한국건설기술연구원(이하 건기연)은 건축 자재 생산과 시공과정에서 발생하는 내재탄소를 획기적으로 줄이고, 국산 목재를 100% 활용한 국내 최초의 건축 현장을 조성했다고 밝혔다.

내재탄소란 건축물 운영단계에서 배출하는 ‘운영탄소’와 별개로 건축 원자재의 생산, 운송과 건축시공, 그리고 폐기과정에서 발생하는 탄소를 말한다.

따라서 건축분야에서 탄소중립에 효과적으로 대응하기 위해서는 ‘운영탄소’ 뿐만 아니라 자재 생산단계에서부터 발생하는 ‘내재탄소’를 우선적으로 최소화해야 한다. 건물의 수명이 다해 해체할 때에도 폐기물로 남지 않고 자연으로 돌아갈 수 있는 생태건축 자재가 상용화될 필요가 있다.

이에 건기연 생태건축연구단은 운영단계에서 냉난방 에너지뿐만 아니라 건축 자재의 내재탄소도 줄일 수 있는 한국형 생태건축시스템을 개발했다. 개발된 생태건축시스템은 서울시 노원구 원터 근린공원 내 ‘숲속작은도서관 원터어울마루’에 시범 적용됐다.

생태건축시스템은 국내 최초로 국산 목재를 100% 활용한 것에 더해 이산화탄소 배출을 90% 줄인 에코시멘트를 사용한 것이 가장 큰 특징이다. 원터어울마루 완공에 있어, 기존 대비 이산화탄소 배출을 국산 목재적용으로 약 2톤, 에코시멘트 적용으로 약 25톤 등 총 27톤을 절감했다.

기존 건축 시공에서 흔히 사용되는 콘크리트 재료인 포틀랜드 시멘트는 제조과정에서 1킬로그램당 1.2킬로그램의 탄소를 배출한다. 그러나 생태건축시스템에서는 철광산업 부산물을 활용해 만든 에코시멘트를 활용해 킬로그램당 0.07킬로그램의 탄소만을 배출한다. 따라서 에코 시멘트 적용만으로도 기존 포틀랜드 시멘트 대비 1톤당 1,130킬로그램의 탄소배출을 절감할 수 있는 셈이다.

또 생태건축시스템에서는 수입 목재 대신 최근 보급되기 시작한 국산 목재를 사용함으로써, 목재 1제곱미터당 72.3킬로그램의 탄소 배출을 절감했다.

이에 더해 원터어울마루에는 국내 최초로 적용된 생태건축 기술이 다수 있다. 일반 화학 단열재 대신 ‘목섬유단열재’를 사용했고, 지붕에는 빗물 배수에 필요한 기울기를 가지도록 가공한 단열재 위에 방수층을 형성하는 ‘3D 구배 일체형 외단열 방수공법’을 적용했다.

그 외에도 나무칩을 250~300도에서 탄화한 바이오차를 활용해 공기정화는 물론 항균, 항바이러스 기능이 있는 벽면녹화시스템인 ‘바이오윌’을 설치했다.

연구단은 윈터어울마루 뿐만 아니라 경상남도 진주시 가호동 행정복지센터 별관인 ‘돌봄꽃집’을 'Net Zero Carbon Building'으로 구현하는 시범사업을 진행하고 있다. 더불어 노원구와 진주시의 실증사례를 바탕으로 생태건축 자재의 보급 확산을 유도할 수 있도록, 탄소 배출량과 환경영향을 객관적으로 계량할 수 있는 생태건축 자재 평가기법 개발을 병행 중이다.

김병석 원장은 “노원구에서 시도한 윈터어울마루는 2050년 탄소중립실현을 위해 건축물에 담긴 내재탄소부터 줄이는 첫 시도라는 점에서 큰 의의가 있다”고 밝혔다.