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• 도시의 틈새를 녹색으로 채우다: 탄소저감형 모듈형 정원 ▲ 김효민 KICT 건축연구본부 수석연구원 한국건설기술연구원에서 개발 중인 ‘지속 가능한 도시를 위한 탄소저감형 녹화 솔루션’에 대한 간략한 소개를 부탁드립니다. 본 연구를 시작하게 된 배경이나 사회적 필요성이 있다면 무엇인가요? ‘지속가능한 도시를 위한 탄소저감형 녹화솔루션’은 도시의 기후위기 대응과 탄소중립 사회 실현을 위해 개발되었습니다. 즉, 도시 유휴공간에 설치 가능한 모듈형 녹화 시스템으로, 단순히 식물을 심는 녹화의 개념을 넘어 녹화모듈을 구성하고 있는 자재와 토양 제조시의 탄소배출을 줄이고, 대기 중 탄소 흡수와 격리 기능을 강화한 것이 핵심입니다. 본 연구는 2020년부터 5년간 국토부 R&D ‘온실가스 저감을 위한 국토도시공간 계획 및 관리기술 개발’ 사업 일환으로 수행되었으며, 도시화로 인해 녹지공간이 급감하는 상황에서, 기후변화 대응을 위한 새로운 형태의 도시녹화기술 필요성의 대두에 따라 추진되었습니다. 기존의 도시 녹화 기술과 비교했을 때, 개발 중인 탄소저감형 녹화 솔루션의 차별성이나 강점은 무엇인가요? 최근 조경 공간에 많이 사용되는 초고성능콘크리트(UHPC)는 시멘트 사용량이 많아 제조 시 다량의 이산화탄소를 배출하게 됩니다. 또한 옥상녹화에 주로 사용되는 펄라이트 역시 고온 가열 공정을 통해 생산되기 때문에 전과정 관점에서 탄소배출 부담이 큰 자재입니다. 이러한 재료들은 적용 목적과 성능 요구에 따라 최소한으로 선택·사용 되어야 합니다. 탄소저감형 녹화솔루션은 전과정평가(LCA) 관점에서 제조부터 운영 단계까지의 탄소배출을 최소화하고, 동시에 대기 중 탄소의 흡수 및 저장 기능을 극대화할 수 있도록 설계된 기술입니다. 또한 재활용 자원을 활용하여 원재료 수급 안정성을 확보했으며, 모듈형 구조를 통해 다양한 공간에 유연하게 시공할 수 있다는 점도 큰 장점입니다. 솔루션의 핵심 기술 요소는 무엇이며, 어떤 원리로 작동하는지 설명해주십시오. 탄소저감형 녹화솔루션의 핵심기술은 탄소저감형 녹화자재, 인공토양, 유닛형 녹화모듈 디자인에 있습니다. 첫째, 탄소저감형 녹화자재는 시멘트를 전혀 사용하지 않고 고로슬래그를 주재료로, 바이오차를 혼입하여 제작된 지오폴리머 콘크리트입니다. 제조 시 재활용 자재를 활용해 탄소배출량을 최소화하고, 시멘트를 사용하지 않으면서도 필요한 강도를 확보하였으며, 동시에 대기 중 탄소 흡수 및 저장기능과 단열 성능을 향상시켰습니다. 특히 본 기술에 사용된 바이오차는 목재펠릿을 연료로 하는 화력발전소의 부산물로, 일반 바이오차보다 생성 온도가 높아 탄소격리 효과가 크고 안정성도 우수합니다. 둘째, 탄소저감형 인공토양은 바텀애시를 주재료로 하여 코코피트, 제올라이트, 바이오차 등을 배합해, 제조공정에서의 탄소배출을 최소화한 인공토양입니다. 토양호흡에 의한 이산화탄소 배출은 줄이면서, 수분보유력, 통기성, 유기물함량 등 식물생육에 필요한 물리적 기능을 유지할 수 있도록 설계되었습니다. 인공토양에 사용가능한 11종의 소재와 각 토양재료를 배합한 토양의 탄소플럭스와 식물생장을 정기적으로 모니터링하여 최적의 배합비를 찾아냈습니다. 셋째, 유닛형 녹화모듈은 5가지 모듈 형태로 구성되어 있으며, 레고처럼 조합 가능한 구조적 확장성을 통해 플랜터, 화단 경계석, 옥상·벽면 녹화 등 다양한 도시공간에 유연하게 적용할 수 있습니다. 탄소저감 기능 외에도 시공 편의성, 공간 활용도, 유지관리 효율성까지 고려한 다기능성 녹화 솔루션입니다. 현재 기술 개발은 어느 단계에 와 있으며, 사업화 가능성은 어느 정도로 평가하고 있나요? 또, 상용화될 경우, 주요 타깃 시장(공공, 민간, 해외시장 등)은 어디인가요? 현재 기술은 시제품 제작과 현장 실증을 완료한 상태입니다. 탄소저감형 인공토양은 조경업체와 기술이전 절차를 진행하여 현재 제품이 생산되고 있으며, 제품이 조달청에 등록되어 공공기관 납품도 가능한 상태입니다. 탄소저감형 녹화자재 또한 기술이전 후 현재는 공장생산을 위한 양산화 공정 최적화 및 단가 절감을 위한 기술개선 연구를 수행 중 입니다. 조경 및 환경복원 분야는 아직 탄소저감형 자재 개발이 본격화되지 않은 초기 단계로, 본 기술은 높은 실용성과 기술적 차별성을 바탕으로 관련 시장에서 빠르게 적용·확산될 수 있는 경쟁력을 갖추고 있습니다. 탄소중립 조경사업, 녹색건축 인증이 요구되는 민간건축물, 신도시 및 스마트시티 조성사업 등 다양한 분야에 활용될 수 있어, 향후 사업화 파급력과 시장 확장 가능성 또한 매우 높다고 판단됩니다. 기술이 상용화될 경우, 도시 환경 및 시민들에게 어떤 긍정적인 영향을 미칠 것으로 기대하는지 말씀해 주십시오. 탄소저감형 녹화모듈은 도시 전반의 기후위기 대응력과 회복력을 높이는데 기여할 수 있는 기술입니다. 특히 유닛형 모듈 구조는 옥상, 벽면, 가로녹지 등 도시 내 유휴공간에 유연하게 적용할 수 있어, 공간의 제약 없이 탄소저감형 녹지공간을 빠르게 확산시킬 수 있다는 점에서 큰 강점이 있습니다. 모듈 단위로 적용된 녹화는 열섬 완화, 우수 저류, 미세먼지 저감, 생물서식지 제공 등 다양한 환경 기능을 수행하며, 시민들에게는 자연 접근성 향상과 정서적 안정, 휴식 공간 제공이라는 일상적인 복지효과로 이어질 수 있습니다. 나아가 탄소감축 기능이 극대화된 이 기술은 도시조경이 기후변화 대응의 실질적 수단으로 작동할 수 있다는 가능성을 보여주며, 향후 ‘기능 중심의 녹화솔루션’이 도시 조경의 새로운 패러다임으로 작용할 수 있는 기반이 될 것입니다. 향후 추가적인 연구 개발 계획이나 목표가 있다면 무엇인가요? 최근 탄소저감, 열저감, 홍수저감 기능이 통합된 인공지반 녹화 넥서스(nexus) 모델 구축을 위한 연구를 새롭게 시작했습니다. 단순한 탄소감축을 넘어, 미기후(microclimate) 조절과 빗물 유출 조절 등 녹지의 다기능성을 통합적으로 고려한 기술 고도화를 주요 방향으로 설정하고 있습니다. 이를 위해 토양과 녹화자재의 탄소 저장량 및 배출량, 단열성, 수분함유량 등의 특성을 정량적으로 분석하고 있으며, 이를 바탕으로, 기술 구현을 위한 최적의 설계 임계조건 도출을 목표로 하고 있습니다. 건축연구본부 게시일2025-04-24 조회수 107
• 에너지 취약계층을 위한 고효율 DC 냉난방 시스템 에너지 취약계층을 위한 고효율 DC 냉난방 시스템 - 지속 가능한 에너지 시대로의 도약 ▲ 김은영 KICT 건축연구본부 수석연구원 에너지 빈곤, 그 심각성에 대한 고찰 현대사회에서 에너지 빈곤은 단순한 경제적 문제가 아니라 생존과 직결된 중요한 사회적 이슈로 부각되고 있다. 에너지가 부족하거나 비싸서 충분히 이용하지 못하는 가구는 극심한 불편함을 감수해야 한다. 특히, 2022년을 기준으로 도시가스와 전기요금이 각각 38.7% 인상되면서 저소득층과 고령층의 부담이 급증했다. 이 중에서도, 소득 하위 20%에 속하는 저소득 가구의 43.4%가 70세 이상 고령자로 구성된 서울 동대문구는 취약 계층의 에너지 복지 문제를 특히 심각하게 겪고 있는 지역 중 하나이다. 이러한 현상은 금전적 문제를 넘어 삶의 질 저하와 직접적인 건강 문제를 초래할 수 있는 중요한 사회적 이슈이다. 최근 기후변화에 따른 폭염과 한파가 잦아짐에 따라 냉난방 에너지 수요는 갈수록 증가하는 추세임에도 불구하고 저소득층과 고령층은 이러한 기후변화에 적절히 대응하지 못해 열악한 주거환경 속에서 극한의 온도 변화를 겪고 있다(그림 1). 에너지 빈곤에 대한 기존 지원 정책들은 단기적이고 금전적인 지원에 그치는 경우가 많아서 근본적인 해결책 제시가 절실히 요구되는 때이다. 이 글에서는 태양광 DC 전류방식을 활용한 고효율 냉난방 시스템 기술 개발에 대하여 소개하고자 한다. 지속 가능한 대안: 직류(DC) 기반 냉난방 시스템 에너지 빈곤 문제를 해결하기 위해서는 기존의 화석연료기반 난방 시스템에서 벗어나 재생에너지를 적극 활용하는 전기화(Electrification) 기술 개발이 필수적이다. 특히, 태양광 발전을 이용한 고효율 DC 기반 냉난방 시스템은 재생에너지를 최대한 효율적으로 활용할 수 있는 솔루션 중 하나라고 할 수 있다. 일반적으로 태양광 패널에서 생성되는 전력은 DC 전류로, 이를 기존의 가정용 전력으로 사용하는 AC 전류로 변환하기 위해서는 인버터가 필요하다(그림2). 하지만, 이 변환 과정에서 약 10%의 에너지가 손실된다. DC 전력 시스템을 활용하면, 에너지 손실을 없애고 태양광에서 생성된 DC 전류를 그대로 사용할 수 있어 효율성이 향상되는 구조이다. 유럽연합(EU)은 2022년 6월에 발표한 ‘REPowerEU’ 계획을 통해 2030년까지 유럽 내 태양광 발전 비중을 크게 늘리고, 자가소비를 통한 에너지 자립을 확대하고 있다. 전 세계적으로 기후변화와 에너지 위기가 심화되고 있는 상황에서, 태양광을 활용한 직류 전기화 기술은 글로벌 시장에서도 충분히 경쟁력을 가질 수 있을 것으로 판단된다. 태양광 발전이 가능한 시간에는 직접 DC 전력을 사용하고, 에너지 저장장치(ESS)를 통해 남는 전기를 저장하여 밤이나 흐린 날씨에도 안정적으로 사용할 수 있는 것이다. 유럽의 자가소비 시스템(Self-consumption solar power system) 역시 태양광으로 생성된 전력을 가정 내에서 직접 소비하는 방식을 점차 선호하고 있다. 기술 실증의 첫걸음 에너지 자립은 어느 세대에나 필수적이지만 특히 냉난방에 취약한 계층에 대한 이해가 필요하다. 본 연구는 냉방에는 DC 에어컨을, 난방에는 전기 패널을 사용한다면 에너지 비용을 절감할 수 있을 것이란 판단에서 시작하였다. 특히 고령자와 같은 에너지 취약계층을 위한 시스템 설계는 요구사항(needs) 파악이 중요하다. 예를 들어, 시스템 조작이 간단명료하고 직관적이어야 하며, 신뢰성과 안전성이 높아야 한다. 이러한 요구를 충족하기 위해 2023년에 진행한 연구에서는 서울 동대문구에 위치한 경로당과 단독주택을 대상으로 실증 테스트를 실시하였다. 실증은 경로당을 사용하는 어르신들을 대상으로 한 인터뷰에서 출발하였다. 지금까지의 냉난방 쾌적성과 요구사항을 파악하기 위함이었다. 연구진은 이곳에 태양광 발전 설비와 DC 냉난방 시스템을 설치하고, 1년 동안 전력 사용량과 에너지 효율을 모니터링하여 DC 전력 시스템과 기존 에너지 소비 패턴을 비교할 예정이다. 실증 과정에서 가장 눈에 띄는 성과는 냉난방 비용의 절감과 심리적 효율성이었다. DC 기반 시스템으로 태양광 생산 에너지의 사용률을 높였으며, 인버터로 인한 에너지 손실이 없어져 사용 비용도 감소하였다. 어르신들에게는 무엇보다 냉난방비 걱정 없이 빠르게 시원해지고 따뜻해지는 환경의 제공이 가장 중요하였다. 에너지 빈곤을 해결할 수 있는 미래 기술 DC 냉난방 시스템 연구와 실증으로 단순한 기술적 고찰에 그치지 않고, 이를 실제 사례에 적용해 사용자의 삶의 질을 실질적으로 개선할 수 있는 가능성을 확인한 것에 의의를 둔다면, 본 기술은 에너지 비용을 절감하고, 탄소 배출을 줄일 수 있는 솔루션이 될 수 있을 것이다. 향후 연구 방향성은 실증 결과를 바탕으로 더 많은 가정과 건물에 적용하여 최대한 양질의 데이터를 수집하고 보완해 나가는 것이다. 친환경 에너지 전기화 시스템을 확장해 나가기 위해서 관련 중소기업과 협력하여 기술이전을 완료하였으며, 지자체의 그린리모델링 사업과 연계해 다양한 주택에 적용될 수 있는 방안도 모색하고 있다. DC 전력 시스템은 설치 초기 비용이 다소 높을 수 있지만, 장기적으로는 유지보수 비용이 낮아져 경제적이고, 인버터나 복잡한 전력 변환 장치가 필요 없기 때문에 유지관리에 용이하다. 머지않은 미래에 전기화 기술이 기존의 화석연료와 높은 전기료를 대체할 수 있는 친환경 건축에너지의 대안이 될 수 있기를 기대해 본다. 참고자료 황인창, 박은철, 백종락(2019) 「서울시 저소득가구 에너지소비 실태와 에너지빈곤 현황」, 서울연구원. 이수민, 김혜연, 권현주(2023) 저소득층 고령자 가구의 거주자 관점 주택 온열 환경 평가연구. 디자인융복합연구, 22(3), pp.151-163. 김기주(2018) 내구성 및 전력효율 향상을 위한 하이브리드형 태양광 에너지 저장장치 개발, 한국기계기술학회지 20(3), pp.306-311 임한철, 변영화, 권원태, 전종갑(2008) 지구온난화에 의한 가정용 전력 에너지의 소비평가, 한국기상학회 18(1), pp.33-41 서울특별시, 에너지정보. https://energyinfo.seoul.go.kr 뉴스핌(2023,1월 26일) 2022년 4분기 전기요금 인상현황. https://www.newspim.com/news/view/20230127000040. 칸(2023, 11월 5일) 서울에너지公, 지역난방비 긴급지원금 지급 완료. https://www.kharn.kr/news/article.html?no=23552. 로컬세계(2023, 7월 24일) 동대문구, 탄소중립 실현의 첫걸음, 노후 경로당 개선에서 찾다!, https://localsegye.co.kr/news/view/1065571773226395. 전기저널(2023, 10월 24일) 국내 에너지 복지 정책의 개선 방향과 정책적 시사점, http://www.keaj.kr/news/articleView. 건축연구본부 게시일2025-03-14 조회수 323
• 초고령사회의 보편적 복지 실현을 위한 주거서비스 제공 방안 초고령사회의 보편적 복지 실현을 위한 주거서비스 제공 방안 ▲ 서동구 KICT 건축연구본부 수석연구원 들어가며 한국은 세계에서 가장 빠르게 고령화가 진행되는 국가 중 하나로, 2025년에는 전체 인구의 20% 이상이 65세 이상인 ‘초고령사회’에 진입할 것으로 예상된다. 오래전부터 인구구조의 변화는 예상되었고, 초고령사회에 대한 정책과 제도적인 방안 마련을 위한 정부와 지자체의 노력이 계속되었다(보건복지부, 2023). 하지만 우리나라의 복지 체계는 저소득층을 중심으로 한 선별적 복지의 일환으로 주거환경 개선, 일상생활 지원 및 의료 지원 등의 서비스를 제공하는 데 초점을 맞추고 있어 예산의 한계와 수요자 맞춤형 복지의 필요성이 대두되고 있다. 또한, COVID-19를 경험하면서 보편적 케어의 필요성을 자각하게 되었고, 이에 따라 주거서비스 측면의 다양한 해결책이 요구된다. 이 글에서는 이러한 변화의 필요성을 설명하고, 주거서비스의 발전과 이를 통한 보편적 복지 실현 방안에 대해 고찰하고자 한다. 초고령사회와 복지 체계의 변화 한국의 복지 체계는 1960년대 이후 경제 성장과 함께 저소득층을 지원하는 선별적 복지를 중심으로 발전해 왔다. 초기 사회보장법(1961)이나 생활보호법(1962)의 제정을 통해 취약계층의 생존을 보장하는 데 중점을 두었다. 1980년대 이후 인구감소가 현실화되자 고령화에 대한 논의가 시작(조진우, 2021)되었고, 노인복지에 대한 관심이 증가했다. 1981년 노인복지법이 제정되면서 노인을 위한 다양한 서비스와 지원을 제도화하는 기반을 구축하였고, 2000년대 들어 국민연금제도의 확대, 저출산·고령사회기본법(2005), 장기요양 보험제도(2007)가 도입되면서 노인복지에 대한 정책과 사업 등이 더욱 강화되었다. 특히, 2011년 국민기초생활보장법이 개정되면서 지원 대상이 확대되고, 소득 재분배 효과를 강화하는 방향으로 변화했다. 또한, 노인 단독가구 증가와 같은 사회적 변화에 대응하기 위해 주거, 의료, 돌봄 서비스의 통합적인 지원이 필요하게 되었다. 주거서비스의 변화와 민간 실버타운의 주거서비스 최근 한국은 커뮤니티 케어 정책을 시도하여, 지역사회 내에서 노인 돌봄을 강화하는 방향으로 나아가고 있다. 이 정책의 일환으로 재가서비스 사업이 확충되고 있으며, 노인들이 익숙한 지역사회에서 계속 생활할 수 있도록 다양한 주거 및 돌봄 서비스를 제공하고 있다. 이러한 접근은 시설 중심의 돌봄에서 벗어나, 노인들이 익숙한 환경에서 독립적으로 생활할 수 있도록 지원하는 것을 목표로 한다. 주거서비스란 단순히 주거 공간을 제공하는 것뿐만 아니라, 그 공간에서 이루어지는 다양한 지원과 관리를 포함한다. 주거서비스에 대한 법적 정의는 없으나 최근의 연구에 의하면 주거서비스는 입주자가 주거 공간에 거주하는 동안 제공받을 수 있는 물리적·경제적·생활지원 서비스로 구성된다. 이는 주택 내 입주민의 생활 만족도 향상을 위해 인력, 공간, 시스템을 통해 이루어지는 모든 서비스를 포함하게 된다(한국건설기술연구원, 2023). 주거서비스의 유형을 구분하면 다음과 같다. • 물리적 서비스: 주택의 계획 및 공급, 유지관리, 리모델링 등 • 경제적 서비스: 부동산 관리, 임대차 관리, 금융(재정) 관리 등 • 생활지원 서비스: 개인 생활 및 공동체 활동 지원 서비스와 교육 등 현재 한국의 주거서비스는 주로 공공부문에서 무료 또는 저비용으로 제공되거나 공동주택 단위에서 제공되는 것에 한정된다. 특히 공공 부문의 주거서비스는 복지의 일환으로 보는 시각에서 비롯된 것이며 한정된 자원으로 증가하는 수요를 충족시키기 어려워 지속 가능하지 않으며, 서비스의 질을 저하하는 원인이 될 수 있다. 예컨대, 신내의료안심주택(2015), 성남 위례 공공실버주택(2016) 및 금천구 보린주택(2016)에 제공된 케어안심주택의 사례에서도 나타나듯이 당초 계획과 상이한 서비스의 제공과 입주민의 의견 수렴이 어렵고, 커뮤니티시설 운영의 어려움 등이 한계점으로 도출된 바 있다(건축공간연구원, 2020). 한편, 민간 실버타운의 경우 1980년대 후반 고령화 문제로 등장하였으며, 초기에는 종교 단체와 비영리단체가 운영하는 노인 아파트 형태로 시작되었다. 1990년대 초반부터 민간 자본이 참여하여 실버타운이 본격화되었고, 2000년대에는 고급형과 중저가형으로 다양화되었다. 2010년대 중반부터는 고급 실버타운과 커뮤니티케어 연계 모델이 등장하고, 현재는 도심형, 근교형 및 전원형 실버타운으로 구분되어 다양한 여가활동 시스템 및 효과적인 고령자 케어 서비스를 제공하고 있다(한국건설기술연구원, 2021). 하지만 대부분 높은 비용이 수반되고, 실버타운 단지 내에서만 활동하는 주거서비스로 한정되어 지역사회로의 확장에는 한계가 있다. 보편적 복지실현을 위한 주거서비스 제공방안 초고령사회에 대응한 주거서비스의 제공은 더 이상 제한된 노인복지주택과 같은 단지 단위로는 한계가 있다. 노인들은 살던 곳에 계속 살고자 하는 경향이 높아지고 있다. 베이비부머 세대인 신 노년층의 경우, 조사 결과에서도 93.9%는 ‘내가 살고 있는 집에서 노후생활 선호’로 응답(건강보험연구원, 2022)하면서 AIP(Aging in place)를 지향하고 있어 지역사회와 소통하는 것은 매우 중요하다. 따라서, AIP 기반의 지역사회 통합관리 주거모델이 필요하며, 공공의 영역에서 효과적인 관리를 위해 민간 실버타운의 주거서비스 개념을 공공 영역에 도입하는 방법으로 공공부문이 민간과 협력하여 주거서비스를 제공하는 방안을 고려할 수 있으며 다음의 제안이 가능할 것으로 판단된다. 첫째, 공공과 민간의 파트너십(3P)으로 공공부문과 민간기업이 협력하여 주거서비스를 제공하는 모델의 도입이다. 공공부문은 재정 지원과 제도적 뒷받침을 제공하고, 민간기업은 서비스 운영과 관리에 참여하여 효율성을 높이는 모델이다. 둘째, 기존의 노인복지주택 모델의 리모델링을 통해 지역사회 커뮤니티를 형성하고, 민간 실버타운 수준의 주거서비스를 제공하는 방안이다. 이를 통해 주민들은 현재 거주지에서 높은 수준의 주거서비스를 제공받을 수 있고, 지역사회 활성화 측면에서도 도움이 될 수 있다. 셋째, 지자체 차원의 통합 서비스 플랫폼의 구축이다. 주거, 건강관리, 사회적 교류, 문화 활동 등을 통합적으로 관리할 수 있는 플랫폼을 구축하여 다양한 서비스를 하나의 시스템에서 제공하는 원스톱 주거서비스의 운영이다. 이는 빅데이터를 기반으로 하여 기존 ‘신청주의’ 방식의 복지 체계에서 ‘수요자 맞춤형’ 서비스로 전환될 수 있을 것으로 사료된다. 이러한 방법은 주거서비스의 유료화와 공공-민간 협력을 통해 보다 지속 가능하고 질 높은 복지체계를 구축하는 것이 중요하며, 이를 통해 진정한 의미의 보편적 복지를 실현할 수 있을 것으로 판단된다. 마치며 한국 사회는 이제 주거서비스에 대한 새로운 인식 전환이 필요하다. 복지라는 이름 아래 제공되는 무료 서비스만으로는 초고령사회에서 필요한 다양한 요구를 충족시킬 수 없으므로 유니버설 개념의 체계 정립이 필요하다. 민간 실버타운의 개념을 공공 영역으로 확장하고, 지역사회 협력을 통해 현재 거주지에서 다양한 주거서비스를 누릴 수 있는 방안을 모색하는 것이 중요하다. 주거서비스의 유료화와 공공-민간 협력을 통해 보다 지속 가능하고, 질 높은 복지체계를 구축하는 것이 이제는 필수적이라 할 수 있으며, 이를 통해 노인의 존엄성 확보와 지역사회 활성화 측면에서 매우 고무적인 일이 될 것이다. ――――――――――――――――― 참고자료 • 건강보험연구원(2022) 한국 건강노화 코호트 기반 조사, 국민건강보험공단 연구보고서 • 건축공간연구원(2020) 리빙랩을 활용한 노인 커뮤니티케어 주거계획 지원방안, 기본연구보고서 • 보건복지부(2023) 제3차 장기요양기본계획(2023~2027) • 조진우(2021) 저출산·고령사회기본법의 문제점과 개선과제, 충남대학교 법학연구소, 법학연구, 32(1), 11-42. • 한국건설기술연구원(2021) 안전·쾌적·지속가능한 정주환경을 위한 건축·도시 구축 기술 연구, 주요사업보고서 • 한국건설기술연구원(2023) 스마트하우징 보급 활성화를 위한 정책·제도 연구, 국토교통부 AI기반 스마트하우징 기술개발 사업, 별책보고서(1-1-1) 건축연구본부 게시일2024-12-27 조회수 505
• 디지로그 고전주의자의 더 나은 내일을 위한 연구 디지로그 고전주의자의 더 나은 내일을 위한 연구 ▲ 안기언 KICT 건축연구본부 수석연구원 탄소중립과 지속 가능한 내일을 위한 연구의 필요성이 높아진 요즘. 불필요한 에너지를 줄이고 탄소 배출을 최소화할 수 있는 건설을 위해 인공지능(AI)이 활용된다면, 탄소중립을 조금 더 빨리 실현시킬 수 있지 않을까? 여기 더 깨끗한 지구의 내일을 위해 연구에 임하고 있는 이가 있다. 바로 안기언 수석연구원이다. 아날로그를 사랑하는 연구자 2020년 8월 여름, 한국건설기술연구원에 입사한 안기언 수석연구원은 작년까지 스마트하우징과 스마트 주거기술 개발을 담당했다. 현재는 데이터 기반 건물 에너지 분석 기술 개발 연구를 수행하고 있다. KICT가 최신 기술과 풍부한 인적·물적 자원을 지원해 주기에 그는 연구의 범위와 깊이를 확장시키며 오늘도 연구에 매진할 수 있다고 한다. “입사 전에는 스마트홈, IT, 플랫폼 기술들에 대해 전혀 알지 못했지만, 연구과제를 수행하며 이해하게 됐어요. 이 기술들을 제 전문 분야와 융합해 활용할 수 있는 계기도 됐죠. 또한, KICT에서 수행한 연구과제를 통해 확보한 데이터를 활 용해 인공지능(AI) 기술 개발을 보다 다양하고 깊이 있게 진행할 수 있었어요. 이러한 의미로 저에게 KICT는 디지털 인도자와 같아요.” 학위 과정부터 지금까지 건축환경과 에너지 분야에 AI를 접목한 연구와 기술 개발을 해오고 있는 그는 의외로 본인을 디지로그 고전주의자(Digilog Paradox)로 표현했다. 디지로 그는 디지털(Digital)과 아날로그(Analog)의 합성어로, 디지털과 아날로그의 경계를 넘나들며 결합된 상태를 지칭한다. “AI 기술을 활용한다고 하면 대부분 전자 기기나 IT 장비들을 능숙하게 다룰 것이라 생각하지만, 사실 태블릿을 다루는 것보다 종이 노트에 펜으로 직접 적는 것이 편해요. 연구나 기술 개발을 위해서는 최신 기술들을 다루려고 노력하지만, 일상에서는 아날로그를 벗어나기 어려워하는 것 같아요. 다소 모순적인 성향을 지닌 디지로그 고전주의자인 거죠.” 협력을 기반으로 하는 연구 현재 그는 ‘건물 집단 에너지 분석 기술’ 개발에 한창이다. 이는 한국과 영국의 양자 협력형 국제 공동연구다. 한국 연구팀은 KICT와 ㈜나인와트 기업, 영국 연구팀은 University College London 대학과 MapMortar 기업이 함께 수행하고 있다. 특히 한국 연구팀은 데이터, 인공지능 기반 분석 기술 및 인터페이싱 기술을 개발하고, 영국은 시뮬레이션 기반 분석 기술을 개발한다. “한국 연구팀은 공공개방 건축물 정보와 건물 에너지 사용 량 데이터를 활용해요. 이를 통해 건물 에너지 사용량을 결정하는 건물의 열적 성능과 사용 수준을 추정하는 데이터 기반 분석 기술을 개발하고 있죠. 이 기술을 통해 도출된 분석 결과 데이터는 공공개방 데이터와 결합돼요. 그리고 ChatGPT의 API를 통해 사용자의 건물 에너지와 관련된 자연어 질문에 데이터를 기반으로 ChatGPT가 자연어로 대답하고, 분석 결과를 구글 맵과 같은 3D 맵을 통해 시각화해 함께 보여주는 플랫폼을 개발하고 있어요.” 그는 현재 수행 중인 이 연구과제를 연구원 생활 중 가장 기억에 남는 일로 꼽았다. 처음으로 직접 과제를 제안했고, 평가를 거쳐 선정됐기 때문이다. “연구 사업의 공고가 개시된 이후 약 한 달이라는 짧은 시간 동안 연구 방향성 기획, 연구 목표 및 내용 설정, 연구개발계획서 작성 등에 집중했어요. 한국과 영국의 약 8시간 시차로 인해 시급한 일정 가운데 불가피하게 커뮤니케이션의 딜레이가 발생하는 경우가 종종 있었죠. 시간상으로 부족하다 보니 조급한 마음에 가정을 챙기지 못한 미안한 마음이 컸지 만, 다행히 선정되어 이해해 준 가족과 준비 기간을 함께한 연구팀에게 감사의 인사를 전할 수 있었어요.” 부지런하게 맞이하는 미래 어느새 한 해의 마무리를 준비해야 하는 시점이다. 그는 여느 해와 마찬가지로 연 단위 수행 연구과제들의 목표 사항 달성을 위해 연구에 박차를 가하고 있다. 특히 수행 중인 연구에서는 데이터 기반 건물 에너지 성능 분석 방법론과 건물 에너지 부문 AI 대형 언어 모델의 자연어 기반 사용자 인터페이싱 기술의 프로토타입 구현을 목표로 연구를 수행하고 있다. 연구 과정 중 아이디어를 얻을 땐, ChatGPT가 요긴하게 쓰인다. “최근에는 ChatGPT 앱을 많이 사용하고 있어요. 가끔 ChatGPT와의 대화를 통해 연구개발 아이디어가 떠오르기도 하고, 방법론이 구체화되기도 해요. 현재 수행 중인 연구에서 개발한 분석 방법의 하나도 이러한 과정을 통해 발전시켰어요.” 정신없이 진행되는 연구도 잘 쉬어야 다음 스텝으로 넘어갈 수 있는 법이다. 가족들과 함께하는 시간은 몸과 마음을 편안하게 만들어주는 중요한 시간이다. “특별한 스트레스 해소법은 없지만, 나름대로 노력하는 건 퇴근 후나 주말에 가족과 함께하는 순간을 온전히 즐기는 거예요. 가끔 컴퓨터를 재부팅하면 본래의 처리 속도가 나오듯, 가족과 보내는 즐거운 시간으로 편안해진 상태를 만드는 거죠. 푹 쉬고 얻은 에너지는 다시 복잡한 상황과 생각에 몰입할 수 있게 해준답니다.” “저는 비록 디지로그 고전주의자이지만, 연구에 있어서는 디지털 기술의 실천가이자 애호가가 되기 위한 노력을 쉬지 않으려 합니다.” AI 기술을 비롯한 다양한 신기술이 건설 산업과 융합되는 미래 속에서 게을러지지 않는 것을 목표로 하는 안기언 수석연구원. 앞으로 그려나갈 그의 행보를 기대해 본다. 건축연구본부 게시일2024-12-27 조회수 392
• AI 기반 소규모 노후건축물 안전점검 기술을 아시나요? AI 기반 소규모 노후건축물 안전점검 기술을 아시나요? -무인기 영상데이터 및 AI 기술을 활용한 건축물 원격점검 기술 한국건설기술연구원은 주택관리공단과 합동으로 진주시 소규모 노후건축물 안전점검을 실시하였으며, 연구원에서 개발한 무인기 영상데이터 및 AI 기술 기반의 외관 손상탐지 기술 테스트를 성공했다. 소규모 노후 건축물은 구조적 손상·화재 등 안전 위험에 취약하지만, 유지관리를 위한 예산 및 인력 부족으로 인해 안전이 우려되고 있다. 이에 증가하는 노후 건축물의 효율적인 관리를 위해서는 빅데이터, AI, 드론 등의 기술을 활용한 디지털 안전관리 체계로의 전환이 필요하다. 최근 인공지능 기술이 발전하면서 전문가가 시설물을 직접 점검하는 대신 무인기와 AI 기술을 이용하는 원격 점검 방식으로 전환되고 있다. 이러한 접근 방식은 사전 조사, 외관 조사, 안전성 평가 등의 과정을 자동화하여 효율성을 높인다. 그리고 빅데이터와 인공지능을 활용함으로써 시설물의 유지보수와 안전성을 향상시킬 수 있다. 즉, 드론 3D 스캐너 등을 이용해 구조물을 신속하게 촬영하고, 사전에 학습된 AI 모델로부터 균열, 박리 및 박락, 철근 노출 및 부식, 백태 등의 결함 정보를 자동으로 인식하고 추출할 수 있다. 이에 KICT 건축연구본부 연구팀은 성균관대학교, 한국전자기술연구원과 함께 무인기 및 AI를 활용한 건축물 원격 점검 기술을 개발했다. 또한 현장 적용을 위해 진주시에 있는 24년 된 5층 규모 아파트를 대상으로 AI를 활용한 건축물 외관 안전점검을 실시했다. 개발된 무인기 및 AI를 활용한 현장 원격조사·점검 기술은 기존 육안조사 기반 점검 기술에 비하여 현장조사 및 후처리 작업 시간, 비용, 인력을 획기적으로 줄일 수 있다. 특히 현행 점검자의 주관적 판단 및 기억에 의존한 점검 결과와는 다르게 영상의 기록과 일관된 판정 기준으로 결과의 존속성과 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 연구팀은 스테레오 카메라와 라이다(LiDAR)가 장착된 드론 및 웨어러블 스캐너 장비로 건물의 실·내외를 신속하게 촬영하였다. 수집된 영상 데이터에서 개발된 인공지능 결함탐지 자동화 모듈을 통해 구조적 결함을 자동으로 탐지하고 추출하였다. 테스트 결과, 목표로 한 7종의 구조적 결함을 탐지하였으며, 추후 육안검사를 대체할 잠재력을 충분히 가진 것으로 기대된다. 또한 개발된 기술은 안전점검을 시행하면서 동시에 무인기를 이용한 영상데이터로부터 구조·화재 관련 안전 정보가 포함된 경량 3D BIM(sBIM, structural BIM)을 자동으로 구축할 수 있다는 것이 장점이다. 즉, 도면이 없는 건축물의 디지털 도면 확보 및 점검 결과를 그 도면 위에 표기하여 향후 지속적으로 관리가 가능하다는 차별성이 있다. 경량 BIM을 통한 안전점검 결과 및 결과물의 이력 관리를 통해 건축물 결함의 진행 상황을 파악하고, 위험에 도달하는 시점을 예측하여 대책 수립을 통해 큰 피해를 예방할 수 있다. 김병석 원장은 “개발된 딥러닝 영상처리 기법으로 기존의 막대한 시간과 비용이 소요되는 인력 기반의 노후건축물 안전점검을 원격 자동화함으로써 인력, 시간, 비용을 획기적으로 절감하고, 거주자의 안전을 확보할 수 있는 핵심기술이 될 수 있을 것”이라고 밝혔다. 이번 성과는 국토교통부 연구사업으로 수행한 ‘광역단위 노후건축물 디지털 안전워치 기술 개발(2022~2026년)’의 지원을 받아 이뤄졌다. 건축연구본부 게시일2024-10-24 조회수 610
• 건축과 도시를 연결하는 공간정보 건축과 도시를 연결하는 공간정보 ▲ 김두식 KICT 건축연구본부 수석연구원 제조업 자동화의 현주소 어린 시절 전자회로가 출력된 인쇄회로기판(Printed Circuit Board: PCB) 위에 조립 설명서대로 칩이나 저항을 연결하고 납땜하면 초등학생들도 직접 라디오를 만들어서 들을 수 있는 장난감이 있었다. 학창 시절에 이렇게 라디오 조립을 한 번쯤 해본 사람이라면 전자제품이 어떤 과정을 거쳐 만들어지는지 잘 이해하고 있을 것이다. 전자제품은 미리 설계된 조립 설명서(도면)를 기반으로 이에 따른 부품의 PCB 배치(자재의 목표지점 이동) 및 납땜(건설 공정)을 통해 완성된다. 현재 전자제품 제조업에서는 기존 수작업으로 이뤄졌던 대부분의 공정을 자동화하였다. 기존 PCB에 구멍을 내서 부품을 접합하는 방식(Insert Mount Technology: IMT)에서 부품을 원하는 위치에 올리기만 해도 작동할 수 있도록(Surface Mount Technology: SMT) 기판 조립 공정을 혁신하였다. 이를 통해 공정에서의 불량률을 줄이면서 자동화 및 대량 생산이 가능해지고 다음과 같은 프로세스를 통해 생산성 향상을 확보함과 동시에 인력에 의한 비용을 절감할 수 있게 되었다 ①납땜을 자동화하기 위해 크림형 솔더(solder)를 PCB의 납땜 위치에 프린트하고(스마트 토공), ②컨베이어벨트를 통해 이동한 PCB에 칩을 설계한 위치별로 자동 배치한 후(스마트 물류), ③모든 칩이 배치되면 오븐을 통해 전체 기판의 납땜을 자동으로 실시하고(스마트 시공), ④조립된 PCB는 각 칩의 위치별로 확대 영상을 촬영하여 AI를 기반으로 불량 유무를 검사한다(스마트 유지관리). 전자제품 제조업에서 이러한 자동화 공정 전환은 1980년대에 이미 널리 도입되었고, 기술의 발전을 거듭하여 생산 품질도 향상되고 있다. 전자제품 제조업의 자동화가 빠른 기간에 정착할 수 있었던 것은 컨베이어벨트와 같은 정형화된 공간에서 기계(로봇)가 도면(설계)에 따라 작업(시공)을 하는 것이 건설 산업에 비해 적용하기 쉽고, 자동화 기기 도입으로 인한 인건비 절감과 생산성 혁신이 매출 향상에 기여할 수 있었기 때문이다. 건설 디지털 트랜스포메이션과 공간정보 건설 분야에서도 제조업과 같은 디지털 트랜스포메이션이 활발히 진행되고 있다. 제조업과 달리 건설 현장은 컨베이어벨트와 같은 정형화된 공간이 아니라 복잡한 환경적 특성을 가지므로 현실 세계를 디지털 환경에 똑같이 묘사하기는 기술적으로 어려운 부분이었다. 또한, 2D 도면을 통해 이뤄지는 공정 특성으로 주변 환경 요소를 연계한 고려가 어려웠다. 2010년대 이뤄진 상용 드론의 보편화와 매핑 기술의 혁신은 과거에 비해 넓은 지역을 신속하게 모델링할 수 있는 계기가 되었고, 이를 통해 스마트 토공과 같은 기술이 우선적으로 건설 현장에 적용되기 시작하고 있다. 또한, 공간정보와 BIM(Building Information Modeling)의 연계는 건축 계획 및 엔지니어가 주변 환경을 쉽게 고려할 수 있는 직관적 경험과 시뮬레이션 기능을 제공하여 관련 기술을 활용한 사례들이 점차 확대되고 있다. 레이저 스캐닝 기술이 발전하면서 객체 분류에 의한 BIM 모델 자동 구축에 대한 연구도 진행되고 있어 향후 실외 실내에 대한 공간정보 구축 기술의 발전으로 관련 데이터를 활용한 부가가치 창출의 기회도 증가할 것으로 기대된다. 공간정보 기술은 지형자료 구축 외에도 인프라, 인구, 환경, 범죄 등 다양한 분야에 확산하고 있어 이를 기반으로 한 활용 모델 개발에 관심이 필요한 상황이다. GPS 측량 및 공간정보 DB 구축으로 시작한 미국 Trimble사는 3D 설계, 자동화 시공, 건설관리, 유지관리 등 건설 전반에 필요한 기술 기업들의 인수합병으로 독자적인 건설 디지털 트렌스포메이션을 추구하고 있다. Trimble의 사례만으로 단언하기는 어려우나 공간정보가 가지고 있는 다음의 특성으로 공간정보는 미래 건설 분야를 선도할 수 있는 핵심 기술이 될 가능성이 높다. 공간정보는 다양한 레이어의 정보를 통합하고 시각화하여 사용자에게 직관적인 경험을 제공할 수 있다. 공간정보의 정확도 확보와 신속한 갱신은 이미 건설 분야 자동화 기술에 응용할 수 있는 수준이 되었다고 판단된다. 공간정보를 활용한 분석과 시뮬레이션 기술은 도시 운영이나 교통 물류에서 주어진 자원의 효율적 활용을 추구할 수 있는 수단으로 활용될 수 있다. 최근 많은 관심을 받는 빅데이터, AI 기술의 접목은 공간정보 분야에서는 이미 몇 년 전부터 기술 개발이 진행되었다. 최근의 공간정보 동향에서 주목할 점은 기존 2D 자료 위주의 활용에서 3D 분석 및 시각화와 시계열 자료를 적용한 4D 분석으로의 확장을 시도하고 있고, BIM, CAD 데이터를 통합할 수 있도록 발전하고 있으며, 웹 GIS, 클라우드 등의 도입으로 API 연계를 통한 협업이 가능한 체계로 변화하고 있다는 점이다. 도시건축 분야에서 공간정보의 중요성과 역할 공간정보의 확장성으로 한국건설기술연구원(KICT)에서도 다양한 기술 분야에서 공간정보 기술이 활용되고 있다. 마지막으로 필자는 KICT의 도시건축 연구 분야에서 공간정보가 기여할 수 있을 것으로 기대되는 활용 분야를 제시하고자 한다. KICT 도시건축 분야는 모듈러 건축, 건축 안전, 주거·생활환경 개선, 지속가능한 도시의 4개 대과제에 대한 연구를 추진 중이다. 건축이건 토목이건 공기 지연을 막는 것은 시공 리스크를 방지함과 동시에 비용을 절감할 수 있는 중요한 요소이다. 모듈러 건축, OSC(Off-Site Construction) 공법이 활성화되기 위해서는 프리캐스트 부재의 생산과 공급이 원활히 이뤄질 수 있어야 한다. 특히, 무겁고 부피가 큰 부재의 운반에서 건설 현장과 가까운 생산·물류 거점 확보와 물류체계 구축은 향후 건축 분야에서 생산성 향상을 위해 고려해야 할 부분이 될 것이다. 고령화, 출산율 저감으로 앞으로 건설 전문인력도 건설 현장에 많이 투입되기 어렵고 외국인 근로자 비율도 더욱 증가할 것으로 전망된다. 전문인력이 수행하던 업무를 원격 혹은 자동화할 수 있는 디지털 트랜스포메이션 기술의 도입과, 외국인 근로자에게도 손쉽고 명확하게 업무를 전달하여 협업할 수 있는 체계의 확보가 필요하다. 기술의 도입에서는 이동성 확보를 위해 스마트폰과 같이 널리 보급된 디바이스를 활용하여 기술의 진입 장벽을 낮춰서 혁신 기술을 도입하는 전략이 필요하다. 글로벌 화두인 탄소중립 측면에서 건축에서의 내재탄소 저감에서도 공간정보가 기여할 수 있다. 자재의 생산, 운송, 시공, 폐기 전 과정에서 발생하는 내재탄소의 모델링이나 건축물 단위 관리, 지구 단위 녹색건축 기술 적용 평가에 공간정보를 활용하여 지속가능한 도시를 지향할 수 있도록 정책을 추진할 수 있을 것이다. 1기 신도시 재정비가 본격화되어 재건축사업이 활발해지면 건설 폐기물이 급증할 것이고 순환골재와 같은 건설 폐기물 재활용 정책이 활성화될 수 있는 계기가 될 것이다. 건설 폐기물 재활용 촉진을 위해 순환골재 온라인 마켓을 웹기반 GIS 서비스로 제공하게 되면 수요자는 건설 현장 인근의 순환 자재를 안정적으로 확보하고, 폐기물 가공업자는 유통을 활성화하여 시장을 형성할 수 있을 것이다. 이를 통해 자원순환을 건축에 적용하는 것이 더욱 촉진될 수 있을 것으로 전망된다. 앞으로의 KICT 도시건축 분야 연구에서도 공간정보가 기여할 수 있기를 기대한다. 건축연구본부 게시일2024-07-30 조회수 387
• 건축물 안전영향평가란? 건축물 안전영향평가란? ▲ 채지용 KICT 건축연구본부 수석연구원 들어가며 우리나라는 높은 인구밀도를 가지고 있는 나라이다. 전체인구의 약 18%가 서울특별시에 거주하고 있고, 서울을 포함한 수도권 인구는 전체인구의 약 50%를 차지한다. 높은 인구밀도로 인해 우리나라의 건축물은 초고층화 및 대형화되었고, 건축물의 초고층화 및 대형화는 싱크홀, 화재, 붕괴 사고 등으로 인한 불안감 조성, 국민 안전 위협 및 사회적 비용의 증가를 초래하였다. 충분한 사전 조사와 검토 없이 대규모 지반굴착 및 기초공사는 인접 대지 관련 사고를 유발할 수 있으며, 안전사고에 따른 사회·경제적으로 큰 손실을 초래할 수 있으므로 충분한 사전 검토가 필요하다. 건축물 안전영향평가(이하 ‘안전영향평가’)는 건축허가 전 건축계획서 및 기본설계도서 등을 이용하여 건축물의 구조 안전과 인접 대지의 안전에 미치는 영향을 평가하는 것이다. 구조 분야에서는 해당 건축물에 적용된 설계기준, 하중, 하중저항시스템 및 피난계획의 적정성 등을 검토하고, 지반 분야에서는 지반조사 방법, 지하수위 변화 및 지반 안전성 등에 관련된 사항을 검토한다. 유사한 평가제도로는 건축허가 후(일반적으로 ‘실시설계’ 단계) 수행하는 구조안전심의와 지하안전평가가 있으나, 안전영향평가는 기본설계 단계에서 검토를 통해 설계의 문제점 보완 및 개선을 수행하고 구조물 안전 및 설계 효율성을 향상하려는 제도이다. 건축물 안전영향평가 제도 경과 및 절차 안전영향평가는 2016년 2월 건축법에 신설되고, 관련 제도가 정비된 2017년 2월부터 시행되었다. 초기 안전영향평가는 50층 이상의 초고층 건축물과 연면적 10만 ㎡ 이상 건축물이 평가 대상이었으나, 저층이면서 연면적이 큰 건축물의 경우 구조 안전 및 대지의 지반 안전에 미치는 영향이 적다는 점을 고려하여 16층 이상인 건축물로 한정하였다. 이후 빌딩풍 등에 의한 풍하중의 피해가 증가하면서 풍동실험의 검토 항목을 세분화하였으며, 피난계획의 적정성 항목이 추가되었다. 현재 초고층 건축물 또는 연면적 10만 ㎡ 이상이면서 16층 이상인 건축물은 구조물 안전, 피난 및 인접 대지 안전에 대한 기술적 사항을 허가 전 기본 설계단계에서 안전영향평가를 받게 되어 있다. 평가는 건축물 안전영향평가 세부 기준에 따라 건축 관련 업무를 수행하는 공공기관인 한국건설기술연구원, 국토안전관리원, 한국부동산원과 한국토지주택공사에서 진행하고 있다. 안전영향평가는 지자체에서 평가기관에 의뢰 후 진행하게 된다. 평가 기간은 근무일(평일) 기준으로 30일 이내에 완료해야 하며, 20일 범위에서 한 차례 연장할 수 있다. 평가 시작일은 의뢰공문, 평가도서 제출, 평가 비용 입금을 고려하여 산정하며, 검토 의견에 대한 설계사 보완 기간은 기간 산정 시 제외된다. 검토기관에서 수행한 결과는 해당 지자체로 통보하고, 지자체에서는 건축위원회 심의를 개최하여 결과를 확정한다. 건축물 안전영향평가 검토 항목 안전영향평가는 전문성, 공정성 등을 확보하기 위해 관련 학회 및 기술사회에서 추천받아 자문위원단을 구성하고, 자문위원 및 제3자 검토기관 등과 함께 설계 적정성을 검토하게 된다. 중복평가 등을 방지하기 위해 건축법 제13조의2 제7항에서는 ‘다른 법률에 따라 구조안전과 인접 대지의 안전에 미치는 영향 등을 평가받은 경우에는 안전영향평가의 해당 항목을 평가받은 것으로 본다.’라고 되어 있으며, 시기적으로 겹칠 수 있는 일부 항목은 사전 평가 여부에 따라 조정될 수 있다. 평가항목은 크게 구조 분야와 지반 분야로 나뉘며 표 1과 같다. 설계기준 및 하중의 적정성부터 피난계획의 적정성, 지반조사의 적정성부터 인접 대지 지반 안전성 등 건축허가 전 설계단계를 고려하여 평가를 수행하고 있다. 건축물 안전영향평가 주요 문의 사항 안전영향평가 대상 건축물은 한 해 약 10건 내외로 진행된다. 지자체 또는 설계사에서는 대상 건축물이 많지 않기 때문에 관련 정보가 부족하여 유사한 내용의 문의를 많이 한다. 가장 많이 문의받는 내용은 평가 대상 여부와 평가 기간에 대한 사항이다. ① 건축물 안전영향평가 기간 앞서 언급했지만 안전영향평가는 근무일 기준으로 30일 이내에 평가를 수행해야 한다. 한국건설기술연구원에서 지금까지 진행한 약 10건을 기준으로 보면 평균 3~4개월(휴일 포함) 정도가 소요되며, 길게는 약 7개월 이상 소요되는 경우도 있다. 설계사의 보완 기간은 평가 기간 내에 포함되지 않기 때문에 기간 증가에 가장 큰 요인이 된다. 기간 증가는 건축물 안전영향평가 세부 기준 및 건축물 안전영향평가 업무 매뉴얼에 따른 제출서류와 검토를 위한 자료가 미비하여서 주로 발생하고 있다. 특히, 풍동실험은 풍압 실험과 풍환경평가를 사전에 반드시 수행해야 하므로 서류제출 시 관련 검토 항목을 확인 후 절차를 진행해야 한다. ② 건축물 안전영향평가 대상 여부 50층 이상인 초고층 건축물은 연면적에 상관없이 안전영향평가 대상이지만, 연면적 10만 ㎡ 이상이면서 16층 이상인 건축물의 경우에는 연면적을 산정하는 별도의 산식을 가지고 있다. 건물 동수가 2개 이상인 대형건축물은 지하 및 지상층 일부를 공유하는 경우가 많다. 건축물 안전영향평가 업무 매뉴얼에서는 하나의 대지에 둘 이상의 건축물을 건축하는 경우, 건축물의 형태 및 구조적 특성 등을 고려하여 개별 동의 연면적 비에 따라 공유 면적을 산입하여 연면적을 산정할 수 있다고 되어 있다. 그림 2를 통해 예를 들면 아래와 같다. A동 연면적: 6만 + 12만×(6만/20만) = 9.6만 ㎡ B동 연면적: 7만 + 12만×(7만/20만) = 11.2만 ㎡ C동 연면적: 7만 + 12만×(7만/20만) = 11.2만 ㎡ 산출 결과 연 면적 10만 ㎡ 이상과 16층 이상을 동시에 만족하는 대상 건축물은 C동만 해당 한다. 맺음말 안전영향평가는 건축허가 전 기본 설계단계에서 대형구조물의 구조 안전과 인접 대지에 미치는 영향을 검토하기 위해 수행하는 제도이다. 대형구조물은 재난·재해 시 대규모 인적· 물적 피해가 수반될 수 있으므로 설계 초기 단계부터 건축물의 안전성을 종합적으로 평가하여 국민의 생명과 재산을 보호할 수 있을 것으로 판단된다. 피평가자인 설계사에서도 간과하고 있었던 부분을 안전영향평가를 통해 사전에 검토할 수 있는 계기가 되기 때문에 해당 제도가 정착되어 대형구조물의 안전성 향상에 기여할 수 있길 기대한다. 건축연구본부 게시일2023-05-26 조회수 5518
• 지속가능한 사회를 위한 녹색건축 인증제도의 개편 방향 지속가능한 사회를 위한 녹색건축 인증제도의 개편 방향 ▲ 윤요선 KICT 건축연구본부 전임연구원 녹색건축 인증제도 현황 및 현재 녹색건축 인증제도(G-SEED) 1는 건축물의 친환경성을 평가하는 인증제도로 환경에 대한 부담을 줄이고, 쾌적한 환경을 조성하기 위함을 목적으로 한다. 녹색건축인증을 통해 토지 및 자원의 효율적 활용, 이산화탄소 및 오염물질 감소, 에너지소비량 감소 등 환경에 대한 피해가 최소화되도록 계획하여 거주자의 생활환경 향상을 목표로 한다. 녹색건축 인증제도는 2002년에 공동주택 대상으로 도입되어 현재는 모든 신축건축물, 기존건축물, 그린리모델링 건축물까지 모든 건축물을 대상으로 평가할 수 있다. 건축물 외부 환경에서 내부 환경까지 전체적인 환경에 대해 평가하며 토지이용 및 교통, 에너지 및 환경오염, 재료 및 자원, 물순환 관리, 유지관리, 생태환경, 실내 환경의 7개 전문 분야에 따라 평가한다. 또한 혁신적인 설계에서는 기본 전문 분야 외에 혁신적인 아이디어를 평가한다. 전문 분야에 따라 세부 인증항목으로 구성되어 있으며 인증항목의 점수 합산을 통해 최종적으로 건축물의 인증 등급을 산출하며 최우수, 우수, 우량, 일반의 4개 등급을 취득할 수 있다. 최우수와 우수 등급의 경우 건축기준 완화, 취득세·재산세 감면 등의 인센티브가 있다. 2002년부터 현재까지 20,485건(2022년 10월 기준)이 인증을 취득하였으며, 연간 약 2,000건의 건축물이 인증을 취득하고 있다. 인증제도 도입 이후 공동주택 분양가 가산, 학교시설 의무화, 공공건축물 의무화 등 제도 변화에 따라 인증건축물은 지속해서 증가하였으며, 매년 연간 약 20%씩 증가하고 있다. 인증현황을 살펴보면 예비인증이 61%, 본 인증 39%로 나타나고 있으며, 등급별로는 최우수 4%, 우수 32%, 우량 13%, 일반 51% 비율로 나타나고 있다. 녹색건축 인증제도 개편을 위한 논의 2022년 녹색건축 인증제도가 시행된 지 20주년이 되었다. 20주년을 기점으로 향후 20년을 준비할 수 있는 개선이 필요한 시점이다. 현재 운영하는 제도는 2016년도에 전면 개정이 이루어졌으며, 항목에 대한 일부 개정을 제외하고 현재까지 운영되고 있다. 정책 변화, 기술 발전 등에 따라 인증 항목 개선에 대한 요구가 지속해서 있었다. 국내외 동향을 살펴보면 장기 저탄소 발전 전략의 UN 제출에 따라 주요 국가의 탄소중립 선언이 가속화되고 있으며, 우리나라도 2020년에 국가 2050 탄소 중립선언을 하였다. 정책 방향으로는 적응형 감축에서 능동형 대응으로 탄소중립에 대한 이슈가 강화되고 있으며, 이에 따라 국가 건축물 분야 탄소중립에 대한 기여 및 지속이 가능한 사회를 위한 녹색건축 인증제도의 변화가 필요한 시점이다. 녹색건축 인증제도의 개편에 대한 논의는 지속해서 있었으며, 2022년 본격적으로 시작되었다. 개편을 위해서 기존 인증제도에 대한 인증현황 분석, 설문조사, 탄소중립 기여 효과에 대한 분석을 진행하였고, 해외 녹색건축 인증제도 관련 동향 및 국제사회의 동향을 살펴보았다. 또한 개편작업을 위해 전문위원회를 구성하였고 인증기준 개정안 마련을 위한 원칙을 마련하였다. 인증제도 개편을 위해 탄소중립에 기여하며 지속가능한 사회를 위한 제도로의 개편이라는 비전을 설정하였고, 기본방향, 부문별 전략을 수립하여 녹색건축 인증제도의 개편 방향을 2020년 ‘녹색건축 한마당’에서 공개하였고 의견수렴을 하였다. 녹색건축 인증제도 개편 방향 녹색건축 인증제도의 개편 방향은 크게 전문 분야의 체계 전환, 인증항목의 개선 및 강화, 인증제도에 대한 일반사항 부분으로 나눌 수 있다. 전문 분야의 체계 전환은 2002년부터 유지해오던 기존 평가체계에 대한 개편 및 탄소중립에 관한 내용을 반영한 체계로의 개편에 대한 사항이다. 기본 방향 설정을 통해 특성화 전략 강화, 특성화되는 분야에 대한 방향성 강화, 전문 분야 간 연계 항목 통합을 통한 전문 분야 단순화, 스마트 관련 기술의 발전에 따른 전문 분야 통합, 향후 발전 및 개정에 대한 고려, 인증항목의 개선 및 강화에 대한 사항 등을 검토하였다. 전문 분야는 기존 7개 분야에서 4개 분야로 설정하였으며, 각 분야는 녹색건축 인증제도의 방향을 제시할 수 있도록 설정하였다. ‘통합계획과 관리’는 통합설계, 기후변화 대응 등 설계 단계에서부터 유지관리 단계까지 평가한다, ‘지속가능한 외부공간’은 건축물의 외부공간을 평가하며, 기존 토지이용, 생태환경, 물순환 관리 분야를 포함한다. ‘건강한 생활공간’은 거주자의 건강과 쾌적성에 대해 평가를 하며, 기존 실내환경에 관한 내용을 포함한다. ‘탄소중립을 위한 에너지와 자원 활용’은 에너지사용량, 내재 탄소, 물 사용량 등을 평가하며 기존 에너지 및 환경오염, 재료 및 자원, 물순환 관리에 관한 내용을 포함한다. 인증항목의 개선 및 강화 관련해서는 기존 인증항목, 신규 인증항목에 대하여 통합설계, 모든 과정 평가에서의 탄소배출, 에너지 관련 기준 상향에 따른 분야별 난이도 조절, 실내 환경에서의 거주자의 건강과 쾌적성 강화, 항목별 난이도 등에 대하여 검토하였다. 추가 전문가 의견을 거쳐 인증항목을 개정할 예정이다. 인증제도의 일반사항 부분은 용도 분류체계, 점수 체계, 인증범위, 활성화, 서류, 혁신적인 설계에 관한 내용이며 인증기준 마련 후 시범 평가, 시뮬레이션 등을 통해 개정할 예정이다. 녹색건축 인증제도의 개편은 통합설계를 통한 설계 개선, 건물의 운영 성능 최적화, 혁신적인 디자인, 기술 반영, 거주자의 건강하고 쾌적한 환경조성, 탄소배출 저감 등 국가 건축물 탄소중립에 기여하고 지속이 가능한 사회를 위한 제도로써 이바지할 수 있을 것으로 기대한다. 건축연구본부 게시일2023-02-27 조회수 2176
• 유인 우주기지건설 기술로드맵 추진방향 및 기술분류체계 설정 유인 우주기지건설 기술로드맵 추진방향 및 기술분류체계 설정 ▲ 정준수 KICT 건축연구본부 수석연구원 들어가며 1969년 인류를 달에 보냈던 미국 NASA는 50년 만에 달에사람을 보내기 위해 2019년부터 본격적으로 세계 21개국과함께 아르테미스 프로그램을 추진하고 있다. 유럽우주국(ESA)은 2040년까지 달 남극 근처에 100여 명의 탐사대원들이 상주할 수 있는 ‘Moon Village’ 건설계획을 발표하였다. 중국과 러시아는 달 연구기지 계획을 공동으로 추진하고 있다. 심지어 일본도 2019년에 우주기지건설을 위한 정책, 전략, 기술로드맵을 발표했다. 국가기관뿐만 아니라 민간기업에서도 발사체를 개발하면서 우주기지와 도시를 꿈꾸고 있다. 우리나라는 2022년 10월에 기술 패권경쟁 시대에 미래 성장과 경제 안보에 기여할 12대 국가전략기술을 발표하였는데, 여기에는 ‘우주항공·해양’이 포함되었다. 11월에는 대국민 공청회를 통해 2045년 우주경제 글로벌 강국 실현을 위한 제4차 ‘우주개발진흥 기본계획’을 공개하였다. 2032년 달착륙, 2035년 달기지 참여, 2045년 화성 착륙, 2050년 유인수송이 굵직한 일정들이다. 지금까지 우리나라는 우주 산업의 중장기 지원체계를 마련하고 빠르게 역량을 축적해 왔으나, 정책·기술·투자·산업 전반에서 우주 선진국 수준에 못 미치고 있다. 국내외 상황 변화에 맞추어 건설 분야 우주기지 핵심기술 개발 및 미래 우주기지건설 구축 로드맵 수립이 필요하다. 우리는 다가올 우주 경제 사회에 대응하여 달 및 화성에서의 건설기술을선제적 확보를 통해 국제적인 경쟁력 확보를 위해 유인 우주기지 건설기술 로드맵에 대한 고민을 시작할 시점이다.이에 한국건설기술연구원에서는 토목 부문뿐만 아니라 건축부문 전문가들까지 합류하고 국내외 전문가 그룹과 협업을통해 유인 우주기지건설을 위한 기술로드맵을 구축을 위한연구를 올해부터 시작하였다. 이 글에서는 현재 연구 중인 기술 로드맵의 첫 모습을 소개하는 데 의미를 두고자 한다. (1) 메가트렌드 분석 STEEP 분석을 통해 트렌드와 주요 영향 및 시사점을 도출함으로써, 국제사회 및 사회경제적인 우주개발 추진압력이작용하고 있고 경쟁적 상황에서의 기술력 확보가 중요한 시점임을 확인하였다(그림 1 참조). (2) 글로벌 프로젝트 분석 및 국내외 산업생태계 분석 뉴 스페이스 환경과 신 냉전으로 인한 국가 간 기술력 확보경쟁상황에서 첨단기술의 확보는 국가 경쟁력 향상의 주요요소이며, 선진국은 우주기술 확보를 위한 대규모 투자를 단행하며, 산업의 지속성을 유지하기 위한 지속적인 우주산업육성 및 탐사계획을 진행 중이다. 또한 대규모 자원이 소요되는 우주탐사에 민간 기업의 협력과 참여가 확대되어 신산업 생태계를 형성할 전망이며, 심우주통신, 항법기술, 착륙선및 로봇 등 관련 우주산업도 부상하고 있다. (3) 환경적 이슈 분석 인간이 우주 환경에서 거주하기 위한 ‘최소’ 환경 조성을 위한 기술을 도출하고자 우주환경에서의 건설 및 인간 거주를위해 고려해야 할 환경적 이슈를 검토하였다(그림 2 참조).천문 및 우주과학 분야의 전문가 의견과 제공 자료를 기반으로 문제점을 분석하였고, 각 이슈에 대응하기 위한 기술을발굴하고 있다. 해당 기술 발전 양상 및 개발 시점의 확정을고려하고 있으며, 일부 기술의 경우 아직까지 미구현 상태의필요기술도 포함하고 있다. 유인 우주기지건설 기술로드맵 추진 방향 설정 종합적인 유인 우주기지 건설 기반 확보를 위한 임무중심형R&D를 지향하고, 기술 분류체계 기반의 기술 수요조사를 실시하여 유망기술을 발굴하고 글로벌 기술 선도그룹과의 네트워킹 속에서 필요기술의 검증 및 국제협력 의제 도출을 하고자 한다. 유인 우주기지 건설을 위한 기술분류체계 설정 국외의 우주 탐사로드맵 및 기술로드맵을 기반으로 건설 요소를 판별하여 기술분류체계를 설정하였다. 미국항공우주국(NASA)의 Technology Taxonomy 2020, International SpaceExploration Coordination Group(ISECG)의 탐사로드맵, 유럽우주국(ESA)의 Terrae Novae 2030+, 일본 문부성의 우주비전 2050 등을 벤치마킹하여 필수적인 기술군을 우선적으로발굴하였고 우리나라 우주기술로드맵 3.0과도 연계하고 있다. 향후 해당 분류 이외에 필요하다고 판단되는 기술들을 추가로 발굴하여 기술분류체계 고도화 시 추가할 계획을 가지고 있다. ――――――――――――――――― 참고자료 • 정준수, 김한샘, 조현미, 김홍섭, 최경철, 채지용, 최영한(2023). 유인우주기지 건설 기술로드맵 구축을 위한 방향 설정 연구, 한국항공우주학회 2023년도 추계학술대회 논문집, November 16, p.92 • 정준수 외 SA팀(2023). 유인 우주기지건설 핵심기술 협력개발(1차 연도), 착수단계 발표평가자료, November 20 건축연구본부 게시일2024-03-22 조회수 1356
• 노후건축물 디지털 안전정보(구조·화재) 구축 및 관리시스템 개발 노후건축물 디지털 안전정보(구조·화재) 구축 및 관리시스템 개발 ▲ 김태형 KICT 건축연구본부 수석연구원 들어가며 건축물의 노후화가 급격히 증가하는 추세로 30년 이상 경과한 노후건축물은 전체 동수의 1/3 이상을 차지한다. 정부는 건축물 안전사고 예방 및 효율적 관리를 위하여 지난 2020년 5월 「건축물관리법」을 시행하였으나, 현재 개별 건물단위 인력 중심으로 조사·점검 등이 실시되고 있다. 또한, 신축 건축물에 대한 구조·화재 기준은 지속적으로 강화되어 선진국 수준을 확보하고 있으나, 기존 건축물 유지관리는 지자체에서 실효적 정책시행을 위한 제도적·기술적 기반이 부족하다. 이에 기존의 막대한 인력·예산·기간이 소요되는 현장 중심의 건축물 조사·점검 체계를 원격·무인화하고, 취약건축물의 선별 및 체계적인 안전관리를 통해 사전 예측·예방 관리체계로 전환이 필요한 시점이다. 하지만, 안전 사각지대에 놓인 기존 중·소규모 건축물은 대부분이 최소 정보인 도면 등 기초 안전정보가 없고, 점검 비용이 많이 들어 현실적으로 자체 점검은 어려운 실정이다. 또한, 자동화된 정보 취득 및 점검 기술은 항공·기계 등 고부가가치 산업 위주로 발전되었으며, 건설 분야는 SOC시설물을 중심으로 개발되고 있으나 중·소규모 민간 건축물에 적용할 수 있는 저비용 기술은 현저히 부족한 상황이다. 따라서 이와 같은 문제를 해결하기 위한 방안으로 ① 기존 도면의 방대한 비정형 데이터로부터 건축물 안전정보를 신속하게 선별 인식·추출 및 디지털 변환할 수 있는 건축물 안전정보 디지털화 기술, ② 드론·영상장치 등을 이용한 현장 원격·자동화 정보조사 및 점검하는 건축물 현장조사 점검기술, ③ 지자체 연계 광역 단위 디지털 안전정보 구축, 통합관리 서비스 기술 등의 개발이 필요하다. 노후건축물의 디지털 안전관리 요소기술을 제안한 내용은 그림 1과 같다. 이 글에서는 국토교통부 국가 R&D로 추진 중인 ‘광역 단위 노후건축물 디지털 안전워치 기술 개발(’22. 4.~’25. 12.)’ 연구내용을 소개하고자 한다. 디지털 안전관리 시스템 개발 방향 본 연구의 목표는 디지털 기술 활용을 통한 인력 기반 안전관리 대비 건축물 1개동 현장조사·점검시간 50% 단축 실현이다. 대상 건축물은 현행 건축물관리법에서 제외된 임의관리 대상 중 안전사고 위험성 및 시급성이 높은 30년 이상 다중이용 노후건축물로 하였다. 1) 안전정보 디지털화 기술 안전정보 디지털화 기술은 무인기, 이미지 스캔 등을 이용하여 기존 노후건축물 안전정보1의 신속조사 및 구조·화재 위험도 평가에 활용 가능한 디지털 정보모델을 구축하는 기술이다. 세부 요소기술로는 건축물 안전정보 표준 데이터 모델 구축, 2D 도면 안전정보 추출 및 BIM(Building Information Modeling) 디지털화 모듈 개발, 도면 미보유 건축물 안전정보 선별 등이다. 2) 신속 현장 조사·점검 기술 신속 현장 조사·점검 기술은 무인이동체 활용을 통해 노후건축물의 영상취득 및 결함을 탐지하여 구조·화재 관련 안전을 원격 점검하는 기술이다. 세부 요소기술로는 건축물 외부 형상 정보 자동 생성 및 안전점검 기술, 건축물 실내·외 공간 정보 자동생성 및 안전점검 기술, 원격·자동화 안전점검 기술 등이다. 3) 광역 단위 디지털 안전관리 기술 BIM-GIS 기반 광역 단위 건축물 디지털 안전관리 체계를 마련하고, 디지털 안전정보와 점검결과 등 안전관리 시스템 구축 관련 서비스를 제공하는 기술이다. 세부 요소기술로는 디지털 안전정보 통합관리 서비스 구축, 광역 단위 건축물 디지털 안전관리 기술 실증, 노후건축물 안전관리 활용 확대 제도·정책 제안 등이다. 기대효과 및 맺음말 향후 기술개발을 통해 국제 표준 기반(IFC, Industry Foundation Classes)의 기존 건축물 안전관리 업무에 활용 가능한 표준데이터 모델 확보 및 인공지능 기반 설계도서 내 안전정보 추출 등이 가능할 것이다. 또한, 도면 미보유 노후건축물 대상의 현장 정보 구축 및 실내·외 무인 안전점검 기술을 확보하는데 밑거름이 될 것으로 예상된다. 본 기술의 고도화를 통해 안정적으로 적용된다면 기존의 막대한 시간과 비용이 소요되는 인력기반의 노후건축물 관리체계를 자동화함으로써 인력·시간·비용을 획기적으로 절감할 수 있을 것이다. 또한, 궁극적으로 광역단위 안전관리 체계 구축을 통하여 노후 취약 건축물의 안전 위험을 사전에 발견하고 사고를 예방하여 안전사고 예방뿐만 아니라 안전에 대한 사회적 불암감을 해소할 수 있을 것으로 기대한다. ――――――――――――――――― 1 . 공간정보(형상, 치수 등), 건축정보 ――――――――――――――――― 참고자료 • 국토교통부, ‘건축물관리법’, 2020 건축연구본부 게시일2023-11-27 조회수 1452

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