탄소 중립을 위한 건설 혁신: 친환경 건설 소재와 실제 적용 사례

 

탄소 중립을 이행하기 위해 어떤 친환경 건설 소재들이 발전하고 있으며, 실제 적용 사례는 무엇이 있는지에 관해 알아보겠습니다.

 

 

1. 탄소 중립과 건설 산업의 과제

1.1 탄소 중립이란?

 대기 중 온실가스 농도 증가를 막기 위해 인간 활동에 의한 배출량을 감소시키고, 흡수량을 증대하여 순배출량이 ‘0’ 이 되는 상태를 탄소중립 (Net-Zero) 이라고 합니다. 우리나라는 2050년 탄소중립 목표를 설정하고 있습니다.

1.2 걸설 산업이 차지하는 온실가스는 얼마나 될까?

 한국건설산업연구원의 건설산업의 성공적 탄소중립 추진 전략에 따르면, 건설 산업은 전 세계 온실가스 배출량의 약 25.3% 를 차지하며, 연간 약 13.7 기가톤(GtCO2 eq)의 온실가스를 배출하는 것으로 추정됩니다. 건설 산업에서 배출되는 온실가스를 이산화탄소(CO₂)와 기타 온실가스로 구분하면, 이산화탄소가 88.3% 를 차지합니다. 이는 건설 산업의 탄소중립 실현을 위해 이산화탄소 감축이 가장 중요한 요소임을 시사합니다.

출처: 한국건설산업연구원 (2022.10.31), '건설산업의 성공적 탄소중립 추진 전략'

1.3 건설의 탄소배출의 주요 원인

 체화탄소 (Embodied Carbon) 는 건축 자재의 조달 , 가공, 수송, 시공, 해체 과정에서 발생하는 온실가스를 의미합니다. 기존에는 운영단계(Operational Carbon) 감축이 주요 과제였지만, 최근 연구에서는 체화탄소 감축이 건축물의 탄소중립 실현을 위해 필수적인 요소로 떠오르고 있습니다.

출처: 건축사신문 (2022.09.27), '건축물의 탄소배출량 감소 ① 탄소는 무엇이고 왜 탈탄소가 필요할까?'

2. 체화탄소 감축 방안

 탄소 배출을 효과적으로 줄이기 위해서는 배출량이 높은 단계에 대한 집중적인 감축 전략이 필요합니다. 특히, 체화탄소 과정 중 자재 생산 단계에서 발생하는 이산화탄소량이 가장 높은 비율을 차지하고 있기 때문에, 이 단계에서의 감축이 가장 중요합니다.

2.1 저탄소 시멘트 및 콘크리트

 저탄소 콘크리트란 기존 콘크리트보다 제조 공정에서 CO2 배출량이 적은 콘크리트를 의미하며, GGBFS(고로 슬래그), 플라이애시와 같은 산업 부산물을 SCM(시멘트 보충 재료)으로 활용하는 방법과 탄소 포집 및 활용 저장 기술(CCUS, Carbon Capture, Utilization, and Storage)을 적용하는 방법이 있습니다.

 

사례 1) 롯데건설 ‘이산화탄소로 굳히는 시멘트’ 현장 적용

사례 2) 쌍용 C&E, 저탄소 석회석 시멘트 국내 첫 현장 적용

사례 3) 대우건설, ‘저탄소 친환경 시멘트’ 건강한 주거환경 만든다

2.2 바이오 기반 건축 자재

 바이오 기반 건축 자재란 자연에서 유래한 원료를 사용하여 제조된 재료로, 재생 가능성, 생분해성, 탄소 흡수 성능을 갖춘 자재를 의미합니다. 대표적인 예로 대나무, 버섯 균사체, 목재 하이브리드 구조 등이 있습니다.

 

사례 1) "나무로만 100m 건물을?"...전세계인 깜짝 놀라게 할 목조빌

사례 2) [TV] 자연재료를 압축한 스트로베일 하우스

2.3 재활용 및 대체 소재 사용

 재활용 및 대체 소재 사용이란 기존의 건축 자재를 대체하거나 건설 폐기물 또는 재생 가능한 자원을 활용하여 만든 친환경 건축 자재를 의미합니다. 대표적인 예로 3D 프린팅 콘크리트, 폐플라스틱 기반 블록, 재활용 철강 등이 있습니다.

 

사례 1) 점토를 초속 10m로 투척...시멘트 없이 3D 프린팅 건물 짓는다

사례 2) 3D 프린터로 주택“뚝딱” 칠레에 중남미 첫 사례

3. 미래 전망과 기대 효과

 체화탄소 감축 기술 및 친환경 건축 자재의 발전으로 건설 산업의 탄소 배출 저감이 기대되지만, 이를 실현하기 위해서는 정책적 지원과 제도적 개선이 필수적입니다. 이에 따라 탄소중립을 위한 법령이 강화되고 있으며, 실용화 과정에서의 한계점 또한 해결해야 할 과제로 남아있습니다.

3.1 관련 법령 및 제도적 지원

3.1.1 기후위기 대응을 위한 탄소중립·녹색성장 기본법

 이 법은 탄소중립 실현을 위해 국가, 지방정부, 기업 국민이 함께 참여하는 체계를 마련하고 있으며, 온실가스 감축과 기후위기 적응을 위한 종합적인 대책을 포함하고 있습니다.

3.1.2 녹색건축물 조성지원법

 이 법은 녹색건축물의 조성에 필요한 사항을 정하고, 녹색 건축물의 조성을 통해 건축물의 온실가스 배출을 감축하고, 지속가능한 성장 및 국민의 주거환경 개선에 기여하는 것을 목적으로 합니다.

3.1.3 한국형 녹색분류체계(K-Taxonomy)

K-택소노미는 지속 가능한 경제활동을 정의·분류하기 위해 마련된 체계로, 현재 일부 분야에 적용 중이며, 향후 전 산업으로 확대될 예정입니다. 이를 통해 투자자와 기업에 녹색 경제활동에 대한 명확한 원칙과 기준을 제시하고, 녹색 전환 과정에서 필요한 자금이 원활히 공급될 수 있도록 지원합니다. 또한, *그린워싱을 방지하여 금융기관과 투자자들이 신뢰할 수 있는 녹색 투자 환경을 조성하는 역할을 합니다. 대표적인 적용 사례로는 녹색건축 인증 및 제로에너지건축물(ZEB) 인증 등이 있습니다.

(*그린 워싱: 기업이나 기관이 환경 보호에 기여하는 것처럼 과장하거나 오해의 소지가 있는 마케팅 및 홍보를 하는 행위)

3.2 체화탄소 감축 기술의 실용화 한계점

 체화탄소 감축 기술의 필요성이 증가하고 있지만, 실용화 과정에서 몇 가지 도전 과제가 존재합니다.

3.2.1 실용화의 기술적 한계

 저탄소 시멘트, 바이오 기반 건축 자재 등이 기존 콘크리트, 철근 대비 구조적 성능과 내구성에서 검증이 필요합니다. 하지만 국내 표준 시험 및 인증 부족으로 인해 신소재 적용이 제한되고 있습니다.

3.2.2 건설 비용 증가 문제

 기존 건축 자재 대비 저탄소 자재의 단가가 높아 초기 투자 비용 상승하는 문제 및 정부 및 지자체의 인센티브 부족으로 경제적 유인이 낮습니다.

3.3 체화탄소 감축 기술의 실용화를 위한 정책 방향

 체화탄소 감축 기술의 빠른 상용화를 위해서는 다음과 같은 전략이 필요합니다.

3.3.1 표준화된 평가기준 마련

: 저탄소 건축 자재 및 공법의 성능 검증을 위한 국내 표준 시험 기준 정립하여야 합니다.

3.3.2 공공 조달 기준 개정

: 정부 및 지자체 주도 건축물에서 저탄소 건축 자재 적용을 의무화하여야 합니다.

3.3.3 기술 실증 프로젝트 확대

: 공공·민간 협력을 통해 신기술의 현장 적용을 테스트하고, 실증 데이터를 확보해야 합니다.

3.3.4 정부 지원 확대

: 세제 혜택, R&D 투자, 기술 개발 보조금 등 경제적 지원 강화하여야 합니다.

3.3.5 투명하고 체계적인 이행 관리

: 정책 실행 과정을 모니터링하고, 성과 평가를 통한 지속적인 보완책 마련하여야 합니다.

 

이러한 종합적인 정책적 지원과 제도 개선이 이루어질 때, 체화탄소 감축 기술의 실질적인 적용이 가능할 것입니다.