제로에너지 건축물 보급을 확대하기 위해서 인센티브 확대해야
탄소중립 실현을 위해서는 시멘트 및 콘크리트 분야 기술개발 절실
한국건설기술교류회는 지난 12월 20일 한국과학기술회관 2관 중회의실5(B1F)에서 23년 제2회 정기심포지움을 개최했다.
한국건설기술교류회 문형재 회장은 “친환경 건설기술 근황 및 제도라는 주제를 가지고 친환경기술에 대한 발표를 마련했다”면서 “기술교류회가 추구하는 지속적인 발전과 기술교류의 장이 되길 기원한다”고 밝혔다.
이날 주제발표로는 롯데건설 송진희 책임 ‘친환경 관련 제도 및 법규(ZEB 인증제도중심’, 포스코이앤씨 홍석범차장 ‘콘크리트 탄소저감 기술 및 개발방향’, 스피폭스 김효진 전무 ‘온돌용 열전도판 – 파파야시스템’, KCMT 전호탁 팀장 ‘GFRP 보강근 KEco Bar’, 아세아시멘트 기태경 과장 ‘시멘트산업 탄소중립정책과 친환경 혼합시멘트개발’ 등이 발표됐다.
■ 주제발표
롯데건설 송진희 책임
건축 친환경 관련 제도 및 법규
– 제로에너지 건축물 인증제도를 중심으로 -
“건축물 성능개선 및 에너지 효율 향상에 주목해야 할 때”
국제에너지기구에 따르면 연간 온실가스 배출량 중 약 37%가 건물에서 발생하며, 서울의 경우 2019년 기준 전체 온실가스 배출량의 약 68%가 건물에서 배출된다.
2050년 건물 부문의 탄소중립 실현을 위해, 건축물에서의 직접적인 이산화탄소 배출량 감소가 필요하며, 국가 탄소중립∙녹색성장 전략 및 기본계획(안)(‘23.03)에 따라 제로에너지 건축물을 확대하고 그린리모델링을 확산하는 계획을 발표하였다.
각 기업은 이에 발맞추어 신축 및 기축 건축물 성능개선 및 에너지효율 향상에 주목해야 할 때이다.
제로에너지 건축물 인증제도는 “녹색건축물 조성 지원법” 제 17조에 따라, 건물에너지 해석 프로그램인 ECO2 평가 결과 건축물 에너지효율등급 1++등급 이상, 건물 소비 에너지 중 신재생에너지 생산량 비율인 에너지 자립률 20% 이상, BEMS 또는 전자식 원격검침계량기 설치를 모두 만족할 경우, 에너지 자립률 달성 수준에 따라 20% 이상일 경우 5등급을 시작으로 100% 이상 달성한 경우 1등급까지 인증하는 제도이다.
본 교류회에서는 제로에너지 건축물 인증제도 상 주요 용어 및 평가 방법, 인증 프로세스, 인센티브 등에 대해 소개하고, 제로에너지 건축물을 구현하기 위한 기본 전략 및 요소별 최적 설계 수준을 검토한 자사 사례를 간단히 공유하였다.
전세계적으로 건축물에서의 에너지 절감, 나아가 탄소배출량 저감을 위해 노력하고 있으며, 그 노력의 방향은 국내와 크게 다르지 않다.
민간에서도 충분히 필요성을 인지하고 있으나, 태양광으로 대표되는 건물 에너지 생산 시스템의 도입은 비용 및 시공 리스크가 크다.
제로에너지 건축물 보급을 확대하기 위해서는 연구개발 및 실증을 통한 기술 검증과 보다 촘촘하고 현실적인 법∙제도상의 인센티브가 필요하다.
포스코이앤씨 홍석범 차장
콘크리트의 탄소저감 기술 동향 및 개발 방향
“보다 체계적이고 계획적인 탄소저감 콘크리트의 기술 개발 전략 수립 필요”
UN 기후변화협약에 따르면 전 세계 탄소 배출량의 약 8%가 시멘트, 콘크리트 관련 산업에서 발생한다.
때문에, 탄소중립 실현을 위해서는 시멘트 및 콘크리트 분야에서의 탄소 저감 및 CCUS(이산화탄소 포집, 저장, 활용 기술)에 대한 기술 개발이 절실하게 필요한 실정이다.
이러한 시점에서, 기술 개발 방향을 설정하기 위해서는 먼저 현재의 시멘트 콘크리트의 탄소 배출량의 수준을 산정하고, 수많은 탄소중립 콘크리트 기술들을 체계적으로 분류하고 각 기업의 상황 및 목표에 맞는 개발방향을 선택하여 개발 로드맵을 수립하여 기술 로드맵 실현 시 각 시나리오에 따른 탄소배출량 저감 마일스톤을 설정하는 것이 필요하다.
시멘트 콘크리트 분야의 탄소중립 기술은 형태적으로는 시멘트의 사용을 저감하는 방향과 이산화탄소를 콘크리트 내에 고정화하는 두가지 형태로 나눌 수 있으며, 적용대상으로 나눌 경우 시멘트, 레미콘, 골재, 2차제품 등의 방식으로 나눌 수 있다.
이러한 기술분류체계를 토대로 단기, 중기, 장기적으로 선택적으로 집중하는 기술 Item을 선별하여 기술 개발 로드맵을 구축하였다.
한편 현재 시점에서 콘크리트 사용량과 배합을 기반으로 배출량을 산정하고, 로드맵상의 기술을 적용함에 따른 탄소저감량을 계산하여 2050년의 탄소중립 실현을 위한 시나리오를 구축한 사례를 소개하였다.
시멘트, 콘크리트 분야에서의 탄소저감노력은 반드시 필요한 부분이지만, 현재 건설업에서 가지고 있는 품질, 원가, 공기 RISK를 해결하면서 탄소저감 실현이 가능한 기술은 매우 어려운 목표이며, 이를 위해서는 시멘트, 콘크리트 관련된 산,학,연이 함께 노력하고 정부차원에서의 제도적인 지원이 뒷받침되는 것이 필요하다.
스피폭스 김효진 전무
온돌용 열전도판 ‘파파야시스템’
파파야 시스템은 온수난방관 위에 손쉽게 적용할 수 있는 롤 형태로 돼 있어 알루미늄과 동의 높은 열전도도를 이용해 빠르게 바닥구조체로 열을 전달하고 구조체의 축열성능을 증가시켜 약 22%의 난방에너지를 절약하는 효과가 있다.
이 같은 난방비 절감효과는 한국건설생활환경시험연구원(KCL)의 엄격한 시험절차를 거쳐 중소벤처기업부로부터 공식 인증을 받았다. (중소벤처기업부-성능인증)
또한, 콘크리트 150배에 달하는 열전도 효과로 바닥이 부분적으로 따뜻한 열골 현상을 해소하고 쾌적한 난방이 가능하다.
9~12㎏/㎠에 달하는 강력한 인장 강도가 바닥의 갈라짐·들뜸과 같은 고질적인 온돌 바닥의 하자를 방지해 고급 마감재를 보호한다.
이러한 성능을 입증받아 한국토지주택공사가 주관하는 행복주택에 시범적용 되었다. 작년부터 시범적용된 단지에 입주민들이 거주하여 10월부터 3월까지의 가스, 수도, 전기 사용량을 조사하고 주거자의 생활 환경에 따라 미설치 단지와 비교분석을 진행하였다.
분석결과 미설치 단지 와 설치한 단지에서 전기와 수도의 사용량은 거의 유사하였으나, 가스사용량은 대학생세대 26%, 주거약자세대 41%, 신혼부부세대 35% 만큼 감소량을 확인 하였으며, 단지 전체로 보았을 때는 31.2% 만큼 가스사용량이 감소한 것을 확인하였다.
<*각 분석 대상건물의 세대별 데이터중 기기고장 및 비거주세대는 제외함>
또한 서울시의 파파야시스템이 적용된 아파트를 인 접지역, 동일준공연도, 동일공시지가 3가지를 기준으로 하여 미설치 아파트와 최근3년간의 난방비를 비교하였을 때,
1㎡당 평균 2,375원 만큼 차이가 발생하였으며, 이는 100㎡ 기준 하였을 때 매년 약 240,000원 만큼 절약 가능한 수치이다.
이는 지역난방 기준이므로 개별난방이 적용되는 아파트 에서는 더욱 더 절약이 될 것으로 판단된다.
KCMT 전호탁 팀장
GFRP 보강근 KEco Bar
철근대비 40%의 생산에너지 감소효과와 66.8%의 탄소배출량 저감
철근콘크리트 구조물에서 철근의 부식 문제를 근원적으로 해결하기 위해 개발된 GFRP (Glass Fiber Reinforced Polymer, 유리섬유강화플라스틱) 보강근은 강재보다 인장강도가 우수하고 알루미늄보다 가벼우며 부식에 대한 내구성이 우수한 복합 소재입니다.
국내 최고 유리섬유강화플라스틱(GFRP) 생산기술력을 보유한 KCMT가 선도적 기술로 개발하고 보급한 친환경 철근대체재 KEco Bar는 버려진 페트병을 재활용하고 악취와 화재 발생의 원인이 되는 SM(스티렌모노머)를 제거한 수지를 사용해 친환경성과 작업안정성을 획기적으로 높인 제품입니다.
또한 유리섬유(80%)를 열경화성수지(20%)로 성형생산한 KEco Bar는 철근대비 40%의 생산에너지 감소효과와 66.8%의 탄소배출량 저감으로 건설분야에서 온실가스 배출량을 줄일 수 있는 필연적인 대안입니다.
위와 같은 이유로 철근콘크리트 구조물에서 철근을 대체하여 사용되는 사례가 점점 늘고 있습니다. 특히 부식환경이나 GFRP 재료특성상 유리한 교량의 상부바닥판, 건물의 매트기초 및 철도의 콘크리트 도상에 우선 적용되고 있으며, 현장시공 시 경량성으로 인한 시공효율 향상 및 안전사고 경감은 KEco Bar의 시장확대에 추가적인 기여를 하고 있습니다.
KCMT는 지속적인 기술개발로 GFRP 보강근의 경제성을 확보하여 철근을 대체할 수 있는 실질적인 대안으로 자리매김하였으며, 향후 다양한 적용사례 축적과 지속적인 연구를 통하여 건설분야 여러 구조물에 확대적용이 예상되며 이는 건설분야에서 탄소중립에 기여하는 방안이 될 것입니다.
아세아시멘트 기태경 과장
시멘트산업 탄소중립정책과 친환경 혼합시멘트 개발
본 발표에서는 지구온난화와 기후변화에 대응하는 세계적인 2050 탄소중립 선언이 가속화 됨에 따라 정부의 국내외 정책적, 기술적 측면에서의 시멘트업계 탄소배출량 감축에 대한 추진 배경을 소개하였다.
정부는 ‘2050 탄소중립 선언’이후 관계부처 합동으로 수립한 ‘2050 장기 저탄소 발전 전략’과 ‘2030 국가 온실가스 감축 목표(NDC)’안을 발표하여 탄소중립 5대 기본 방향을 제시하였다.
그 중 시멘트 제조공정에서 배출되는 온실가스 중 약 60%가 석회석의 탈탄산반응에 의한 공정배출이므로 클링커를 대체할 수 있는 혼합재를 사용하는 것은 매우 효율적인 공정배출 저감 방법으로 제시하고 있다.
그러한 정책 기조의 일환으로 아세아시멘트에서는 무기계 미활용 자원을 활용하여 시멘트 클링커의 사용을 저감시킬 수 있는 혼합재를 개발하고, 개발한 혼합재 및 기존의 혼합재를 활용하여 저탄소 혼합시멘트를 개발, 확대 적용할 수 있는 기반 기술 개발을 목표로 한 정부 과제에 대한 개념을 소개하였다.
