스마트 그린시티 개념을 적용한 고층주거단지 계획기법에 관한 연구 : 행정중심복합도시 2-1생활권을 중심으로 A Study on the Planning Technique of High-rised Housing Estates Applying Smart Green City Concept : Focus on Multi-functional Administrative City 2-1 Neighborhood원문보기
본 연구는 스마트 그린시티로 전환을 위한 설계 및 건설 측면과 지원시스템 측면의 통합적 계획의 필요성을 인식하고 고층주거단지를 대상으로 공간위계별로 적용 가능한 계획기법과 적용실태를 파악하고자 한다. 이를 위한 연구의 방법은 다음과 같다. 첫째, 문헌 및 선행연구 고찰을 통하여 스마트 그린시티의 개념을 정립하고 3개 공간 위계, 7개 기본방향, 17개 주요특성으로 분류된 고층주거단지 계획체계를 설정한다. 둘째, 선행연구 검토와 전문가 FGI를 통해 스마트 그린시티 개념을 적용한 고층주거단지 설계 및 건설 측면의 계획기법 28개와 스마트 시스템 측면의 계획기법 28개를 도출한다. 셋째, 행정중심복합도시 2-1생활권 4개 고층주거단지 계획안을 대상으로 계획기법의 적용실태를 분석한다. 연구의 결과 스마트 그린시티 개념을 적용한 고충주거단지 계획의 주요특성 중 '교통네트워크 연계', '친환경 단지배치', '녹색교통 활성화', '신재생에너지 효율적 활용', '범죄 및 재해 안전 성능', '고성능 고효율 설비 활용'에 해당하는 계획기법이 사례에서 적극적으로 적용되었음을 확인하였다. 또한 고층주거단지 계획 시 공간 위계별로 설계 및 건설 계획기법과 스마트 시스템 계획기법 적용의 시사점을 확인할 수 있었다.
본 연구는 스마트 그린시티로 전환을 위한 설계 및 건설 측면과 지원시스템 측면의 통합적 계획의 필요성을 인식하고 고층주거단지를 대상으로 공간위계별로 적용 가능한 계획기법과 적용실태를 파악하고자 한다. 이를 위한 연구의 방법은 다음과 같다. 첫째, 문헌 및 선행연구 고찰을 통하여 스마트 그린시티의 개념을 정립하고 3개 공간 위계, 7개 기본방향, 17개 주요특성으로 분류된 고층주거단지 계획체계를 설정한다. 둘째, 선행연구 검토와 전문가 FGI를 통해 스마트 그린시티 개념을 적용한 고층주거단지 설계 및 건설 측면의 계획기법 28개와 스마트 시스템 측면의 계획기법 28개를 도출한다. 셋째, 행정중심복합도시 2-1생활권 4개 고층주거단지 계획안을 대상으로 계획기법의 적용실태를 분석한다. 연구의 결과 스마트 그린시티 개념을 적용한 고충주거단지 계획의 주요특성 중 '교통네트워크 연계', '친환경 단지배치', '녹색교통 활성화', '신재생에너지 효율적 활용', '범죄 및 재해 안전 성능', '고성능 고효율 설비 활용'에 해당하는 계획기법이 사례에서 적극적으로 적용되었음을 확인하였다. 또한 고층주거단지 계획 시 공간 위계별로 설계 및 건설 계획기법과 스마트 시스템 계획기법 적용의 시사점을 확인할 수 있었다.
The goal of this research is to identify the planning techniques of high-rise housing estates applying a smart green city concept in order to understand the necessity of integrating 'planning & building' planning techniques and 'smart system' planning techniques and to analyze the current status of ...
The goal of this research is to identify the planning techniques of high-rise housing estates applying a smart green city concept in order to understand the necessity of integrating 'planning & building' planning techniques and 'smart system' planning techniques and to analyze the current status of application. For the research, firstl, the definition of smart green city was established and high-rise housing estates planning was categorized according to a three space hierarchy, seven planning directions and 17 major features through literature review. Second, 28 'planning & building' planning techniques and 'smart system' planning techniques were derived through literature review and FGI analysis. Last, four cases in Multi-functional Administrative City were analyzed for the current status of application of planning techniques. In conclusion, planning techniques in 'Transportation Network', 'Environment-friendly layout planning of housing', 'Revitalization of green transportation', 'Utilization of new & renewable energy', 'Crime prevention and accident reduction', 'Use of high performance, and efficiency facility' main feature were identified as important planning techniques for Smart Green City and its implications were estimated.
The goal of this research is to identify the planning techniques of high-rise housing estates applying a smart green city concept in order to understand the necessity of integrating 'planning & building' planning techniques and 'smart system' planning techniques and to analyze the current status of application. For the research, firstl, the definition of smart green city was established and high-rise housing estates planning was categorized according to a three space hierarchy, seven planning directions and 17 major features through literature review. Second, 28 'planning & building' planning techniques and 'smart system' planning techniques were derived through literature review and FGI analysis. Last, four cases in Multi-functional Administrative City were analyzed for the current status of application of planning techniques. In conclusion, planning techniques in 'Transportation Network', 'Environment-friendly layout planning of housing', 'Revitalization of green transportation', 'Utilization of new & renewable energy', 'Crime prevention and accident reduction', 'Use of high performance, and efficiency facility' main feature were identified as important planning techniques for Smart Green City and its implications were estimated.
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문제 정의
따라서 본 연구는 스마트 그린시티로 전환을 위한 건축·단지 차원의 계획 및 설계측면과 지원시스템 측면의 통합적 계획의 필요성을 인식하고, 국내의 일반적인 주거유형인 고층주거단지를 대상으로 공간 위계별(생활권, 단지, 주동/주호)로 적용가능한 스마트 그린시티의 시스템에 대해 계획적인 측면과 스마트 시스템 측면의 계획에 대한 방향을 제안하고자 한다.
본 장에서는 2-1생활권 4개 블록 고층주거단지를 대상으로 계획도면 및 적용 기법, 다이어그램 중심으로 앞서 도출한 계획기법의 적용 실태 분석을 수행하고자 하였다. 또한 관련된 발간 간행물 및 홈페이지 등을 보조적 수단으로 활용하여 검토하였다.
세종시는 '지속가능한 환경의 도시'를 목표로 '탄소중립 도시' 선언을 발의하고 2030년까지 CO2배출량을 70% 절감하고자 한다.
이와 함께 일조 및 자연 환기 확보를 위해 시뮬레이션을 기반으로 한 자연 채광 및 환기 계획이 진행되고 있다. 이와 함께 액티브 시스템을 통한 에너지 효율성을 향상시키고자 한다.
제안 방법
[12-14] 둘째, 관련 연구 검토를 통해 도출된 설계 및 계획기법을 지원해 줄 수 있는 스마트 시스템 계획기법을 도출한다.[1,8,9] 셋째, 계획기법의 객관성(관련 선행연구에서 비중 있게 언급되며 명확히 해석될 수 있는 요소), 적용가능성(현재 계획기법 관련 기술이 개발되거나 적용되고 있는 요소), 상기에서 제시한 스마트 그린시티의 주요 목표와의 연관성(기법 적용을 통해 스마트 그린시티 목표인 탄소저감, 에너지 효율성 증대, 삶의 질 향상을 기대할 수 있는 요소)을 고려하여 계획기법을 검증하였다.
고층주거단지에 적용가능한 스마트 그린시티 1차 계획기법은 전문가 FGI를 실시하여 검증 및 수정·보완하였다.
고층주거단지에 적용가능한 스마트 그린시티 계획기법을 도출하기 위해 전우선 외(2012), 이경선 외(2014), 이응현 외(2014)의 친환경 주거단지 계획 관련 연구와 김도년 외(2015), 이서정 외(2015), 오용준 외(2013), 이상호 외(2012)의 스마트 시스템 관련 선행연구를 검토하여 부문 및 계획기법을 종합·재정리하였다.
첫째, 문헌 및 선행연구 고찰을 통하여 스마트 그린시티의 개념을 정의하고 스마트 그린시티로 전환을 위한 고층주거단지 계획의 기본방향을 확인한다. 둘째, 선행연구 분석 및 전문가 FGI를 통해 계획적인 측면과 스마트 시스템 측면의 계획기법을 도출한다. 셋째, 스마트 시스템 측면의 개념을 가지고 최근 조성된 행복도시 2-1생활권 4개 블록의 고층주거단지 공모당선안을 중심으로 스마트 그린시티 계획기법의 적용실태를 파악하여 시사점을 도출하고자 한다.
본 장에서는 2-1생활권 4개 블록 고층주거단지를 대상으로 계획도면 및 적용 기법, 다이어그램 중심으로 앞서 도출한 계획기법의 적용 실태 분석을 수행하고자 하였다. 또한 관련된 발간 간행물 및 홈페이지 등을 보조적 수단으로 활용하여 검토하였다.[18]
본 연구는 고층주거단지를 대상으로 공간 위계별로 적용가능한 스마트 그린시티 계획기법을 계획 및 건설 측면과 지원 시스템 측면으로 구분하여 도출하고, 행복도시 2-1생활권 내 4개 고층주거단지의 적용실태를 분석하였으며 그 결과와 시사점은 다음과 같다.
둘째, 선행연구 분석 및 전문가 FGI를 통해 계획적인 측면과 스마트 시스템 측면의 계획기법을 도출한다. 셋째, 스마트 시스템 측면의 개념을 가지고 최근 조성된 행복도시 2-1생활권 4개 블록의 고층주거단지 공모당선안을 중심으로 스마트 그린시티 계획기법의 적용실태를 파악하여 시사점을 도출하고자 한다.
스마트 그린시티 개념을 적용하기 위한 고층주거단지의 계획 부문은 친환경⦁저탄소 주거단지 관련 연구를 종합⦁보완하여 활용하고자 한다. 고층주거단지 계획부문은 1차적으로 공간적 위계를 기준으로 생활권, 단지, 주동/주호로 구분할 수 있다[12].
첫째, 건축계획 및 건설의 계획측면의 기법과 스마트 시스템 측면의 계획기법을 그루핑(Grouping) 할 수 있는 17개의 공동주거단지 주요 특성의 분류체계를 추가하였다. 이를 통해 3개 공간적 위계, 2차 기본방향 부문, 3차 공동주거단지 주요 특성으로 구성된 최종 계획체계가 정립하였다.
전문가 FGI 과정에서 제안된 주요 내용은 다음과 같다. 첫째, 건축계획 및 건설의 계획측면의 기법과 스마트 시스템 측면의 계획기법을 그루핑(Grouping) 할 수 있는 17개의 공동주거단지 주요 특성의 분류체계를 추가하였다. 이를 통해 3개 공간적 위계, 2차 기본방향 부문, 3차 공동주거단지 주요 특성으로 구성된 최종 계획체계가 정립하였다.
첫째, 문헌 및 선행연구 고찰을 통하여 스마트 그린시티의 개념을 정의하고 스마트 그린시티로 전환을 위한 고층주거단지 계획의 기본방향을 확인한다. 둘째, 선행연구 분석 및 전문가 FGI를 통해 계획적인 측면과 스마트 시스템 측면의 계획기법을 도출한다.
선행연구 고찰을 통한 계획기법 도출 방법은 다음과 같다. 첫째, 친환경 주거단지 계획 관련 연구 고찰을 통해 고층주거단지 부문 별 설계 및 건설 계획 측면의 계획기법을 도출한다.[12-14] 둘째, 관련 연구 검토를 통해 도출된 설계 및 계획기법을 지원해 줄 수 있는 스마트 시스템 계획기법을 도출한다.
친환경 단지 배치를 위해 4개 블록에서는 스마트 시스템인 바람, 일조, 기류 모니터링 및 시뮬레이션을 통하여, 바람길, 일조, 조망을 고려한 단지 배치를 반영한 계획을 수립하였다. 이와 함께 P1, P2 블록에서는 자연지형을 활용한 배치계획을 반영하고 있다.
커뮤니티 및 안전 부문에서는 단지 내 주민공동이용시설 설치와 커뮤니티 활동과 관련한 정보교환서비스 제공을 통한 ‘주민 커뮤니티 활성화’를 달성하고, 무단차 설계와 보행안전서비스 제공을 통해 ‘베리어프리 환경’을 구축하고자 한다.
대상 데이터
고층주거단지에 적용가능한 스마트 그린시티 1차 계획기법은 전문가 FGI를 실시하여 검증 및 수정·보완하였다. 도시 및 건축계획 분야에서 10년 이상의 연구경험을 보유한 교수 1인, 연구원 3인, 엔지니어 1인이 참여한 전문가 FGI는 2016년 2월-3월간 총 3회에 걸쳐 진행되었다
스마트 그린시티 개념을 적용한 계획기법의 국내 고층주거단지 적용 실태를 파악하기 위해 사례 대상지를 선정하였다. 도시기반시설의 통합 플랫폼 및 첨단 스마트 기술 적용이 용이한 국내 신도시를 대상으로, 에너지 성능지표를 객관적으로 확인할 수 있는 친환경 고층주거단지 사례를 대상으로 선정하였다.
본 연구의 고층주거단지는 5층 이상 30층 미만의 공동주택을 대상으로 하고자 한다. 이는 국내 건축법에서 공동주택의 용도에 해당하는 아파트를 5개 층 이상의 주택으로 규정하고 있으며, 30층 이상의 공동주택은 주거단지 보다는 초고층 건축물의 특성이 반영되어 주상복합의 개념으로 실현되고 있기 때문이다.
사례 대상지인 4개 블록의 고층주거단지에서는 2-1 생활권을 고려한 교통 및 그린·블루네트워크 구축과, 생활권과 기능연계를 위한 방안을 계획하고 있다.
스마트 그린시티 개념을 적용한 계획기법의 국내 고층주거단지 적용 실태를 파악하기 위해 사례 대상지를 선정하였다. 도시기반시설의 통합 플랫폼 및 첨단 스마트 기술 적용이 용이한 국내 신도시를 대상으로, 에너지 성능지표를 객관적으로 확인할 수 있는 친환경 고층주거단지 사례를 대상으로 선정하였다.
이를 종합적으로 고려하여 세종시 신도시인 행정중심 복합도시(이하 행복도시) 2-1생활권 내 4개 고층주거단지를 분석 대상으로 선정하였다. 세종시는 '지속가능한 환경의 도시'를 목표로 '탄소중립 도시' 선언을 발의하고 2030년까지 CO2배출량을 70% 절감하고자 한다.
성능/효과
넷째, 주동/주호 측면에서는 고기밀·고단열 벽체 및 창호, 고효율 조명기기, 절수형 위생기기의 설비 설치와 동작인식조명시스템, 설비자동제어서비스의 계획기법적용이 이루어지고 있었다.
둘째, 생활권 측면에서는 대중교통(BRT 등) 및 보행·자전거 도로의 연계와 교통정보체계(ITS 등) 구축의 계획기법 적용을 확인할 수 있었다.
둘째, 의미가 모호한 계획기법의 용어를 수정하거나 변경하였으며, 유사 개념이 중복적으로 사용되었거나 다른 계획기법에 비하여 세부적인 위계의 내용을 다룬 경우 계획기법들을 통합하였다. 세부적 내용으로는 “알파룸 계획” 항목은 “다양한 특화 평면 계획” 항목으로 통합하였으며, “주차정보제공서비스”와 “층간소음완화구조” 항목은 스마트 그린시티의 주요 목표와 연관성이 낮다고 판단하여 삭제하였다.
셋째, 단지 측면에서는 바람길·일조·조망의 모니터링 및 시뮬레이션을 기반으로 한 친환경 단지배치계획이 적극적으로 적용되었으며, 보행·자전거 도로 구축, 전기자동차 충전시스템, U-Bike 시스템 등 녹색교통 활성화를 위한 계획기법이 주요하게 다루어졌다. 또한 태양열 등 신재생에너지 활용과 범죄 및 재해 안전을 위한 CPTED 계획 및 실시간 감시 등의 기법이 4개 단지에서 모두 확인되었다. 이는 현재 정보통신기술 적용의 편의성과 경제성이 확보되었으며, 1차적으로 주민의 활동을 지원하고 만족도를 높일 수 있는 측면의 계획기법이기 때문으로 판단된다.
본 연구에서는 스마트 그린시티의 개념을 적용하여 즉 친환경⦁저탄소 고층주거단지의 3개 공간적 위계(생활권, 단지, 주동/주호)와 7개 기본방향이 설정하고, 17개 계획 특성별로 이를 지원할 수 있는 설계 및 건설 측면과 스마트 서비스 측면의 계획기법을 종합함으로써 스마트 그린시티 개념을 적용한 고층주거단지계획기법의 구조를 정리할 수 있다. (Figure 2 참조)
셋째, 단지 측면에서는 바람길·일조·조망의 모니터링 및 시뮬레이션을 기반으로 한 친환경 단지배치계획이 적극적으로 적용되었으며, 보행·자전거 도로 구축, 전기자동차 충전시스템, U-Bike 시스템 등 녹색교통 활성화를 위한 계획기법이 주요하게 다루어졌다.
위와 같은 과정을 통해 3개 위계, 7개 기본방향, 17개 계획 특성, 28개 계획 및 건설 측면과 28개 스마트 서비스 측면의 계획기법이 최종 도출되었다.(Table 2 참조)
첫째, 생활권, 단지, 주동/주호의 3개 위계 별로 국내 고층주거단지에 적용가능한 스마트 그린시티 계획기법 7개 부문, 17개 요구 성능에 따른 28개 설계 및 건설 측면의 계획기법과 28개 스마트 시스템 측면의 계획기법을 도출하였다. 계획기법은 고층주거단지에서 요구되는 성능을 고려하여 선행연구와 전문가 FGI를 통해 검증된 계획기법이다.
후속연구
고층주거단지 계획 시 주동·주호의 성능 향상 외에도 생활권 차원의 교통 네트워크 구축을 통한 탄소배출저감 및 에너지 효율성 증대를 통해 스마트 그린시티 계획을 실현할 수 있는 필수적인 요인이 될 수 있을 것으로 판단된다.
또한 우수 및 폐기물 처리 시설과 자동관리시스템을 통한 ‘자원순환 체계가 효율적으로 구축’될 수 있을 것이다.
스마트그리드(Smart Grid) 기반의 집단에너지공급시설을 계획하여 ‘집단에너지공급체계를 구축’할 수 있을 것으로 기대된다.
이를 종합하면 고층주거단지 내 스마트 그린시티 개념의 적용은 물리적 환경 조성 계획인 설계 및 건설(Planning & Building) 측면의 계획기법과 유비쿼터스 기술 및 내장형 정보 시스템을 적용하는 스마트 시스템(Smart System)의 계획기법 적용을 통해 실현될 수 있을 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
쾌적한 환경을 갖춘 지속가능한 미래 도시와 관련된 개념은 어떤 것들이 있는가?
기후변화 대응을 위한 에너지 효율성 증대 및 탄소 배출저감, 도시 경쟁력 강화, 삶의 질 증대를 목표로 하며 [1-4], 쾌적한 환경을 갖춘 지속가능한 미래 도시의 모습을 추구한다[2]. 관련 개념으로는 탄소중립도시, 스마트시티, 유비쿼터스 도시(U-City), 유에코시티(U-Eco City) 등이 있다[1].
스마트 그린시티 계획의 기대효과는?
최근 도시 및 건축 계획은 첨단과학 및 정보통신기술과 함께 ICT 기반의 지원 시스템이 융합된 ‘스마트 그린시티’ 계획으로 발전하고 있다. 지속가능한 도시를 지향하는 스마트 그린시티 계획은 기존 도시의 관리 및 운영체계를 개편하여 에너지 효율성 증대와 유지·관리 비용을 감소시킬 것으로 기대되고 있다.
스마트 그린시티란?
스마트 그린시티는 탄소중립의 원칙을 준수하는 도시계획 및 설계 기술과 함께 이를 지원해 줄 수 있는 ICT기반의 운영·관리 지원 스마트 시스템을 통합적으로 계획하는 융복합형 미래도시라고 정의할 수 있다[2-6]. 기후변화 대응을 위한 에너지 효율성 증대 및 탄소 배출저감, 도시 경쟁력 강화, 삶의 질 증대를 목표로 하며 [1-4], 쾌적한 환경을 갖춘 지속가능한 미래 도시의 모습을 추구한다[2].
참고문헌 (18)
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