탄소배출량 저감을 위한 대안템플릿 기술기반 건축물 전과정 CO2 평가프로그램 개발

Abstract

건설 산업의 온실가스 배출 저감을 위한 국제적인 노력이 지속되고 있는 가운데 수명주기가 긴 건축물의 특성을 고려한 탄소저감형 기술개발 필요성이 요구되고 있으며, 건축물 전과정 평가(Life Cycle Assessment)를 중심으로 탄소저감을 위한 정량적 평가기술 및 평가프로그램 개발이 확대 추세에 있다. 하지만 기존 전과정 평가기술은 건축물의 단계별·세부과정별 CO2 배출 특성에 기반 한 정량적 평가를 목표로 개발되어 있어 건축물의 탄소배출량 저감 도출에 한계점이 있는 것으로 평가되고 있다. 또한 기 개발된 평가프로그램의 경우 특정단계에 국한되어 있거나 건축물 전과정 CO2 평가 및 분석을 위한 요소기술의 개발 부재로 인해 평가입력단계에서의 효율성 확보가 어려운 것으로 나타났다. 특히, 탄소저감을 위한 대안평가 기술의 부재로 인해 CO2 배출 저감량의 정량적 평가가 어려운 것으로 분석되었다. 이에 본 연구에서는 탄소저감형 건축구현을 목표로 전과정 CO2 평가 프로세스를 개선하고 대안기술에 의한 CO2 저감량의 정량적 평가 및 분석을 목표로 하는 평가 요소기술을 구축하였으며, 이를 기반으로 대안템플릿 기술 기반 건축물 전과정 CO2 평가프로그램을 개발하였다. 이를 위해 연구범위를 전과정 평가기술 분석, 평가 요소기술 개발, 건축물 전과정 평가프로그램의 개발로 설정하였다. 전과정 평가기술 분석에서는 건축물 전과정 CO2 평가기법 및 국내·외 건축물 CO2 평가프로그램을 분석하여 건설단계 자재생산과정 평가를 위한 물량자동입력 기술과 전과정 관점의 대안평가기술의 필요성을 도출하였다. 평가 요소기술개발에서는 평가기술 분석 결과를 기반으로 물량자동입력과 대안평가기술 개발 방향을 설정하고 평가 요소기술 개발을 진행하였다. 또한 물량자동입력기술 개발을 위해 평가정보를 담고 있는 물량산출서와 표준품목코드의 분류체계를 분석하였다. 또한 물량산출서와 표준품목코드의 자동화된 입력과 분산된 평가정보 결합을 위해 데이터맵핑(Data Mapping)기술을 적용하였으며, 이를 통해 물량산출서와 평가 DB에 기반 한 물량자동입력기술을 개발하였다. 대안평가기술은 전과정 관점의 대안기술의 정량적 평가를 목표로 건축물 전과정의 단계별·세부과정별 CO2 배출 특성 및 대안기술의 적용가능성을 분석하였으며, 템플릿 기술에 기반 한 대안평가기술을 개발하였다. 템플릿 기술은 대안기술의 단계별·세부과정별 특성에 기반하여 구축되었으며, 품목코드 및 에너지전환방안을 통해 전과정 범위의 대안기술의 평가 및 대안기술의 템플릿화된 DB화가 가능하도록 하였다. 또한, 이와 같이 구축된 평가요소기술을 건축물 전과정 CO2 평가기법에 적용하여 건축물 전과정 CO2 평가방안을 구축하였으며, 웹 프로그래밍 기술을 활용해 대안템플릿 기술기반 건축물 전과정 CO2 평가프로그램을 개발하고 사례분석을 통해 기술검증을 실시하였다. 본 연구는 총 6장으로 구성되어 있으며 각 장별 주요내용은 다음과 같다. 제 1장 : 서 론 제 2장 : 기존기술의 분석 및 고찰 제 3장 : 건축물 전과정 CO2 평가 요소기술 개발 제 4장 : 대안템플릿 기술기반 건축물 전과정 CO2 평가프로그램 개발 제 5장 : 사례분석 제 6장 : 결 론 본 연구는 탄소저감형 건축을 구현하고 CO2 배출량 평가의 효율성 및 CO2 저감기술에 대한 정량적 평가가 가능한 대안템플릿 기술 기반 건축물 전과정 CO2 평가프로그램 개발을 목적으로 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 대안템플릿 기술기반 건축물 전과정 CO2 평가프로그램은 CO2 평가기법과 평가 요소기술인 물량자동입력기술, 대안평가기술을 기반으로 개발되었으며, 건축물의 생애주기에 따른 건설, 운용, 철거의 단계별 평가입력과 세부과정별 연산방안, 평가DB를 통해 건축물 전과정 CO2 배출량을 정량적으로 평가할 수 있도록 개발하였다. 2) 물량자동입력기술은 건설단계 자재생산과정의 물량산출내역의 입력을 목표로 개발하였으며, 이를 위해 물량산출서와 표준품목코드의 분석을 실시하고 표준화된 입력포맷에 기반 한 데이터맵핑(Data Mapping)기술을 적용하여 기술을 구축할 수 있었다. 3) 건축물 CO2 배출량 저감을 위한 친환경 대안기술의 정량적 평가를 목표로 건축물 전과정의 단계별 특성을 고려한 대안템플릿 기술을 개발하였으며, 건축물 전과정 CO2 배출량 평가 적용을 통해 평가범위를 확대하고 배출 저감량의 정량적 평가가 가능하도록 하였다. 4) 평가프로그램의 기술 검증을 목표로 사무용 건축물에 대한 CO2 배출량 평가를 실시하여 단계별 배출특성을 분석하였으며, 템플릿화된 대안기술의 CO2 배출 저감량 평가와 저감 경향분석을 실시하였다. 그 결과 대안기술로 제안된 총 5수준의 기술이 모두 적용된 대안적용5 사례의 경우 CO2 배출량이 기본모델 대비 약 80.68% 수준으로 저감된 결과를 얻었다. 5) 본 연구의 산출물인 대안템플릿 기술기반의 건축물 전과정 CO2 평가 프로그램은 웹기반 평가기술과 분석기술, 유지관리 기술 기반으로 구축되었으며, 탄소배출량 저감을 평가 프로그램으로 활용 가능할 것으로 사료된다.