분석을 종합해본 결과 가능한 적은 수의 접합부품을 사용하면서도 재활용이나 재사용이 가능한 제품을 사용하는 것이 이상적이라 할 수 있고, 부품수가 늘어나더라도 재활용 및 재사용이 가능한 제품을 이용하는 것이 최선의 방법으로 판단된다. 특히 시공오차나 차음, 방음 등 기밀성을 높이기 위해 사용되는 부품들의 경우 대부분 실런트나 고무, 우레탄 폼과 같이 내재에너지도 높고 재활용이나 재사용이 불가능한 경우가 대다수이다.

후속연구

따라서 인터페이스의 설계시 압력을 이용한 고정법이나 기타 결구법 등 결합을 이용하는 방식을 고려한다면 고정을 위한 부품의 수를 줄일 수 있고, 내구성 및 재활용성이 높은 제품을 만들 수 있을 것이라 판단된다.
이것은 같은 가변 가능한 인터페이스이면서도 상위권에 속하고 있는 I6f1의 경우와 비교되는 것으로 다양한 방식의 인터페이스를 친환경적인 성능을 염두에 두어 개발해야 함을 이야기 해 주고 있다. 또 시공오차가 발생하는 부분을 실런트나 폴리우레탄으로 메우는 방식으로 마감처리가 이루어지고 있어 시공오차를 효과적으로 줄일 수 있는 인터페이스를 개발하는 것이 필요할 것으로 판단된다.
물론 다른 제품들에서 요구되는 횡 지지력이나 차음 등에서 만족할만한 성능을 갖도록 설계하여야 할 것이다. 또한 나무와 같은 친환경적인 재료를 사용하여 수지계열의 부품을 대체하거나 접합부의 설계에 적용 한다면 재사용, 재활용, 절감이라는 3R측면에서 높은 평가를 받을 수 있을 것이다. 또 내구성이나 소음의 차단이라는 성능 뿐 아니라 인테리어적인 측면에서도 좋은 결과를 만들어 낼 수 있을 것이라 생각된다.

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	우리나라 공동주택의 문제점은 무엇인가?	최근 국가적, 사회적인 과제로 지속가능한 개발의 중요 성이 대두되면서 그동안 우리나라 공동주택이 수명이 짧고 획일적이며 유지보수나 리모델링이 어렵다는 점이 문제로 제기되어 왔다. 이와 함께 국·내외적으로 지구환경의 보전과 에너지와 자원의 절약, 폐기물의 감소 등 환경 보전이 중요한 이슈가 됨에 따라 환경과 개발이 조화된 순환형 사회구축의 필요성이 대두되고 있다.
	전면재개발 방식을 통해 재건축을 시행 한 결과는?	또 리모델링과 재건축시 발생하는 공사 방법이 신축공사보다 어렵기 때문에 우리나라에서는 전면재개발 방식을 통해 재건축을 시행하고 있다. 그 결과 건물의 해체와 신축에 따른 대규모의 건설 쓰레기와 막대한 자원이 낭비되고 있는 상황이다. 외국에서는 이미 SI주택2)의 연구를 통해 거주자의 요구에 대응하는 공간을 만들 수 있는 주거공간을 연구해 왔으며, 우리나라도 장수명 공동주택이라는 연구를 통해 공동주택 내 공간의 가변화에 대한 연구를 진행 중이다.
	국·내외적으로 지구환경의 보전과 에너지와 자원의 절약, 폐기물의 감소 등 환경 보전이 중요한 이슈가 됨에 따라 무엇의 필요성이 대두되는가?	최근 국가적, 사회적인 과제로 지속가능한 개발의 중요 성이 대두되면서 그동안 우리나라 공동주택이 수명이 짧고 획일적이며 유지보수나 리모델링이 어렵다는 점이 문제로 제기되어 왔다. 이와 함께 국·내외적으로 지구환경의 보전과 에너지와 자원의 절약, 폐기물의 감소 등 환경 보전이 중요한 이슈가 됨에 따라 환경과 개발이 조화된 순환형 사회구축의 필요성이 대두되고 있다. 이러한 배경 에서 나타난 주요한 사회적 과제 중 하나가 건축물의 장수명화이다.

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