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탄소중립 흐름 속 건식공법의 환경적 이점 글로벌 시장 분석기관인 “마켓앤마켓”에 따르면, 모듈러 건설시장의 규모는 약 24% 확대될 것으로 전망되며, 이에 따라 건식공법(OSC기술)은 주택건설산업 혁신의 아이콘으로 부상할 것이라는 기대가 커지고 있습니다. 최근에는 건식공법이 RC 등 습식공법 대비 탄소감축에 유리하다는 연구 결과도 발표되며 환경적 측면에서의 효과도 두각을 나타내고 있습니다. 이번 게시물에서는 전과정평가(LCA) 기법을 활용하여 바닥충격음 차단구조 1등급을 취득한 건식바닥재가 전 생애주기 동안 발생시킬 수 있는 탄소배출량을 정량적으로 평가하여 지구온난화 측면의 환경영향 현 수준을 파악하고자 합니다. 또한 공동주택에 통용되는 습식바닥재와의 비교를 통해 습식공법 대비 건식공법의 탄소감축량을 산정한 사례를 소개해드리고자 합니다. 평가대상 바닥재는 습식 표준바닥구조와 OO솔루션의 “건식온돌” 제품으로서, 습식에서 일반적으로 사용되는 경량기포콘크리트, 완충재, 마감모르타르가 건식에서는 PE폼, 방진시스템 및 마그네슘 보드 등으로 대체되었다는 재료적 특징을 지니고 있습니다. 건식 및 습식바닥재의 환경적 성능을 비교·분석하기 위해, 습식바닥재의 전과정 환경영향 배출량을 베이스라인(Baseline)으로 설정하였습니다. *평가 방법 및 기준 전과정평가를 수행함에 있어 가장 핵심적인 과정 중 하나는 바로 시스템 경계의 설정입니다. 본 사례에서는 생산, 시공, 운영, 유지보수, 해체·폐기·단계까지를 포함하여 시스템 경계를 설정하고 전과정평가를 수행하였습니다. 이전 게시글 중, “공동주택 환경영향 분석을 위한 건축물 전과정평가 사례”를 참고하시면 시스템 경계에 대해 보다 자세한 설명을 접해보실 수 있습니다.
*데이터 수집 및 계산 데이터 수집과정에서는 표준 습식바닥구조 및 건식바닥구조의 구조설명서를 기반으로 단위면적당 자재 투입물량 정보를 확인하였습니다. 수집된 데이터는 시스템 경계의 각 단계별로 적용하여 전과정평가를 수행하였습니다. 전과정평가(LCA) 수행 과정 건식 및 습식바닥재의 전과정평가(LCA)는 아래의 4단계에 걸쳐 수행되었습니다.
1. 생산 및 시공단계 단위면적당 자재 투입물량에 탄소배출계수를 연결하여 생산 시 탄소배출량을 산정하였습니다. 또한 운송거리는 30km로 가정하며, 건설현장 에너지사용량 추계식을 활용하여 시공(및 운송) 시 탄소배출량을 산정하였습니다 특히, 원재료별 탄소배출계수는 환경산업기술원에서 제공하는 평가계수 및 EPD인증제품의 환경영향 DB를 활용하여 단위면적당 투입물량에 적용하여 탄소배출량을 산정하였습니다. 2. 운영단계_에너지사용과정 습식바닥재의 단위면적당 연간 난방에너지 사용량(66.5KWh)을 베이스라인(Baseline)으로 설정하였으며, 건식바닥재의 경우 습식 대비 난방에너지효율 개선성능 15%를 설정하여 건축물 생애주기(50년)의 난방에너지 사용에 따른 탄소배출량을 산정하였습니다. 3. 운영단계_교체과정 엑셀파이프 보수를 기준으로 삼고, 엑셀파이프 수선 시 필수적으로 함께 수선이 되어야 하는 수선대상자재를 선정하였습니다. LH자산관리부문 유지관리지침(시설물 관리)를 기반으로 습식 및 건식 바닥재의 수선율 및 수선주기를 설정하여 교체에 의한 탄소배출량을 산정하였습니다. 4. 폐기단계 폐기단계에서는 해체과정과 폐기과정 및 폐기물 운송과정으로 나누어 탄소배출량 산정이 진행됩니다. 해체 시 장비운영에 따른 경유, 전기 사용량을 고려하여 해체과정의 탄소배출량을 산정하고, 폐기물량 및 폐기물 운송거리(30km)를 고려하여 폐기과정 및 폐기물 운송과정의 탄소배출량을 산정하였습니다. 습식바닥재의 전과정 탄소배출량 산정 결과값을 베이스라인(Baseline)으로 설정하였을 때, 건식바닥재는 베이스라인 대비 16.6%의 탄소감축 효과를 보이는 것으로 나타났습니다. 건식바닥재가 습식바닥재 대비 낮은 탄소배출량을 기록한 주요 요인을 분석해보면 운영단계의 에너지사용과정 및 교체과정에서의 감축효과가 크게 작용한 것으로 판단됩니다. 습식바닥재 대비 건식바닥재의 난방에너지 효율이 약 15% 높고, 전면보수가 요구되는 습식바닥재와 달리 건식바닥재는 부분보수(마감 보드 보수)만으로도 충분한 유지 관리가 가능하다는 점이 전과정평가(LCA) 수행 결과에 반영된 것으로 판단됩니다. 이번 평가 사례는 건식공법이 습식공법 대비 전과정평가(LCA) 관점에서 더 우수한 환경적 성능을 지니고 있음을 증명할 수 있는 대표적인 사례로 볼 수 있습니다. 특히, 전 세계 모듈러 건설 시장의 규모가 2020년부터 연 5.75% 성장하는 등 건식공법의 건설 현장 적용에 대한 관심이 커지고 있는 시점에서 시장성뿐만 아니라 환경성 측면에서도 우수성을 동시에 입증할 수 있는 근거로 활용될 수 있을 것으로 기대됩니다. 아울러 이번 사례는 전과정평가(LCA)를 기반으로 한 환경 성능 분석이 향후 건축산업 전반에서 표준 절차로 자리잡을 필요성 또한 함께 강조되고 있습니다. 보다 많은 건축물에서 전과정평가(LCA) 기반 의사결정이 이루어지기를 기대합니다.