“도시 설계때부터 에너지 문제 도입해야”…시스템 진화적 도약 必

상명대, ‘그린 스마트시티와 녹색복원 국제세미나’ 성료
라펜트l주선영 기자l기사입력2022-11-30


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그린 스마트시티와 녹색복원 국제세미나' 온라인(ZOOM) 캡처 


전 세계의 도시 면적은 지구 표면적의 약 한 3% 정도에 불과하다. 하지만 전체 에너지 사용량의 60~80% 정도를 차지하고 있다. 온실가스 배출량도 도시에서 75%가 나오고 있다.

 

이에 최근 도시의 에너지 사용량과 온실가스 배출량에 대한 다양한 감축 방안들이 많이 논의되고 있다. 특히 건축물에 대한 친환경화는 다른 정책 수단에 비해 관련 산업에 미치는 부담이 상대적으로 적다. 때문에 효과적인 방안으로 다양한 국가에서 시행되고 있다.

 

상명대학교는 이 같은 흐름에 그린 스마트시티와 녹색복원 국제세미나를 최근 온라인(ZOOM)으로 개최했다.

 

김태한 상명대 그린스마트시티학과 교수는 대학원 사업 프로그램 일환으로 두 번째 국제 심포지엄이 열리는 것을 알리며, “기후변화에 따른 환경적 가변성이 점차 심화되고 있는 시점에서 정부 주도의 Net Zero 정책은 상당히 중요하다라고 말했다.

 

이어 기후 변화를 가속화하는 탄소 배출을 전 사회 영역에서 집약적으로 저감할 수 있다"라며 "산업 경쟁력을 재고한다는 측면에서 지금 탄소 저감 정책은 상당히 시사한 바가 크다라고 덧붙였다.

 

한편 첫 번째 기조강연에 나선 라센드라 아디킬리 이카리 밀라노 공대 교수는 에너지 및 지속 가능한 건물 설계-저탄소 지역사회를 향하여란 주제로 발표했다.

 

그는 지속 가능한 건물 디자인도시를 위한 새로운 에너지 시스템에 대해 중점적으로 이야기했다.

 

지속 가능한 건물 디자인부분에 대해서는 일반적인 설계 프로세스는 저에너지 건물과 양립할 수 없다. 그중에서도 새로운 전문 지식인 에너지 전문가의 도입을 포함하는 통합 설계 모델을 사용해 설계 방법론을 변경할 필요가 있다.

 

에너지 전문가는 건물 물리학에 대한 깊은 지식이 있어야 한다. 건축가 및 기계 엔지니어와 상호 작용할 수 있어야 한다. 경험 법칙을 관리할 수 있을 뿐만 아니라 건물의 에너지 성능, 열 쾌적성, 일광, 자연 환기 및 에너지 수요를 줄이기 위한 모든 수동적 수단을 평가하기 위한 정교한 시뮬레이션 도구를 사용할 수 있어야 한다.

 

이러한 평가에서 에너지 전문가는 건축가와 기계 엔지니어를 위한 권장 사항을 도출하고 그에 따라 설계 선택을 수정하고 재평가해야 하는 새로운 솔루션을 제안한다. 이러한 순환 과정은 에너지뿐만 아니라 미학, 기능성, 경제성까지 고려해 만족스러운 해결책이 나올 때까지 반복된다.

 

도시를 위한 새로운 에너지 시스템부분에 대해서는 이제 도시 설계에 에너지 문제를 도입할 때다.

 

이것은 도시 레이아웃의 형식적인 디자인과 도시 기능의 조직에서 우선 순위를 변경하는 것을 의미한다. 분산 에너지 자원(DER) 접근 방식은 소수의 대규모 생산 공장 대신 여러 소규모 상호 연결된 에너지 생산 및 소비 단위로 구성돼야 한다.

 

이것은 재생 에너지원에 주로 의존할 수 있는 새로운 정착지를 설계하는 유일한 방법이다. 분산 제어 시스템도 필요하기 때문에 훨씬 더 지능적인도시 에너지 시스템을 향한 진화적 도약을 의미한다. 현재의 정보 통신 기술의 발전으로 가능해졌다.

 

에너지 패러다임의 변화는 경제적 또는 생태적 재앙, 또는 둘 다를 초래하는 현재의 세계 추세에 대처할 수있는 유일한 기회다. 이는 문화적 변화를 함축하는 기술적 변화이기 때문에 쉬운 일이 아니다. 건축가와 도시 계획가, 시민, 기업가, 도시관리자 및 정치인의 문화를 바꿔야 한다.

 

두 번째 강연자로 나선 알렉산드로 오고라 밀라노 공대 교수는 사회적 수용성과 도시, 건물 및 인간 행동 변화의 영향을 시뮬레이션하는 모델이란 주제로 발표했다.

 

그는 주제 발표를 위해 관리자 및 시민이 사용할 수 있고, 취해야 할 조치를 결정하는 데 모든 이해 관계자를 참여시키고 예측할 수 있는 도구를 찾는 연구 프로젝트인 ‘The Imitation Game’에 대해 소개했다.

 

The Imitation Game은 도시 수준과 건물 수준 모두에서 두 가지 다른 전략으로 플레이할 수 있다.

 

The Imitation Game의 구조는 다양한 계산 스프레드시트와 이에 연결된 데이터베이스로 구성되며, 게임 필드와 관련된 일반 데이터가 포함된 Game 파일을 중심으로 구성된다. 개별 플레이어와 게임 그룹을 관리하고 선택에 대한 평가를 반환해 이 데이터를 처리한다.

 

게임 파일에 연결된 두 개의 다른 파일은 개별 플레이어의 행동 선택과 플레이 그룹이 선택한 디자인을 각각 설명한다. 첫 번째 활동은 플레이 그룹에서 잠재적으로 누락된 정보를 입력하는 것이다. 게임 파일에 대한 초기 평균 영향을 결정한다. 교육적인 측면에서는 학생들에게 이러한 활동을 하게 하는 것이 바람직하지만, 그러나 지방 자치 단체의 주민들과 게임을 할 경우, 이러한 모든 초기 작업은 게임 주최자가 수행할 수 있다.

 

6개의 영향 섹션과 관련된 평균 소비 값이 설정돼 게임 파일에 삽입되면 값과 비교해 절대 용어 및 상대 용어로 토지 소비에 대한 초기 상황이 표시된다. 채택된 라이프스타일을 유지하기 위해 해당 지역, 지역 및 국가에서 실제로 사용 가능한 토지와 관련이 있다

 

새로운 행동을 도입하고 데이터베이스에 통합하려는 경우, 이를 구현하는 데 필요한 경제적 비용과 시간은 물론 배출되는 CO2 및 영향을 받는 토지 면적에 대한 영향을 표시해 설명해야 한다.

 

행동 카드에 포함된 정보의 내부 일관성을 유지하고 사용자가 설명하기 쉽도록, 각 참가자는 ISTAT(이탈리아 통계청)가 지정한 방법에 따라 다른 유형의 가구에 자신의 결정을 반영해 특정 가구 구성을 참조해야 한다. 플레이어가 설명한 모든 새로운 행동은 데이터베이스에 통합되며, 이를 채택하고자 하는 다른 플레이어들도 즉시 사용할 수 있다. 각 플레이어의 행동을 수정하면 임팩트 값이 감소하며, 임팩트 값은 게임 파일에서 보고되고 처리되며, 디자인 파일로 흘러 들어간다.

 

이 프로젝트는 초기 단계의 개발은 게임의 일반적인 구조를 개략적으로 설명하는 데 주로 중점을 두었으며 복잡성 수준이 증가함에 따라 점점 더 단순화하려고 했다.

 

문제에 대한 솔루션을 REMOTE 수준에서 LOCAL 수준으로 이동하면 이러한 고려 사항을 예시하고 게임에 통합하는 방법을 아직 찾지 못했다. 하지만 시스템의 회복력 정도가 증가한다는 점에 주목했다.

 

다른 게임 파일 간의 구조 및 관계와 같은 평균 행동을 채택한 커뮤니티에서 점유한 토지 면적과 배출된 CO2의 그래픽 표현(출처: The Imitation Game 프로젝트, 2020)


"탄소중립에 기여할 수 있는 소재, 우선 적용하는 정책 추진"


이어 진행된 토론에는 최자호 박사(라펜트 전무)가 조경산업에서 다양한 온실가스 대응방안 등 여러 사안에 대해 논의했다.

 

그중에서 그는 지난 9월 세계조경가대회에서 발표된 크레이그 포콕 대표의 기조강연 내용을 예로 들며, 조경가 1명이 만들어내는 평균 탄소배출량은 연간 1,100톤에 달한다고 설명했다.

 

이어 이것은 조경설계를 통해 조성 및 유지관리, 리모델링하는 과정에서 발생하는 탄소배출량이다. 대부분의 탄소배출은 소재 선택에서 이뤄지며, 정책적 대응방안들이 있다고 그는 말했다.

 

최자호 박사에 따르면, 대응방안은 경영과 관련해 기후변화 등에 대응할 수 있는 ESG, ISO에서 기존 시스템에 환경분야까지 포함해 인증하는 ISO14000, 현재 조경진흥기본계획을 통해 준비중인 녹색시설 인증 등도 있다. 최근 조성되는 신도시 공원녹지에서는 소재의 재료부터 유지관리까지 경영 전반과 관련해 탄소중립에 기여할 수 있는 소재를 우선 적용하는 정책을 추진하고 있다.

 

건축과 다른 특수성이라 하면 조경산업의 대표 소재인 수목 등은 탄소흡수원으로써 역할을 수행하는 것이다. 사실상 조경분야에서는 탄소배출 저감보다는 탄소흡수에 더 집중하고 있다. 수목 자체의 탄소흡수량, 수목 식재 패턴 등 다양한 연구가 이뤄지고 있다. 2차 조경진흥기본계획에서 탄소중립을 실현하는 녹색기반 구축이 제1목표로 들어가 있다. 산림청에서도 탄소흡수원법을 제정시행하고 있으며, 관련 연구를 다수 추진하고 있다.

 

최근 조경학회 포럼을 통해 논의됐던 내용으로는 습지, 하천, 수변정화림 등으로 구성된 수변생태벨트 조성을 통한 탄소흡수원 확대가 논의되고 있다. 또 공원, 녹지 등에서 다층군식을 통해 탄소흡수량을 증대할 수 있으며, 최대 60배까지 늘릴 수 있다고 한다.

 

마지막으로는 도시바람길 숲의 조성으로 열섬현상을 최소화하고, 도시에서 사용하는 에너지를 최소화함으로써 탄소를 감소시킬 수 있다는 전략이다. 참고로 탄소중립형 공원녹지 조성 기반 마련에는 스마트 공원녹지 사업 모델 발굴 및 시범사업 추진과 공원녹지 리모델링 시범사업이 담겨 있다.

 

다만, 우려스러운 것은 대형목 식재다. 아파트 등에서 초기효과를 높이기 위해 식재하는 대형목을 이식하기 위해서는 뿌리돌림부터 식재, 유지관리까지 중장비 사용에 따라 탄소배출량이 증가한다. 또 식재 후 공간면적 대비 탄소흡수량이 낮을뿐더러 잦은 전정전지, 특히 노화에 따른 고화 등으로 축적된 탄소가 고스란히 환원될 확률도 높다는 것이다.

 

참고로 소나무의 경우 이식과정에서 발생하는 탄소배출량이 여생동안의 흡수량보다 약 1.4 이상 많다는 연구결과도 있다. 또 운반거리를 최소화할 수 있는 향토수종의 적극적 활용도 건설과정에서 발생하는 탄소배출량 감소에 도움이 되고 있다. 더해 유지관리 등에서 차량 등이 아닌 드론 등의 기술을 이용한 관리가 필요함이 강조되고 있다.


"유럽연합의 환경 정책, 예의 주시해야"


두 번째 토론자로 나선, 이상혁 박사(한국환경연구원)는 유럽연합 차원에서 추진하고 있는 여러 가지 환경 정책들에 대한 협력 지속 가능성을 살펴봐야 한다고 말했다.

 

이상혁 박사에 따르면 유럽 연합은 2030년 목표를 달성하기 위해서 EU 강령들을 마련을 했다. 그중에서 유럽 그린딜이 8가지 정책을 설계하면서, 목표를 달성하기 위한 자연 생태계와 생물 다양성 보호, 복원 자원의 지속 가능한 사용 등 이런 정의로운 사회 전환을 강조하고 있다.

 

이를 위해서 2030년까지 온실가스 배출량을 1990년 수준의 55% 이상을 감축하는 ‘fit for 55’ 전략을 써서 재생 가능성에 초점을 맞췄다. 건축뿐만 아니라 토지, 에너지, 과세, 배출권 거래 같은 공동 노력에 대한 폭넓은 입법 등을 망라했다. 앞으로 이런 환경 관련 정책들이 어떻게 추진되는지 좀 예의 주시할 필요가 있다.

 

"에너지 설비 등 내부 환경 관련된 협의의 쾌적성"


세 번째 토론자로는 김진만 박사(대한전자공학회)가 참여했다. 그는 거주 쾌적성 자체에 초점을 맞춰 이야기 했다.

 

김진만 박사에 따르면, 사람이 있는 곳이나 머무는 곳이라면 동일하게 쾌적성이 고려가 돼야 한다. 쾌적성이라는 것을 안락한 상태의 온도, 습도, 냉방, 난방 그리고 소음 조절 이런 에너지 설비 등의 내부 환경이랑 관련된 협의의 쾌적성이다.

 

코로나를 거치면서 사람이 머무는 곳의 쾌적성에 대한 요구가 커지고 있다. 이런 상황에서 공공기관을 중심으로 제로 에너지 빌딩 적용 의무화가 점점 확대되고 있다. 또 이제 BS 관련된 많은 정부 보조금 지원 사업도 진행중에 있다.

 

뿐만 아니라 건물 자산 가치 측면에서 뱀스를 도입해서 에너지 효율 개선이랑 자산 가치를 높이려는 많은 시도들도 이루어지고 있는 게 사실이다. 최근에는 ESG 트렌드랑 맞물려서 민간 부문까지 확대가 되고 있다.

 

결국 에너지에 대한 데이터 분석이 이제 기본이 돼야 한다. 데이터에 기반해서 거주 쾌적성을 주제로 환경부 쪽에서도 제로 에너지 공동주택 보급 사업을, 또 시범사업으로 하고 있는 산업부에서도 뱀스를 위해서 실시간 수집 분석을 요구할 수 있는 표준을 제정을 하고 있다.

 

민간 쪽에서는 글로벌 기업인 삼성에서조차도 이 뱀스 솔루션을 2017년도부터 준비해 현재 시행하고 있다. 삼성은 IOT 기술을 기반으로 건물 관리 중에서 특화 에너지 관리 부분에 통합 솔루션을 제공을 하고 있다. 이제는 공공이나 민간 기관에 서비스를 하고 있는 상황이다. 

글·사진 _ 주선영 기자  ·  라펜트
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