선진국들은 지구온난화의 영향을 최소화하기 위해 1997년 '교토의정서' 채택이후 온실가스를 줄이기 위한 다양한 정책을 시행하고 있다. 우리나라 역시 2030년 온실가스 감축 목표를 배출전망치(BAU: Business As Usual) 대비 37% 줄이기 위해 산업부문, 수송부문, 건물부문의 에너지 소비량을 감축하여야 한다. 정부에서는 에너지 소비량 감축을 위한 각종 법령 및 행정규칙을 제정하여 시행하고 있으며, 특히 건물부문의 에너지 소비량을 감축하기 위하여 녹색건축물 조성지원법에 따른 '건축물의 에너지절약설계기준'을 시행하고 있다. 실내온도를 $28^{\circ}C$로 유지하기 위해 사용되는 전력량은 벽면녹화 및 옥상녹화 등으로 녹화된 건물이 녹화되어지지 않은 건축물에 비해 평균 30%의 전력사용량의 감소효과가 있다. 이렇듯 조경녹화에 대한 에너지 절감의 효과는 입증되고 있으나, 이러한 입증은 '건축물의 에너지절약설계기준'에 적합한 방법이 아니기에 에너지 절감의 실효성을 가지고 있지 못한다. 조경용 녹화가 에너지 절감에 따른 실효성을 가지려면 '녹색건축물 조성 지원법 제14조'의 '건축물의 에너지절약 설계기준'의 단열재료에 대하여 구성재료의 열전도율로 열관류율을 계산하여 '별표 1'의 기준에 적합하여야 한다. 본 연구에서는 3종류의 벽면녹화용 식생매트와 1종류의 복합매트(내부단열재+식생매트)를 제작하여 다양한 열전도율 측정 실험을 수행하고, 에너지 보존식을 이용하여 내부단열재 두께 등에 대하여 이론적인 계산을 하였다. 3종류의 식생매트의 열전도율은 0.130~0.157W/mk 정도로서 목재의 열전도율(0.170w/mk)보다 낮아 단열의 기능을 가지는 매트로써 역할을 할 수 있음을 알 수 있었다. 특히, 복합매트는 내부단열재(그라스포, 폴리우레탄 등)의 두께를 조절하면 '건축물의 에너지절약설계기준의' 단열기준 0.051W/mk에 적합한 식생매트가 될 수 있을 것으로 판단된다.
선진국들은 지구온난화의 영향을 최소화하기 위해 1997년 '교토의정서' 채택이후 온실가스를 줄이기 위한 다양한 정책을 시행하고 있다. 우리나라 역시 2030년 온실가스 감축 목표를 배출전망치(BAU: Business As Usual) 대비 37% 줄이기 위해 산업부문, 수송부문, 건물부문의 에너지 소비량을 감축하여야 한다. 정부에서는 에너지 소비량 감축을 위한 각종 법령 및 행정규칙을 제정하여 시행하고 있으며, 특히 건물부문의 에너지 소비량을 감축하기 위하여 녹색건축물 조성지원법에 따른 '건축물의 에너지절약설계기준'을 시행하고 있다. 실내온도를 $28^{\circ}C$로 유지하기 위해 사용되는 전력량은 벽면녹화 및 옥상녹화 등으로 녹화된 건물이 녹화되어지지 않은 건축물에 비해 평균 30%의 전력사용량의 감소효과가 있다. 이렇듯 조경녹화에 대한 에너지 절감의 효과는 입증되고 있으나, 이러한 입증은 '건축물의 에너지절약설계기준'에 적합한 방법이 아니기에 에너지 절감의 실효성을 가지고 있지 못한다. 조경용 녹화가 에너지 절감에 따른 실효성을 가지려면 '녹색건축물 조성 지원법 제14조'의 '건축물의 에너지절약 설계기준'의 단열재료에 대하여 구성재료의 열전도율로 열관류율을 계산하여 '별표 1'의 기준에 적합하여야 한다. 본 연구에서는 3종류의 벽면녹화용 식생매트와 1종류의 복합매트(내부단열재+식생매트)를 제작하여 다양한 열전도율 측정 실험을 수행하고, 에너지 보존식을 이용하여 내부단열재 두께 등에 대하여 이론적인 계산을 하였다. 3종류의 식생매트의 열전도율은 0.130~0.157W/mk 정도로서 목재의 열전도율(0.170w/mk)보다 낮아 단열의 기능을 가지는 매트로써 역할을 할 수 있음을 알 수 있었다. 특히, 복합매트는 내부단열재(그라스포, 폴리우레탄 등)의 두께를 조절하면 '건축물의 에너지절약설계기준의' 단열기준 0.051W/mk에 적합한 식생매트가 될 수 있을 것으로 판단된다.
Developed nations have implemented various policies to reduce greenhouse gases since the 1997 Kyoto Protocol in order to minimize the effects of global warming. Korea should also reduce energy consumption in the industrial sector, and the transportation and building sectors in order to achieve its g...
Developed nations have implemented various policies to reduce greenhouse gases since the 1997 Kyoto Protocol in order to minimize the effects of global warming. Korea should also reduce energy consumption in the industrial sector, and the transportation and building sectors in order to achieve its greenhouse gas reduction target of 37 percent compared to the Business As Usual levels. The government implements various laws and regulations for reducing energy consumption. To reduce energy consumption in the building sector, in particular, the Energy Conservation Design Standards are enforced according to the 'Enforcement Support for Green Building Construction'. The amount of electricity used to maintain room temperature at $28^{\circ}C$ in these buildings have a 30% reduction (measured on the walls and rooftop) in power usage compared to buildings not required to meet these standards. Although the effect of these energy savings on landscaping is proven, this demonstration is not effective for energy saving since it is not a suitable method for the 'Energy Saving Design Standards of Buildings'. For landscaping to be effective as far as a component of energy reduction, the perfusion rate of the building should be calculated based on the thermal conductivity of the component materials for the energy saving designs with respect to the basis of Article 14 of the Green Building Act. Therefore, the purpose of this study is to ensure that the planting-based mats currently being widely used in the landscape industry can have insulating performance suitable for the 'Energy Saving Design Standards' of Buildings according to the 'Enable Green Building Construction Methods'.
Developed nations have implemented various policies to reduce greenhouse gases since the 1997 Kyoto Protocol in order to minimize the effects of global warming. Korea should also reduce energy consumption in the industrial sector, and the transportation and building sectors in order to achieve its greenhouse gas reduction target of 37 percent compared to the Business As Usual levels. The government implements various laws and regulations for reducing energy consumption. To reduce energy consumption in the building sector, in particular, the Energy Conservation Design Standards are enforced according to the 'Enforcement Support for Green Building Construction'. The amount of electricity used to maintain room temperature at $28^{\circ}C$ in these buildings have a 30% reduction (measured on the walls and rooftop) in power usage compared to buildings not required to meet these standards. Although the effect of these energy savings on landscaping is proven, this demonstration is not effective for energy saving since it is not a suitable method for the 'Energy Saving Design Standards of Buildings'. For landscaping to be effective as far as a component of energy reduction, the perfusion rate of the building should be calculated based on the thermal conductivity of the component materials for the energy saving designs with respect to the basis of Article 14 of the Green Building Act. Therefore, the purpose of this study is to ensure that the planting-based mats currently being widely used in the landscape industry can have insulating performance suitable for the 'Energy Saving Design Standards' of Buildings according to the 'Enable Green Building Construction Methods'.
2014년 산업통상자원부에서 발표한 에너지소비현황 조사결과는 산업부문 56%, 수송부문 22.8%, 건물부문 21.2%이다. 전 세계적으로 건물부분의 에너지 소비량은 약 40%를 차지하고 있으며, 서울시의 경우 건물이 차지하는 에너지 소비량은 전체 에너지의 60.
조경녹화에 대한 에너지 절감의 효과가 에너지 절감의 실효성을 가지지 못한 이유는?
이렇듯 조경녹화에 대한 에너지 절감의 효과는 입증되고 있으나, 이러한 입증은 ‘건축물의 에너지절약설계기준’의 적합한 방법이 아니기에 에너지 절감의 실효성을 가지고 있지 못한다. 조경용 녹화가 에너지 절감이 ‘건축물의 에너지절약설계기준’에 따른 실효성을 가지려면 ‘녹색건축물 조성 지원법’ 제14조 ‘건축물의 에너지절약설계기준’에 따른 단열재료에 대한 기준인 구성재료의 열전도율값으로 열관류율을 계산한 값이 ‘별표 1’의 기준에 적합하여야 한다.
식생매트의 ‘건축물의 에너지절약설계기준’에 만족하는 단열효과를 나타내는 외벽의 열관류율을 측정한 결과는?
첫째, 세 종류(식생매트, 흙마대, 매트마대)의 매트 및 복합매트(그라스포+매트마대)에 대한 열전도율 측정실험에서 열전도율이 식생매트(0.299W/mK) < 흙 마대(0.157W/mK) < 매트마대(0.139W/mK) < 복합매트(0.130W/mK) 순으로써 작아짐(단열효과 증가)을 확인하였다. 둘째, 매트마대와 단열재(그라스포)의 복합재료에 대한 열전도율 실험을 수행하여 이론적인 계산값(0.1299W/mK)과 실험값(0.1298W/mK)이 잘 일치함을 확인할 수 있었다. 셋째, 3종류의 실험용 매트에 대하여 열전도율(복합열전도율)이 감소함에 따라 단열재의 두께가 지속적으로 증가함을 알 수 있다. 따라서 복합열전도율(목표값)의 값을 조금만 낮추어도 단열재의 두께를 많이 줄여서 실용성을 높일 수 있다. 넷째, 매트의 주위를 마대로 감싸는 형태의 식생매트 제작은 접촉열저항(Contact Heat Resistance)의 증가효과를 가져와서 단열에 크게 도움을 주는 것으로 사료된다. 다섯째, 식생매트의 단열 목표값이 커질수록(단열정도에 대한 요구조건이 낮을수록), 내부단열재의 두께는 적어지며, 단열재의 종류에 영향을 덜 받음을 알 수 있다. 여섯째, 복합구조(단열재+매트)로 식생매트를 제작하면, 열전도율이 ‘건축물 에너지절약설계기준’에서 정한 최소 기준 0.051W/mK를 만족하며, 벽면녹화에 의한 외벽의 단열성능을 충분히 만족하는 에너지 성능을 가짐을 알 수 있다.
이상의 결과로 알 수 있는 것은 벽면녹화의 단열성능은 확실한 효과가 있음이 열관류율(U) 측정에서 밝혀졌다. 본 연구의성과로 벽면녹화에 의한 에너지 저감이 단순한 데이타상의 수치가 아니라, 국가에서 정한 기준을 만족할 수 있는 기술임이 밝혀졌다.
참고문헌 (10)
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