[논문]도시 신진대사 관점에서 본 저탄소 녹색도시 계획특성 및 사례 분석

최정은; 김정곤; 오덕성

도시 신진대사 관점에서 본 저탄소 녹색도시 계획특성 및 사례 분석
Characteristics and case study of Low Carbon Green City planning from the perspective of Urban Metabolism 원문보기

生態環境建築 = Journal of the Korea Institute of Ecological Architecture and Environment, v.11 no.5, 2011년, pp.3 - 12

최정은 (충남대학교 대학원) , 김정곤 (토지주택연구원) , 오덕성 (충남대학교 건축학과)

Abstract ▼ AI-Helper

Industrialization and development of technology satisfied various humanly needs and lay the basis of numerous benefit and profit. New technologies like these mostly required large amounts of fossil Fuel, Fossil energy depletion rate was increasing rapidly. However, technical development for Human race required absolute sacrifice of the environment. Especially, 'City' which had been focused as stage of human activities, allowed to continue to have fossil energy dependent activities, and it shows in many data that the city is responsible for the 75-80% of the green house gas by human. In order to solve the problem relating climate changes and energy, European countries already made progress studies on many of the low carbon green city and pilot case construction. Especially, Germany, Austria, Holland, Sweden who had been playing leader role on environmental awareness and ecological concept, are actively constructing low carbon green city project based on Ecological city planning scheme. These projects positively utilize planning scheme that limits carbon emission using Urban Metabolism concept. Therefore, throughout this study, I would like to present planning and direction of future domestic low carbon green city by analyzing theories relative theories and best practices in Europe.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

1992년 개발이 시작되었고 7단계의 체계적인 과정을 거쳐 2015년에 완공될 예정이고 1990년대 초반 스톡홀롬 신개발지 수준에 대비하여 오염물질을 50% 수준으로 저감하는 것을 정량적 목표로 정하고 있다.
그와 동시에 스톡홀롬의 주택수요를 충족시키는 지속가능한 친수 · 자원 순환형 도시를 구현하는 것이 바로 이 프로젝트의 목표라 할 수 있겠다.
도시에서 이루어지는 모든 활동을 대상으로 근본적인 자원의 잠재력을 극대화시키는 시스템으로 도시에서의 탄소배출을 감축시키고자 하는 목적으로 본 연구에서는 도시 신진대사 관점에서의 저탄소 녹색도시를 살펴보았다. 이것은 지금까지의 탄소감축 방법들과 유사한 맥락을 띄고 있지만, 모든 분야의 입력물(input)과 방출물(output)을 연계시켜 생각하는 것에서 그 시작이 다르다고 할 수 있다.
따라서, 본 연구에서는 저탄소 녹색도시의 개념과 특성을 살펴보고 최근 독일 및 오스트리아 등의 유럽을 중심으로 연구 · 개발되고 있는 순환적 신진대사 도시의 사례를 분석하여 국내 탄소 저감형 도시계획에 있어 보다 더 근본적이고 지속적인 계획방향을 제시하고자 한다
본 연구는 도시 신진대사 관점에서 탄소 저감형 녹색도시의 계획방법을 살펴보기 위해 이와 관련된 이론들과 계획특성을 살펴보고 이러한 목표 하에 건설된 유럽(독일, 스웨덴, 오스트리아)의 사례를 분석하여 계획내용과 효과들을 정리하는 연구방법을 취하였다. 분석한 내용은 신도시 및 기존도시, 캠퍼스 사례 등 유형별로 정리하여 그 개괄적인 특징을 파악할 수 있도록 하여 국내에 폭넓은 계획방향을 제시할 수 있도록 하였다.

제안 방법

분석은 관련분야의 프로젝트들이 활발하게 연구 및 개발되고 있는 독일, 스웨덴, 오스트리아의 4개 사례를 선정하였고 적용 유형별 실태와 시사점을 도출하기 위해 신도시 및 기존도시, 대학 캠퍼스 등 사례의 유형을 다양화 하였다. 각 사례는 연구자가 실제 방문하여 수집한 자료들과 관계자 인터뷰, 관련문헌, 인터넷 자료를 통하여 분석하였고 탄소 저감을 위한 계획방법과 도시 신진대사와 관련된 내용을 위주로 분석하였다.
본 장에서는 순환적 신진대사 개념이 적용된 4개의 탄소저감도시 사례를 기존도시, 신도시, 주변시설의 유형으로 나누어 살펴보았다. 분석 결과, 네 개의 사례 모두 에너지와 폐기물 분야를 중심으로 물질순환이 나타나는 것 을 확인할 수 있었다.
본 연구는 도시 신진대사 관점에서 탄소 저감형 녹색도시의 계획방법을 살펴보기 위해 이와 관련된 이론들과 계획특성을 살펴보고 이러한 목표 하에 건설된 유럽(독일, 스웨덴, 오스트리아)의 사례를 분석하여 계획내용과 효과들을 정리하는 연구방법을 취하였다. 분석한 내용은 신도시 및 기존도시, 캠퍼스 사례 등 유형별로 정리하여 그 개괄적인 특징을 파악할 수 있도록 하여 국내에 폭넓은 계획방향을 제시할 수 있도록 하였다.
앞서 살펴본 순환적 도시 신진대사 개념이 적용된 저탄소 녹색도시의 계획특성 및 적용실태를 분석하기 위해 본장에서는 사례조사를 실시한다.
에너지 저감형 공간구조를 구현하기 위해 분산적 집중배치를 도입했다. 대상지 내에는 1,294개의 주거가 위치하고 이곳의 입주민들이 이용할 수 있는 은행, 병원, 약국, 도서관, 카페, 서점, 보육시설 등이 접근이 용이한 도시 중심에 위치하고 있다.
녹지는 그대로 보존하고 기존 도시와 녹지축을 유지함으로서 도시의 자연적 녹지로서의 기능을 하게 보존했다. 탄약창고가 있던 곳은 부분적으로 토양을 개선하고 그곳에 PV패널과 풍력발전기 등을 설치했다. 또한 패널 아랫부분에는 모박시에 거주하는 주민들이 양을 방목할 수 있도록 했고 양의 배설물은 에너지 필드에 위치한 바이오 가스 시설에서 에너지원으로 사용한다.

대상 데이터

에너지 저감형 공간구조를 구현하기 위해 분산적 집중배치를 도입했다. 대상지 내에는 1,294개의 주거가 위치하고 이곳의 입주민들이 이용할 수 있는 은행, 병원, 약국, 도서관, 카페, 서점, 보육시설 등이 접근이 용이한 도시 중심에 위치하고 있다. 또한 린츠 시의 중심지까지 6km의 노면전차가 연결되어 이곳 주민들은 대중교통을 이용하여 30분 이내에 쉽게 시의 중심지까지 이동할 수 있다.
독일의 남서부라인란트 팔츠 주에 위치한 모박 에서는 1996년 미군에게 반환받은 미군 탄약 창고 부지에 태양열, 풍력, 바이오가스 등으로 에너지를 생산하여 기존의 모박시에 공급하는 에너지 단지를 건설했다. 독일을 대표하는 에너지기업인 유비(JUWI)를 중심으로 하고 지역 거주민 350명이 공동으로 풍력발전에 투자하는 방식으로 개발이 진행되었다. 지역주민들은 이곳에서 생산되는 에너지로 경제적 수익을 얻고 있으며 2008년에는 에너지자립도가 100%에 달하는 ‘에너지 자립모델’로 성장했다.
분석은 관련분야의 프로젝트들이 활발하게 연구 및 개발되고 있는 독일, 스웨덴, 오스트리아의 4개 사례를 선정하였고 적용 유형별 실태와 시사점을 도출하기 위해 신도시 및 기존도시, 대학 캠퍼스 등 사례의 유형을 다양화 하였다. 각 사례는 연구자가 실제 방문하여 수집한 자료들과 관계자 인터뷰, 관련문헌, 인터넷 자료를 통하여 분석하였고 탄소 저감을 위한 계획방법과 도시 신진대사와 관련된 내용을 위주로 분석하였다.
이 프로젝트는 스웨덴의 수도 스톡홀롬의 도심에서 남쪽으로 약 5km정도 떨어진 곳에 위치하고 있다. 약 200ha의 면적에 25,000명의 인구를 수용할 수 있도록 계획된 이 프로젝트는 하마비 호수 주변 지구의 재생 프로젝트이다.
비르켄펠트 환경 캠퍼스에서는 순환적 신진대사 원칙을 준수할 수 있는 자원순환 시스템을 구축하고 있다. 캠퍼스는 인근에 위치한 바이오매스 발전소에서 전력을 공급받는데 이 발전시설은 주변에서 버려진 목재나 바이오가스 등을 발전원으로 사용한다. 열병합발전과 바이오매스 시설에서도 물질순환이 이루어지며 이곳에서 생산되는 전력은 캠퍼스에 제공될 뿐 아니라 잉여분은 재판매까지 이루어지고 있다.

성능/효과

또한, 기존도시에 에너지필드가 부가된 유형(모박 에너지단지)과 도시 주변시설(비르켄펠트 환경캠퍼스) 역시 에너지와 폐기물을 중심으로 순환체계를 형성하고 있다는 점에서는 다른 사례들과 유사했지만, 입지여건 및 유형적 특성에 따라 새로운 기능들이 결합되며 독특한 부가적 순환고리들이 늘어난 것을 확인할 수 있었다. 기존의 농촌도시에 재생기능을 동반한 에너지필드가 부가되고 양쪽의 전력망이 연계되면서 자연스럽게 주민이 에너지필드의 투자자로 관계되며 에너지필드에 외부기업까지 유치되면서 일자리 및 부가적 이익이 창출되는 것을 사례분석을 통해 확인할 수 있었다. 주변시설 유형 또한 캠퍼스를 거점으로 하여 지역의 폐기물과 전기, 열 등의 물질순환이 이루어지고 대학이 가진 지식과 노하우를 통해처리된 폐기물이 다시 지역주민에게 환원되는 다차원적인 순환구조를 확인할 수 있었다.
또한, 기존도시에 에너지필드가 부가된 유형(모박 에너지단지)과 도시 주변시설(비르켄펠트 환경캠퍼스) 역시 에너지와 폐기물을 중심으로 순환체계를 형성하고 있다는 점에서는 다른 사례들과 유사했지만, 입지여건 및 유형적 특성에 따라 새로운 기능들이 결합되며 독특한 부가적 순환고리들이 늘어난 것을 확인할 수 있었다. 기존의 농촌도시에 재생기능을 동반한 에너지필드가 부가되고 양쪽의 전력망이 연계되면서 자연스럽게 주민이 에너지필드의 투자자로 관계되며 에너지필드에 외부기업까지 유치되면서 일자리 및 부가적 이익이 창출되는 것을 사례분석을 통해 확인할 수 있었다.
본 장에서는 순환적 신진대사 개념이 적용된 4개의 탄소저감도시 사례를 기존도시, 신도시, 주변시설의 유형으로 나누어 살펴보았다. 분석 결과, 네 개의 사례 모두 에너지와 폐기물 분야를 중심으로 물질순환이 나타나는 것 을 확인할 수 있었다. 도시에서 발생될 수밖에 없는 폐기물을 재처리하여 에너지화하고 거기에서 발생되는 열과 에너지, 혹은 또 다른 폐기물이 도시의 다른 시스템에 재사용되는 패턴이 주를 이루고 있었다.
위의 네 가지의 사례를 통해 순환적 신진대사 도시를 통한 탄소저감은 단순히 계획요소를 연결시키는 것에서 시작되는 것이 아니라 도시가 위치하는 입지와 주변 여건을 기반으로 한 새로운 아이디어의 점진적인 발전에서 시작됨을 알 수 있었다.
이렇게 다양한 아이디어를 통합적으로 적용시킨 결과 오스트리아 전통주거 및 에너지 절약형 주택의 에너지표준과 비교해 보아도 솔라시티의 에너지표준이 훨씬 적게 나타나 그 효과가 매우 크다고 평가받고 있다.
기존의 농촌도시에 재생기능을 동반한 에너지필드가 부가되고 양쪽의 전력망이 연계되면서 자연스럽게 주민이 에너지필드의 투자자로 관계되며 에너지필드에 외부기업까지 유치되면서 일자리 및 부가적 이익이 창출되는 것을 사례분석을 통해 확인할 수 있었다. 주변시설 유형 또한 캠퍼스를 거점으로 하여 지역의 폐기물과 전기, 열 등의 물질순환이 이루어지고 대학이 가진 지식과 노하우를 통해처리된 폐기물이 다시 지역주민에게 환원되는 다차원적인 순환구조를 확인할 수 있었다.
지붕녹화를 실시한 지붕을 통해 모여진 우수는 건물 내에서 생활용수로 재이용되고 함께 설치된 솔라시스템에서는 태양열을 활용하여 온수를 공급한다. 캠퍼스 내부 벽면, 유리 등 솔라시스템 적용이 가능한 면적을 최대 확보하여 패널을 설치하여 효율을 높였다. 건물 곳곳에 설치된 계기판을 통해 건물에서 실시간으로 에너지 저감상황을 모니터링 할 수 있다.

후속연구

각 도시에서 개발되는 독자적 순환체계는 지속적으로 수정 및 개선되면서 도시의 효율을 더욱 높여나갈 것이다. 도시신진대사에 관련한 이론과 개괄적인 사례분석을 통해 그 특성을 살펴보았던 본 논문에서는 사례에서 나타난 그 발생효과를 세부적이고 면밀하게 분석하지 못한 한계를 가진다. 따라서 앞으로는 이와 관련된 더 많은 사례조사와 더 깊이 있는 분석으로 국내 저탄소 녹색도시 계획의 질적 성장을 도모할 수 있는 연구가 진행되어야 할 것이 라고 생각된다.
도시신진대사에 관련한 이론과 개괄적인 사례분석을 통해 그 특성을 살펴보았던 본 논문에서는 사례에서 나타난 그 발생효과를 세부적이고 면밀하게 분석하지 못한 한계를 가진다. 따라서 앞으로는 이와 관련된 더 많은 사례조사와 더 깊이 있는 분석으로 국내 저탄소 녹색도시 계획의 질적 성장을 도모할 수 있는 연구가 진행되어야 할 것이 라고 생각된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	순환적 신진대사형 도시구현이 뜻하는 것은?	순환적 신진대사형 도시구현에 있어서 가장 중요한 것은 도시의 잠재력을 극대화시킬 수 있는 방안을 찾는 것이다. 이것은 단순하게 1차원적인 계획요소들을 도입하거나 적용시키는 것을 의미하는 것이 아니라 에너지시스템, 폐기물관리, 수자원공급, 하수처리 등 다양한 분야의 요소들이 연결되는 다차원적인 과정을 뜻한다. 이것은 도시에 투입되는 자원들의 잠재력을 최대한 활용할 수 있도록 하고 이런 선순환과정은 그 후에 도시가 필요로 하는 입력물(input)의 양을 최소화시키며 방출물(output)과 탄소방출, 공기오염 등의 절대량을 감소시키는 결과를 가져온다.
	저탄소(Low Carbon)란?	2009년 국토해양부에서 제정한 저탄소 녹색도시 조성을 위한 도시계획 수립지침에 의하면 '저탄소(Low Carbon)'란 화석연료에 대한 의존도를 낮추고 청정에너지의 사용 및 보급 확대하며 녹색기술의 적용 및 탄소흡수원 확충 등을 통하여 온실가스를 적정수준 이하로 줄이는 것을 말하고, ‘녹색도시(Green City)'란 압축형 도시공간구조, 복합토지이용, 대중교통 중심의 교통체계, 신재생에너지 활용 및 물자원순환구조 등의 환경오염과 온실가스 배출을 최소화 한 녹색성장의 요소들을 갖춘 도시라고 정의하고 있다. 더불어, 최근 국내에서 진행된 다수의 관련 연구들에서 정의된 녹색도시 관련 개념들을 정리해보면 아래 표와 같다.
	녹색도시(Green City)란?	2009년 국토해양부에서 제정한 저탄소 녹색도시 조성을 위한 도시계획 수립지침에 의하면 '저탄소(Low Carbon)'란 화석연료에 대한 의존도를 낮추고 청정에너지의 사용 및 보급 확대하며 녹색기술의 적용 및 탄소흡수원 확충 등을 통하여 온실가스를 적정수준 이하로 줄이는 것을 말하고, ‘녹색도시(Green City)'란 압축형 도시공간구조, 복합토지이용, 대중교통 중심의 교통체계, 신재생에너지 활용 및 물자원순환구조 등의 환경오염과 온실가스 배출을 최소화 한 녹색성장의 요소들을 갖춘 도시라고 정의하고 있다. 더불어, 최근 국내에서 진행된 다수의 관련 연구들에서 정의된 녹색도시 관련 개념들을 정리해보면 아래 표와 같다.

참고문헌 (21)

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김정곤, 최정은, 탄소중립도시 조성을 위한 도시계획전략 연구, 2011
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StMUGV(Bayerisches Staatministerium fur Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz, Wegweiser zur Klimaneutralitat, 2007
Timothy Beatley, Peter Newman, Green Urbanism Down Under, 2009

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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