■3세부 연구의 구성
요소기술 1 : 건설재료 전과정 CO2 통합관리 시스템 개발
세부요소기술 (1) 건설자재 LCI DB 및 CO2 통합관리시스템 구축
세부요소기술 (2) 건설재료의 LCCO2 평가 및 탄소배출 저감관리
요소기술 2 : 탄소저감형 건설재료 활용 환경설계 및 녹색시방 기준 개발
■최종목표
·건설재료 전과정 CO2 통합관리 시스템 개발
(1) 건설재료 및 자재에 대한 전과정 목록(LCI) 데이터베이스 개발
(2) 건설자재분야 탄소정보 활용도 향상을 위한 CO2 배출 통합관리시스템 구축
(3) 건설자재의 생산, 사용 및 폐기분야에 따른 전 과정 CO2 배출량의 평가 및 저감 기술 개발
·탄소저감형 건설재료 활용 환경설계 및 녹색시방 기준 개발
(1) 탄소저감형 건설재료 활용체계 구축
(2) 환경설계매뉴얼, 시방서 및 활용기술가이드 제시
■주요 연구내용
세부과제 1 : 건설재료의 LCCO2 평가기술 및 탄소배출 저감기술 개발
- 건설재료의 라이프사이클 흐름도 개발
- 건설재료의 생산단계 온실가스 배출 평가 및 계수산정식 개발
- 건설재료의 시공, 사용 및 폐기 단계의 탄소배출 평가 수행
- 건설자재의 전생애주기 탄소배출량 저감 방안 도출
- 건설재료 LCI DB 활용 소프트웨어 개발
세부과제 2 : 건설자재분야 LCI DB 구축 및 탄소라벨링 시스템화
- 주요 건설재료 모듈에 대한 신규 LCI DB 개발
- 기존 국가 건축자재 환경성정보(LCI DB)의 데이터 업데이트
- 건설자재분야 LCI DB 구축
- 전생애주기 탄소배출량 인증을 위한 산정지침 개발
- 건축 및 건설자재분야 LCCO2 라벨링을 위한 기존 제도 보완방안 제안
세부과제 3 : 탄소저감형 건설재료 활용 가이드 및 시방서 개발
- 저탄소 건설제품의 활용에 따른 온실가스 배출 저감을 위한 시방서 개발
- 저탄소 건설제품의 전생애주기에 걸치 환경영향 지표 제시
- 환경성능검증형 콘크리트 시공지침 개발
- 건설현장의 환경관리 가이드라인 제시
- 연구추진방법
■개발 추진 전략
- 국내외 환경영향 평가 관련 기술현황 분석 및 적용 실태 조사
- 관련 ISO 규격 표준화 동향 및 IPCC, WRI/WBCSD등 기구별 온실가스 산정방법론의 분석
- 건설자재 산업 현황 및 제품 생애주기 특성을 고려해 방법론을 구체화
- 국제회의 참여 및 주최 등의 국제 활동을 통한 관련된 연구동향 및 자료 수집
- 학회 내 전문위원회 및 자문위원 등의 인적 인프라 활용
- 관련된 학회와 연계해 다양한 환경성능 검증 방법 제시
■개발 추진 체계
- 산학 협력 연구체계를 유지하고 국내외 전문정보 수집 시스템 구축
- 관련 부처 및 업계 간 유기적 협조체계 구축을 통한 의견 수렴 및 기술 교류
- 3세부 연구단 구성
·3세부 총괄책임자 : 채창우 연구위원 (한국건설기술연구원)
3세부 연구책임자인 채창우 연구위원은 건축자재 LCA 분야 10년 이상 경험을 갖고 건설산업의 온실가스 배출 평가, 건축물의 온실가스 배출 평가, 친환경건축자재 평가 및 순환재활용 등에 대한 연구실적을 보유하고 있다.
환경부 탄소성적표지제도가 2009년 2월 시범인증을 시작으로 시행되고 있는데, 건설분야의 탄소성적 인증을 위한 인증심사원으로 활동 중이다.(건설분야 최초 인증심사원)
국토해양부에서 발주한 ‘건축자재 환경성정보 국가 DB 구축사업’의 연구책임자를 2005년 6월부터 2008년 5월까지 수행했으며 건축자재, 시공, 장비 운용 등에 대한 환경영향 인벤토리 데이터베이스를 66개 모듈을 개발했다.
- 온실가스 배출, 저탄소 녹색건축과 관련된 연구 활동실적
·연구책임자, 순환자원을 이용한 건축재료의 성능평가 및 제도수립, 국토해양부 (2011 ~ )
·연구책임자, 시멘트 및 레미콘 산업의 온실가스저감을 위한 표준화 기반구축, 지식경제부 (2010~)
·연구책임자, 건축자재 환경성정보 국가 DB 구축 사업, 국토해양부 (2005~2008)
·연구책임자, 친환경건축물 비용편익 분석, 환경부(2005)
·연구책임자, 친환경건축자재평가 및 순환재활용기술, 한국건설기술연구원(2000-2001)
·연구팀장, 건설분야 온실가스 배출 분석, 국토해양부(2005)
·연구팀장, 한옥의 환경성평가 및 한옥건축활성화 추진방안 수립연구, 국토해양부(2009)
·공동연구 책임자 : 태성호 교수 (한양대학교)
3세부과제의 공동연구 책임자인 한양대학교 태성호 교수는 건축재료/건축물/단지레벨의 환경부하 평가 연구의 전문가로써 건축재료의 전과정 CO2평가 프로그램인 SUSB-CLAS (Concrete Lifd-cycle Assessment System)을 개발해 건축재료의 전과정 CO2 평가기술 및 DB을 보유하고 있다.
또한 한양대학교 친환경건축연구센터 연구원으로써 건축재료/건축물/단지레벨의 전과정 CO2 평가 및 환경성능평가 프로그램을 주도적으로 개발했다.
이러한 연구성과를 기업체 기술이전으로 확대해 롯데건설 전용의 ‘목적지향현 건축물 환경부하 평가 프로그램, LOCAS’를 개발하는 등 국내에서 건축재료/건축물/단지레벨의 전과정 CO2평가 기술을 보유한 우수한 연구인력으로 평가되고 있다.
또한 건축관련 전과정 CO2평가 기술에 관한 다양한 특허 즉, 친환경 건축물 전생애 환경부하 평가 방법, 콘크리트 산업 환경부하(CO2) 평가방법, 건축물의 환경부하 평가 및 모니터링 방법, 지속 가능한 건축물 실현을 위한 환경성능 평가 방법 등에 대한 다수한 특허출원 및 등록 실적을 보유하고 있다.
·공동연구 책임자 : 안태송 소장 (한국콘크리트학회)
3세부과제의 공동연구 책임자인 안태송 소장은 토목공학 분야의 전문 인력으로서 세종대학교 및 한양대학교의 토목공학과 겸임교수로 재직했으며 현재 한국콘크리트학회의 연구소장으로서 건설기술진흥기본계획 추진위원, 한국건설순환자원학회 이사, 서산시 정책자문교수로 활동하고 있다.
다년간의 토목, 건설분야의 연구경력을 바탕으로 건설자재의 사용과 폐기 단계의 환경부하 근원을 분석하고 여러 대안들 간에 환경적으로 최적의 대안 제품을 선정할 수 있는 가이드라인을 개발하고자 한다.
·전문위원 : 최동욱 교수 (한경대학교)
3세부과제의 공동연구에 참여하는 최동욱 교수는 미국 및 유럽 등지에서 친환경 건축 관련 위원으로 다년간 활동했고 국내 친환경 및 시방서 관련 분야의 전문가로서 본 과제수행이 핵심적인 역할을 수행하기에 적합하다.
·친환경 관련 위원회 활동현황
- ISO TC71(콘크리트, 철근콘크리트, 프리스트레스트콘크리트) 제8분과위원회(환경) 위원
- 유럽 fib(국제콘크리트연맹)의 Commission 3(환경위원회) 위원
- 미국 ACI(미국콘크리트학회) 130위원회(지속가능성) 위원
·친환경 및 시방서 관련 연구 현황
- 한국콘크리트학회, 콘크리트와 환경, 2010, 책임저자
<인터뷰>한국건설기술연구원 채창우 연구위원
“체계적으로 CO2 통합관리 시스템 구축 필요”
- 건설재료 분야에서 CO2 통합관리란 무엇인가?
저탄소 녹색 성장형 친환경 건설에 부합하는 탄소저감형 건설재료를 개발하고 적용을 확대시키기 위해서는 제품의 생애주기별 환경부하를 평가해 이를 데이터베이스화하고 전생애주기 동안 제품과 관련된 이산화탄소 발생량을 체계적으로 관리할 필요가 있다.
제품의 환경친화성을 향상시키기 위해 국내외적으로 탄소발자국 또는 탄소라벨링 제도가 시행되고 있으며, 또한 온실가스 에너지 목표관리제를 통해 제조 사업장의 환경영향을 개선하기 위한 노력이 기울여지고 있다.
그러나 건설업의 특성상, 이러한 제도들을 건설분야에 직접 적용하기는 무리가 있기 때문에 건설분야에 특화된 체계적이며 전생애주기 관점이 적용된 CO2 통합관리 시스템이 별도로 구축돼야 한다.
- 건설재료에서 배출되는 CO2를 왜 관리해야 하나?
건축물은 다양한 방법으로 제조된 자재 및 부품으로 이루어진 복합체로서 시공 시 막대한 자원과 에너지가 투입된다.
이러한 각종 건축제품들은 건축물의 물리적 구성 요소로서 건축물의 라이프사이클 과정 중에서 건설단계에 투입되며, 투입된 이후부터는 건축물의 생애주기(life cycle)에 영향을 받거나 건축자재 자체의 내구연한(service life)에 따라서 라이프사이클 회수가 달라지게 된다.
기본적으로 건축물이 완성되면서 발생하는 환경부하는 이러한 개별적인 건축자재들이 발생시키는 환경부하의 합으로 볼 수 있다.
따라서 건축물 자체에서 발생하는 환경부하를 저감하기 위해서는 무엇보다 건축물을 구성하는 개별 자재의 환경부하를 줄이는 것이 필요하다.
건축자재(Building materials)의 생산 및 사용에 따른 환경영향의 발생 정도를 데이터베이스화 해 놓을 경우, 건축제품 뿐만 아니라 건축물에 의한 에너지 사용을 저감하고 이로 인한 환경부하를 줄이는 것이 가능하다.
-CO2 통합관리는 어떻게 이루어지는가?
건설재료 분야에서 CO2 배출량을 체계적으로 관리하기 위해서는 우선 건설재료의 특성을 고려한 CO2 평가기법이 요구된다.
여기에 활용될 기술은 LCCO2 평가기술로서 이는 국제적으로 통용되고 있는 제품과 서비스에 대한 환경영향 평가기법인 전과정평가(LCA; Life Cycle Assessment) 기법을 기반으로 하고 있으며, 제품의 생산에서 폐기에 이르는 전생애주기 동안 잠재적인 환경영향을 이산화탄소 환산가(CDE; CO2 equivalent)를 기준으로 해 정량적으로 평가하는 기법이다.
이러한 평가기술을 이용해 제품군별 전생애주기 동안의 CO2 배출량을 데이터베이스화해 저탄소 제품의 여부를 객관적으로 판단할 수 있는 근거를 제공하게 된다.
이 데이터베이스를 전생애주기 환경성정보(LCI DB; Life Cycle Inventory Database)라 하는데, 제품의 생산에 필요한 원자재의 채취, 가공, 수송, 사용 및 폐기에 이르는 전생애주기 동안 제품의 시스템으로 투입되는 자원 및 에너지의 양과 시스템에서 환경으로 배출되는 폐기물의 발생량을 목록화한 데이터베이스를 말한다.
저탄소 자재를 선택하기 위해서는 비슷한 용도 및 목적으로 사용되는 자재들 간의 성능과 환경영향 등을 비교할 수 있는 객관적인 표준에 따라 구축된 LCI DB가 요구된다.
건설재료의 CO2 통합관리 시스템은 국내에서 이미 시행중인 탄소라벨제도나 기타 건축자재의 그린화를 유도하는 프로그램과 연계돼 구축될 것이다.
CO2 통합관리 시스템에서는 건축제품 분야의 탄소라벨 인증, 건설재료 환경성정보 및 LCI DB 활용 소프트웨어 등이 제공될 것이며, 건설재료의 시공, 사용 및 폐기단계에서 탄소저감을 이루기 위한 적용 가이드라인 및 시방서 등이 제공될 것이다.
- 건설재료 분야에서 CO2 통합관리를 통한 기대효과는?
건설부문은 타 산업과의 연계효과로 인해 온실가스 배출유발이 큰 산업이므로 먼저 기업차원에서는 CO2 통합관리 시스템을 통해 건설재료 산업의 에너지 소비량 및 온실가스 배출량을 관리함으로써 기업의 온실가스 배출량 감축을 위한 산업공정체계 개선을 자발적으로 유도할 수 있을 것이다.
또한 건설자재의 공급측면에서도 건축자재의 생산공정 중 온실가스 배출이 집중되는 공정에 대한 분석을 수행해 공정개선을 통한 온실가스 저감을 유도하는 기술개발을 촉진할 수 있다.
그리고 제품 적용 측면에서 시공단계에서부터 친환경적인 대안 자재를 활용할 수 있는 가이드라인을 제시함으로써 사용자들이 탄소저감형 제품을 판단하고 환경 친화적인 자재를 우선적으로 사용할 수 있도록 유도할 수 있게 된다.
