건축물 CO2 평가의 효율성 향상을 위한 조달청 표준공사 코드 기반 BIM 템플릿 구축에 관한 연구

Abstract

건설 산업에서 CO2 배출 저감의 필요성이 국제적으로 대두됨에 따라 환경 선진국을 중심으로 자국의 실정에 부합하는 건축물 CO2 배출량 평가 기술 및 프로그램들이 개발되고 있다. 그러나 기 개발된 대다수의 건축물 CO2 배출량 평가 기술들은 상대적으로 BIM을 활용 하지 못하여 설계단계에서 CO2 배출량 평가의 적용이 용이하지 못하였고 건축물 운영단계만을 평가하거나 건축물의 착공 후에 산출되는 물량산출내역서 등을 평가에 직접적으로 이용함에 따라 CO2 배출 저감의 실효성이 높은 설계단계에서의 적용에 어려움이 있었다. 또한, 건축물의 CO2 배출량 평가는 설계단계에서 수행되어 탄소저감형 건축물의 설계와 함께 건축프로젝트 실무자들의 친환경적인 의사결정을 능동적으로 지원하여야 하지만 이와 관련된 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구는 BIM 기반의 건축물 건설과정 CO2 배출량 평가기술 개발의 일환으로 건축자재 생산단계에서 발생되는 CO2 배출량을 건축물 설계단계에서 효율적으로 평가할 수 있는 조달청 표준공사코드 기반의 BIM 템플릿 구축을 목적으로 한다. 이를 위해 조달청에서 제공하는 표준공사코드 중 순수자원코드를 대상으로 건축물 CO2 배출량 평가에 사용되는 건축자재를 분류하였다. 또한, 기존 연구에서 분석한 CO2 배출 주요 건축자재 목록에 근거하여 약 200개의 평가대상 건축자재를 선정하였으며, BIM 프로그램인 Revit 2012를 대상으로 조달청 표준공사코드의 일람표 산출이 가능한 템플릿과 데이터베이스를 구축하였다. 이때, 데이터베이스 구축에서는 평가대상으로 하는 건축자재와 CO2 배출 원단위간의 품목 매칭을 수행하고 단위환산계수를 도출하여 BIM 템플릿을 통해 조달청 표준공사코드로 산출된 일람표와 CO2 배출 원단위간의 적용이 용이하도록 하였다. 한편, 상기와 같이 구축된 BIM 템플릿을 활용한 건축물 CO2 배출량 평가 가이드라인을 제안하여 BIM 템플릿을 이용한 CO2 평가 방안을 도출하였다. 또한, 상기와 같이 구축된 템플릿 및 데이터베이스에 근거하여 건축자재 생산단계를 대상으로 한 CO2 배출량 평가 사례 분석을 통해 본 연구에서 개발된 BIM 템플릿의 유효성을 검증하였다.

본 연구는 총 6장으로 구성되어 있으며 각 장별 주요내용은 다음과 같다.

제 1장 : 서 론 제 2장 : 건축물 CO2 배출량 평가프로그렘에 관한 고찰 제 3장 : 건축물 CO2 배출량 평가를 위한 조달청 표준공사코드 기반 BIM 템플릿 구축 제 4장 : BIM 템플릿을 이용한 건축물 건설단계 CO2 배출량 평가 제 5장 : BIM 템플릿을 활용한 건축물 CO2 배출량 평가 사례분석 제 6장 : 결 론

본 연구는 BIM 설계단계에서 건축물 전 생애 과정 중 건설단계의 CO2 배출량의 효율적인 평가를 위해 조달청 표준공사코드 내 순수자원코드가 매칭 된 BIM 템플릿 구축을 목적으로 하며 다음과 같은 결론을 도출하였다.

1) 건축물의 건설과정 CO2 평가를 위하여 BIM Revit 프로그램 내의 기존 구축된 건축자재 및 새로운 건축자재를 대상으로 조달청 순수자원코드를 입력한 BIM 템플릿을 구축하였다. 2) BIM 템플릿을 이용하여 모델링된 건축물의 자재물량을 통해 CO2 배출량 평가가 가능하도록 건축자재CO2 원단위 및 단위환산계수를 정리하고 이를 BIM 템플릿 내 조달청 표준공사코드와 매칭 될 수 있는 DB를 구축하였다. 3) 설계자가 BIM 템플릿이 구축된 Revit 프로그램을 이용하여 모델링된 건축물의 건축자재 물량을 도출하여 효율적으로 건축물의 CO2 배출량 평가를 할 수 있는 가이드라인을 제안하였다. 4) 평가대상 건축물의 CO2 배출량 평가결과 콘크리트의 CO2 배출량은 218.433kg-CO2/m2 로 전체 배출량의 약 40%로 가장 많은 부분을 차지하는 것으로 나타났으며, 이는 모델링에서 도출된 콘크리트의 물량이 BIM 모델링에서 의해 도출된 천체 건설자재에서 큰 비중을 차지하기 때문으로 사료된다. 5) BIM 템플릿을 이용해 산출된 CO2 배출량은 2D 물량산출서를 이용한 CO2 배출 평가량과 비교하여 상대적으로 약 13% 적은 것으로 평가되었으며, 이러한 차이는 BIM 템플릿을 이용한 모델링의 경우 거푸집 및 못 소철 등과 같은 자재들이 평가 되지 못하였으며, 2D 물량산출서는 물량 손실률에 따른 할증에 의하여 CO2 배출량이 높게 평가되었기 때문이다.