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RESEARCH

연구의 목표
본 연구는 건축재료의 환경부하 저감효과를 정량적으로 측정하는 방법론을 제시하고, 이를 통해 건축재료의 환경부하를 평가 할 수 있는 프로그램을 개발하는 것을 목적으로 한다. 나아가 구축된 평가 방법론을 근거로 하여 주요 건축재료(콘크리트, 철근, 형강, 시멘트, 단열재 등)의 건축재료 전과정 환경부하 배출저감 관리 기술을 구축하는 연구를 진행 한다. 본 연구는 건축재료의 환경적인 영향에 대한 정량적인 검증을 가능하게 하여 정확한 정보의 교류를 통해 환경에 미치는 영향이 적은 건축재료의 공급과 생산을 장려하고, 나아가 시장 주도적이고 지속적인 환경 개선의 가능성을 고무하기 위함이다.
연구의 필요성
건축재료산업에서 제품 생산, 사용 및 폐기 단계에 이르기까지 소비되는 자원과 에너지는 막대한 양에 이르는 것으로 추산되며, 건축물에 의한 환경파괴를 억제하기 위해서는 우선적으로 환경영향을 최소화할 수 있는 건축재료의 선택이 중요한 의미를 갖는 것에 이견이 없다. 이에 따라 건축재료 분야에서도 환경오염원의 배출을 최소화하는 동시에 자원 재이용율이 높은 환경부하 저감형 기술 개발이 활발히 이루어지고 있다. 하지만 국내 건축재료의 환경성 평가는 제품 개발 시, 생산과 사용에 따른 환경부하를 산정하는데 필요한 세부적인 기준이 미비하여 객관적이고 종합적인 건축재료의 환경성 정보의 제공이 어려운 실정이다. 또한, 제품의 잠재적인 환경영향을 평가하고 환경오염원의 배출이 집중되는 공정에 대한 분석을 수행하여 제품의 적용성 또는 재이용성 개선을 통한 객관적인 환경부하 저감 방안을 마련하는 것이 필요하며 따라서 건축재료의 환경부하 평가를 위한 LCA 기술에 관한 연구가 요구된다.
연구영역
건축재료 LCA 기술 개발의 주요 연구내용은 건축재료의 전과정에 걸친 환경성 평가방법을 표준화하기 위한 건축재료 LCA 지침 개발, 건축재료 전과정 환경부하 가이드라인 구축을 위한 건축재료 전과정 환경부하 배출 관리기술 개발, 환경부하 배출저감형 건축재료 선정에 용이한 LCA를 지원하는 건축재료의 환경성 평가 S/W 개발 연구로 구성된다.
건축재료 LCA 지침 (PCR : Product Category Rules) 개발
국내제도에서는 건축재료에 대하여 생산단계만을 고려하고, 주요 건축재료의 시공, 운영, 폐기단계가 포함된 전과정 평가기술은 반영되지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 국제적으로 통용되는 국제표준 ISO 21930(건축제품의 환경성선언), ISO 14040s(전과정평가), 유럽지역표준 EN 15804의 요건 등을 분석하여 건축재료의 전과정에 걸친 환경성 평가지침을 제안 하는 연구를 실시한다.
건축재료 LCA 지침(PCR:Product Category Rules)은 건축재료에 특화된 환경성선언을 제공하는 평가지침으로서, 건축재료 개발 시, 생산과 사용에 따른 환경부하를 산정하는데 필요한 세부적인 기준 등, 건축재료에 대한 환경성능 정보를 산출하는 데 필요한 일련의 규칙 또는 요건 등을 규정한다.
건축재료 LCA 지침은 건축재료별 환경성능평가 방법론을 제공하는 환경부하 평가지침과 환경부하 저감 기술의 평가를 제공하는 기술지침으로 구성되어 있다. 공통지침은 건축재료의 생산, 시공, 운영, 폐기 등의 전과정에 걸친 환경성선언을 준비하기 위해 모든 건축재료에 공통적으로 적용되는 기준을 서술하고 있으며, 환경라벨링 Type Ⅲ형태의 환경성 정보를 제공하는 건축재료별 작성지침은 해당 건축재료 별 특성을 반영하여 환경성 평가에 필요한 세부적인 사항을 제공한다. 환경라벨링 Type I 형태인 기술지침은 건축재료의 환경부하 저감기술의 평가 및 보고에 필요한 사항을 제공한다.
건축재료 LCA 지침 개발 내역
건축재료 전과정 환경부하 배출저감 관리 기술
기 개발된 건축재료의 LCA 평가지침을 통해 산출된 결과를 활용하여 건축재료의 단위 공정별 주요 환경부하 배출 경로 분석이 가능하다. 이를 통해 단계별 환경부하 배출저감 계획을 수립하고 유사 건축재료 전과정 환경부하 배출량 개선안을 수립하여 건축재료 전과정 환경부하 배출 최소화 방안을 도출한다.
건축재료 전과정 환경부하 배출저감 관리의 세부적인 연구 내용으로는 건축재료의 전과정 환경부하 배출저감을 위한 단계별 환경부하 배출저감 기술 제안, 제안된 환경부하 최소화 기술에 대한 유효성 검증 연구, 최종적으로 건축재료의 전과정 환경부하 배출량을 최소화 하는 저감 가이드라인 개발로 구성된다.
BFS시멘트 / BFS콘크리트 제조공정
단위공정별 주요 CO2 배출 경로 분석
건축재료의 환경성 평가 S/W 개발
건축재료의 환경셩 평가 S/W 개발 연구는 개별 건축재료의 환경성정보 및 부재의 조합별 인벤토리를 체계적으로 구축하여 사용자들이 환경 친화적인 자재를 우선적으로 사용할 수 있도록 유도하는데 그 목적이 있다. 각 부처(환경부,산업통상자원부)에서 개발 된 국가 LCI 데이터 베이스를 활용한 건축재료 환경성 평가 S/W 개발을 한다. 대표적으로 건축물에 투입된 주요 건축재료의 온실가스 배출량을 평가하는 건축자재 내재 온실가스 평가 프로그램(SUSB-BEGAS)이 있다. 이는 녹색건축 인증제도(G-SEED)내 건축재료 항목 “3.4.3. 건축물 투입자원의 전과정 탄소배출량 평가”에서 건축물에 투입된 온실가스 주요 배출 건축재료의 지구온난화 영향평가(Impact Assessment)를 지원하기 위한 프로그램으로 개발되었다. 또한 건축재료의 환경성 DB의 활용 방안으로 건축설계자 등의 LCA 비전문가들도 환경부하를 저감시키는데 직접적으로 참여할 수 있는 건축재료의 LCI DB를 활용한 환경성 평가 S/W도 개발중에 있다.
건축자재 내재 온실가스 평가 프로그램 (BEGAS)
건축재료 LCI DB를 활용한 환경성 평가 S/W(개발중)
연구 성과
논문
SeungJun Roh, SungHo Tae, SungWoo Shin : Development of Building Materials Embodied Greenhouse Gases Assessment Criteria and System (BEGAS) in the Newly Revised Korea Green Building Certification System (G-SEED), Renewable & Sustainable Energy Reviews 2014, Vol.35, pp.410-421
SeungJun Roh, SungHo Tae, SungWoo Shin : Assessment of GHG Emission Reduction Performance for Certification Criteria of Korea Green Building Scheme (G-SEED) - Focusing on Materials and Resources Category, Advanced Materials Research 2014, Vol.1025-1026, pp.1074-1078
노승준, 태성호, 김태형 : 아파트의 부위별 마감재 수량산출을 위한 마감면적 개산 산출식 도출에 관한 연구, 대한건축학회 논문집 2013, 제 29권, 제 6호, pp.73-80
지적재산권
건축재료 내재 온실가스 배출량 평가 시스템(SUSB-BEGAS) ver.1.0 (프로그램등록, 제C-2013-010600호)