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중국 건축물 전과정 평가를 위한 건축자재 환경영향 원단위 DB 구축

Title
중국 건축물 전과정 평가를 위한 건축자재 환경영향 원단위 DB 구축
Other Titles
Establishment of Environmental Impact Factor Database for Building Materials to Support Life Cycle Assessment of Building in China
Author
왕역정
Alternative Author(s)
Wang, Yi Jing
Advisor(s)
태성호
Issue Date
2022. 2
Publisher
한양대학교
Degree
Master
Abstract
최근 전 세계적으로 환경문제가 심각해지고 있고, 특히 건설업이 차지하는 비중 또한 커져감에 따라, 건축물에 전과정 평가(LCA, Life Cycle Assessment)를 수행하는 중요성이 점차 부각되고 있다. 전과정 평가 관점에서 건축물로부터 발생되는 환경부하는 건축물 운영단계에서 발생되는 환경영향뿐만 아니라 건축물에 투입되는 건축자재 생산단계의 환경영향도 함께 고려해야 한다. 각 나라별로 건설업이 야기하는 환경문제를 개선하기 위해 전과정 평가 관련 정책 도입과 선진기술 개발에 나서고 있다. 영국, 미국, 한국 등 선진국은 녹색건축인증제도(BREEAM, LEED, G-SEED 등) 내에 건축물 전과정 평가 인증항목을 신설하였으며, 중국에서도 건축물 전과정 평가 관련 지침인 건축공사 지속가능성 평가표준(Standard for Sustainability Assessment of Building Project)을 개발하였다. 각 제도에서 모두 LCI DB(Life Cycle Inventory Database)를 활용한 건축물 전과정 평가를 수행하는 지침을 제시하고 있어 LCI DB를 지속적으로 보완할 필요가 있는 것으로 분석되었다. 현재 많은 나라들이 자국 건축물 전과정 평가를 지원하기 위해 자체적인 건축자재 전과정 평가 데이터베이스를 구축하고 있다. 한국 환경산업기술원은 2002년에 ISO 14044 절차에 따라 국가 LCI DB를 구축하였고 European Commission은 2006년에 총 505개 DB를 포함한 ELCD(European Life Cycle Database)를 구축하였으며 스위스 Ecoinvent Centre는 1990년대 후반 Ecoinvent 데이터베이스를 개발하여 2003년에 첫 버전을 발표하였다. 그러나 중국에서는 전과정 평가에 관한 연구가 늦게 시작되어 선진국과 비교해 큰 차이를 보이는 실정이다. 중국은 국토 면적이 넓어 지역별 자재 생산 공정과 건축물 구조형식에 대한 표준화가 어렵고, 많은 민간 연구기관이 자체적인 DB 구축에 관한 연구들을 진행하고 있지만, 목록 데이터 수집 방법에서 연구 주체별 차이가 있는 관계로 단시간에 국가 차원의 통합 건축자재 환경영향 평가 DB를 구축하는 것이 어려운 실정이다. 따라서 본 연구는 중국 건축물 전과정 평가를 수행하기 위한 건축자재 환경영향 원단위 DB 구축을 목적으로 하며, 국가별 건축자재 LCI DB 비교분석을 통해 중국에 최적화된 건축자재 환경영향 원단위 DB를 제안하였다. 이를 위해 중국에서 유일하게 공개된 민간기관이 자체 개발한 CLCD(China Life Cycle Database), 한국 DB, 유럽연합 ELCD를 분석대상으로 선정하고 DB별로 10종 건축자재의 3대 환경영향 원단위에 대한 비교 분석을 통해 유사성과 차이점을 도출하였으며, 각 DB 간 상호적용성을 분석하였다. 이를 기반으로 중국이 활용할 수 있는 DB 구축 방안을 제시하였다. 본 연구의 구성은 총 6장으로 구분되며 각 장의 주요 내용은 아래와 같다. 제 1장 : 서 론 제 2장 : 기존문헌 고찰 제 3장 : 건축자재 환경영향 원단위 DB 분석 제 4장 : 중국 건축자재 환경영향 원단위 DB 구축 제 5장 : 사례분석 제 6장 : 결론 본 연구는 데이터베이스별 주요 건축자재 환경영향 원단위에 대한 비교 분석을 통해 중국 건축자재 환경영향 원단위 DB에 대한 구축 방안을 제시함으로써 다음과 같은 결론을 도출하였다. 1) 중국에서 활용가능한 DB를 구축하기 위해 10 가지 건축자재(콘크리트, 철근, 시멘트, 골재, 벽돌, 석재, 철골, 유리, 단열재, 석고보드)를 구축 대상 건축자재로 도출하였으며, 3대 환경영향 범주(지구온난화, 산성화, 부영양화)를 분석범위로 선정하였다. 2) 국가별 환경영향 원단위 DB 비교 분석 결과에 따라 건축물 전과정평가 수행 시 중국의 건축자재 DB가 부족하거나 부재할 경우 유사한 것으로 분석된 다른 국가의 DB를 적용할 수 있을 것으로 사료된다. 3) 각 DB 간의 상호적용성 분석 결과를 기반으로 중국이 활용할 수 있는 건축자재 환경영향 원단위 DB 구축 방안을 제시하였다. 4) 사례 분석 결과에 따르면, 본 연구에서 구축한 DB를 활용한 평가결과와 중국 CLCD를 활용한 평가결과의 오차율이 11%로 유사한 결과가 도출되었으며, 본 연구 DB는 중국의 건축물 전과정 평가에 적용 가능한 DB임을 확인하였다. 본 연구에서 구축한 건축자재 환경영향 원단위 DB를 활용한다면 중국 건축물 전과정 평가의 정확도를 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 향후 국가별 환경영향 범주별 영향 물질 목록과 해당 자재 생산과정에 투입되는 원자재와 에너지의 원단위를 비교 분석할 필요가 있는 것으로 사료된다.|Recently, due to the increasingly severe global environmental problems, especially the increasing proportion of the construction industry, the importance of life cycle assessment(LCA) for buildings has become increasingly prominent. From the perspective of life cycle assessment, for the environmental load generated by facilities, we consider the energy consumption in operation and use stage of buildings and the ecological impact in the production and demolition stage of building materials. At present, many countries are introducing policies related to life cycle assessment and developing advanced technologies to improve the bad environmental problems caused by the construction industry. The United Kingdom, the United States, South Korea, and other developed countries have established the certification projects for life cycle assessment in green building certification systems (BREAM, LEED, G-SEED, etc.), and China has also formulated the . As the guiding principle of using the Life Cycle Inventory Database(LCI DB) for building life cycle assessment has been put forward in the policies of the various countries, it is necessary to supplement and improve LCI DB continuously. Many countries are currently establishing their own LCI DB for building materials to support their own life cycle assessment. Korea Environmental Industry & Technology Institute established the national LCI DB in 2002, and the European Commission launched the European Life Cycle Database in 2006, which contained 505 data. The Swiss Ecoinvent Center developed the Ecoinvent database in the late 1990s and released its first version in 2003. However, the research related to LCA started late in China, which is quite difference with developed countries. First of all, China has a vast territory, and it is not easy to unify the material production technology and architectural structure in various regions. Secondly, many non-governmental research institutions are also conducting relevant research on database construction, but due to the different inventory data collection methods of various research subjects, it is challenging to build a national comprehensive environmental impact assessment database of building materials in a short time. Therefore, the research aims to support the life cycle assessment for buildings in China and establish a database of environmental impact factors for building materials. For this purpose, Korea’s DB, EU ELCD(European Life Cycle Database) and CLCD(China Life Cycle Database) which is the only open one in China established by non-governmental research institutions are selected for analysis in the research, the similarities and differences of 3 environmental impacts for ten building materials in each database are compared, and the joint applicability between each database is analyzed. Based on the analysis results, a database construction scheme that can be used in China is proposed. The composition of this study is divided into six chapters, and the main contents of each chapter are as follows. Chapter 1: Introduction Chapter 2: Theoretical Review Chapter 3: Analysis of environmental impact factor DB for building materials Chapter 4: Establishment of environmental impact factor DB for building materials in China Chapter 5: Case analysis Chapter 6: Conclusion By comparing and analyzing the databases of environmental impact factors for significant building materials in various countries, the construction scheme of the database of environmental impact factors for building materials in China is put forward in the research, which draws the following conclusions. 1) In order to build a database that can be used in China, ten building materials (concrete, rebar, cement, aggregate, brick, stone, steel frame, glass, insulation materials, and gypsum board) are selected as the DB establishment objects. Three environmental impact categories (Global Warming Potential, Acidification Potential, and Eutrophication Potential) are selected as the analysis objects. 2) According to the comparative analysis results of the databases for environmental impact factors in various countries, if the building material database in China is insufficient or missing when the implementation of life cycle assessment for buildings, the databases of other countries can be used for evaluation. 3) Based on the analysis results of the joint applicability of the various databases, the construction scheme of the database of environmental impact factors for the building materials that can be used in China is put forward. 4) According to the analysis results of the cases, the error rate between the evaluation results using the database constructed in the research and those using China’s CLCD is 11%, for which the results are relatively similar. Therefore, it is confirmed that the database constructed in the research can be suitable for the life cycle assessment for buildings in China. Suppose the database of environmental impact factors for building materials constructed in the research is used, which is expected to improve the accuracy of the life cycle assessment for buildings in China. In addition, the analysis shows that it is necessary to compare and analyze the list of substances by environmental impact categories and the environmental impact factors of raw materials invested and energy and resources consumed in the process of material production in the future.
URI
http://hanyang.dcollection.net/common/orgView/200000590813https://repository.hanyang.ac.kr/handle/20.500.11754/168471
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GRADUATE SCHOOL[S](대학원) > ARCHITECTURAL ENGINEERING(건축시스템공학과) > Theses (Master)
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