[공학저널 전찬민 기자] 건축물의 제로에너지와 탄소 제로 달성이 전 세계적으로 이슈가 되고 있다. 국내에서도 제로에너지 건축물을 목표로 기존 기술과 첨단 기술이 융합되고 있는 만큼 설계의 중요성 또한 높아지고 있다.
제로에너지 달성을 위해서는 건축물을 신축하거나 증·개축 또는 리모델링 하는 시점에서 건축주와 설계자 모두의 노력이 필요하다. 건물의 효율을 높이는데 가장 중요한 것이 패시브 설계를 통한 부하 저감이라는 것은 이미 많은 전문가들의 공통적인 의견이다.
이러한 상황 속에서 효율적인 제로에너지 건축물을 구현하기 위해 다양한 기술개발과 연구가 진행되고 있는 가운데, 지난 5월부터 한국건설기술연구원이 책임을 맡은 ‘제로에너지 건축물 구현을 위한 스마트 외장재·설비 융·복합 기술개발 및 성능평가 체계구축, 실증’ 과제가 단연 돋보이고 있다.
연구참여기관이 담당하고 있는 개별 기술들은 상용화가 되기 직전의 단계에 있는 기술들로, 이번 연구는 다양한 기술들을 하나의 외벽 외장재 시스템(IUES)에 융합시키기 위한 연구이다.
이에 따라 기술 간의 효율성을 배가시켜 에너지 절감을 이루기 위한 설계는 더욱 전문적인 기술이 요구된다. 외벽에 통합될 때의 공간적 제약에 따른 경량화와 세장화를 고려해 하나의 외피 제품으로서 갖춰야 할 내구성, 내화·내연 성능 등을 만족할 수 있는 통합제품 설계가 중점적으로 진행되고 있다. 하나의 외피 시스템을 기술적으로 구현하게 되면 이를 단위별로 유닛화해 기본 모듈들을 쉽게 반복변형·확장할 수 있는 시스템이다.
이번 연구에서 설계를 담당하고 있는 ㈜인테그라디앤씨는 연구개발과 컨설팅을 전문으로 하는 콘테크(Con-tec) 기업으로 지난 2018년에 설립되었다. 미국에서의 선진 친환경 설계 경험과 지난 2017년에 수행한 연구과제를 바탕으로 한국건설기술연구원과 함께 준비하고 제안해 이번 연구과제에 참여하게 됐다.
16개에 걸친 다양한 개별 기술들을 제로에너지화에 기여하는 스마트 모듈러 외피시스템으로 구현하는 통합설계를 주도하고, 이들을 제어하는 통합제어시스템을 구현하는 3세부의 책임기관을 맡고 있다.
㈜인테그라디앤씨 고배원 대표이사(사진)는 “스마트 외피 시스템은 건축물 제로에너지화에 큰 기여를 할 것으로 예상된다. 공장에서 사전 제작돼 현장에서 설치되기 때문에 일정한 품질을 유지할 수가 있고, 공기를 획기적으로 단축시키는 효과도 가져올 것”이라며 “현재 현장 중심의 건설공사 시장에 off-site construction 기법을 적용하는 사례로서 상당한 변화를 가져다줄 것으로 기대를 모으고 있다”라고 말했다.
하지만 이와 같은 융합 제품에 대한 품질 표준, 성능실험 방법 등이 아직 마련돼 있지 않아 우려의 목소리도 있다. 개별 기술들의 표준을 만족한다고 해도 융합이 됐을 때의 성능을 보장할 수는 없다. 반면, 건물의 특성마다 스마트 모듈러 외피를 구성하는 기술들과 사이즈가 달라지는데 그때마다 새로운 성능실험을 할 수는 없다.
이에 대해 고 대표는 “융합 제품일 경우 전체 건물에 미치는 영향에 대한 평가방법과 인증방법이 제도적으로 마련돼야 한다”라며 “이번 연구에 한국건설생활환경시험연구원(KCL)이 참여해 이러한 융·복합 외피 시스템을 실험할 수 있는 실험공간도 함께 마련하고 있으며, 실험 방법과 제도 개선도 함께 연구결과물에서 제안할 것”이라고 밝혔다.
앞으로 ㈜인테그라디앤씨는 친환경 제로에너지건축 기술뿐만 아니라 미활용에너지와 스마트팜을 건축과 통합하고, 모듈러 건축자재의 적용을 확대하는 등 새로운 건축-에너지 연계기술을 개발할 계획이다. 또한, 건설사업관리의 통합 프로세스와 린 건설(lean construction) 노하우 전수, 기업이나 기관의 기후변화대응전략(CAP) 수립 등 다가오는 탄소중립국가 실현에 앞장서는 기업이 되는 것을 목표로 하고 있다.
이를 위해 고 대표는, 공동대표를 겸임하고 있는 미국의 친환경 건축설계 및 컨설팅 전문기업과 연계해 선진 기법과 노하우를 국내에 전파하고, 국내에서 개발된 기술을 역수출하는 역할에 구슬땀을 흘릴 예정이다.
