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지속가능성을 위한 도시설계 가이드 – 월간 건축사
이 책은 도시설계와 건축설계자를 위한 디자인가이드로서 성격을 지닌다. … 생태도시는 에너지와 상하수도 체계, 친환경 대중교통, 재생에너지 등 …
Source: kiramonthly.com
Date Published: 3/17/2021
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지속 가능한 친환경 에너지 도시는 어떤 모습일까? 교과서 130 …
또, 기후 변화에 대비한 에너지 문제도 함께 해결하는 데 도움을 준다. 이러한 친환경 에너지 도시를 설계해 보자. 교과서 130~133 쪽. Ⅲ-04. 지속 가능한 친환경 에너지 …
Source: school.jbedu.kr
Date Published: 5/14/2021
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[에너지카페] ‘친환경 에너지’ 사로잡는 히어로, 녹색 일자리
이에 따라 신재생 에너지와 관련한 업종에서도 앞으로 더 많은 인력이 필요하게 되고, 그만큼 이색적인 … 친환경 도시를 만드는 힘, 건축·도시설계.
Source: blog.naver.com
Date Published: 11/10/2022
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Regeneration, 도시재생이 신재생에너지를 이끈다 < 신재생 ...
건축물 에너지 효율화 설계를 하고 신재생 에너지를 적용하고 주택의 열과 전력에너지 공급에 지열에너지를 활용하는 등 그 활용 사례는 다양하다. 현재 …
Source: www.energycenter.co.kr
Date Published: 8/7/2022
View: 9539
친환경(지속가능한) 도시
친환경(지속가능한) 도시 … 환경을 파괴하지 않는 범위내에서의 도시 및 산업 개발 … 도시 확산과 직주분리 현상으로 자동차 증가, 에너지 소모 증가.
Source: contents.kocw.or.kr
Date Published: 7/8/2022
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고등학교 통합과학과 과학탐구실험 교과서의 지속가능한 …
고등학교 통합과학과 과학탐구실험 교과서의 지속가능한 친환경 에너지 도시 설계 활동 비교 분석 A Comparative Analysis of Sustainable Eco-Energy City Design …
Source: www.kci.go.kr
Date Published: 2/17/2021
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2018 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서
내가 살고 있는 고장을 지속 가능한 도시로 설계하면서 친환경 에너지가. 실제 나의 삶에 적용되었을 때의 장・단점에 대해 고민하기. 프로그램별.
Source: steam.kofac.re.kr
Date Published: 9/12/2022
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- Author: 문해
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- Date Published: 2020. 10. 28.
- Video Url link: https://www.youtube.com/watch?v=O-4YVp-J6Po
지속가능성을 위한 도시설계 가이드
Urban Dsign Guide to Sustainability
지속가능 도시와 건축계획
지속가능성의 이론과 과학 도시건축 자원 지속가능성과 건축설계 지속가능성을 위한 건축설계 가이드 지속가능성을 위한 도시설계 가이드
지속가능 도시와 건축에 대한 본 연재는 ‘Rough Guide of Sustainability, A Design primer’ 의 책 내용을 참조하여 기술함을 밝힌다. 이 책은 2001년에 영국왕립건축가협회에서 초판을 찍고 2014년 4판 개정판을 출판하는 인기 있는 녹색건축에 대한 전문서적이다. 이 책은 도시설계와 건축설계자를 위한 디자인가이드로서 성격을 지닌다. 다양한 분야에 걸쳐 깊지 않은 넓은 지식을 전달하고자 출판되었다. 저자인 Brian Edwards는 영국 에딘버러대학교 건축학과 명예교수로 있으며 영국왕립건축가협회(RIBA)등 녹색건축에 대한 저술과 활동을 지속적으로 하고 있다.
개별건축물의 지속가능성은 도시의 지속가능성과 긴밀히 연결되어 있다. 특히 주거환경은 삶의 질과 정부의 다양한 정책에 영향을 준다. 주택이란 경제적 자산이며, 동시에 문화적 표현방식이다. 그러므로 경제적 주택설계는 사회대응적이며 저에너지 근린주구를 지향해야 된다. 거시적 관점에서 볼 때 근린주구 또는 거주지 설계는 특히 교통부분에서의 에너지 효율성에 영향을 미친다. 미시적 관점에서는 기후대응형 도시설계를 통해 해결될 수 있을 것이다. 도시의 에너지 효율성은 도시 용도지역의 계획과 도시평창, 밀도, 입지 등의 문제와 깊은 관계가 있다.
지속가능한 교통
도시의 대중교통정책은 주거밀도와 복합토지이용과 밀접한 관계가 있다. 트램(전기로 가는 도시열차)은 1만 제곱미터당 250명 이상의 밀도와 10분이내의 보행권(600M 내외)의 주거와 상업지역에만 가능하다. 이보다큰 1만 제곱미터당 300~500명 이상의 밀도와 10~15분 보행권(900M 내외)의 경우에는 철도공급도 가능하다. 이와 같은 대중교통정책은 차량진입제한, 연료가격정책, 사회적다양성, 고용의 다양성에 따라 좌우된다. 따라서 밀도뿐만 아니라 근린주구의 설계가 대중교통의 성공여부에 영향을 미친다.
복합용도지구의 밀도와 효과
1만제곱미터당 150~200명 이상 또는 60~80 가구의 인구밀도 이상인 경에만 대중교통이 운영될 수 있다. 밀도의 상승은 승용차 이용 감소 효과, 지역상권유지, 도시기반시설의 공급, 삶의 질 등의 향상에 매우 중요하다. 실제로 대중교통 공급에 효율적인 밀도는 지역난방을 공급할 수 있는 인구밀도와 거의 유사하다. 따라서 인구밀도는 지속가능한 도시를 형성 하는게 핵심적인 요소이다. 반면 고밀개발은 오픈스페이스, 경관, 도시설계 등에 관한 명확한 전략이 필요하다. 복합이용은 개인의 안전성을 향상시키고 지역의 고용을 촉진하고 교육의 기회를 제공한다. 또한 고밀복합 근린주거는 장소성을 고취시키는데 효과가 크다. 한편 도시의 개발자들은 도시의 외곽이나 그린벨트 해제하는 대신 재개발부지(Brownfield)를 재사용해야 한다. 이러한 용지들은 도로나 산업에 의해 환경이 손상되었지만 전기, 상하수도, 대중교통 등 다양한 도시기반시설을 이용하여 업무, 주거, 여가, 교육 등 새로운 근린주구와 공동체를 형성할 수 있다. 즉 도시주거 재개발 사업은 단지 주택을 건설하는 것이 아니라 공동체를 재건하는 것이다.
미기후 설계
밀도, 토지이용의 복합성 등이 증가함에 따라 도시, 경관, 교통, 건축물설계 등의 경계를 넘어 통합적 판단이 요구된다. 기후설계 원칙에 맞는 도시형태를 구성하지 않으면 고밀개발의 편익은 현저히 줄어들 것이다.
도시설계는 다음 5개 사항을 고려해야 한다.
■ 사회적 공간의 제공
■ 도시 미기후의 개선
■ 도시설계에 자연 포함
■ 장소성 부여
■ 바람과 햇빛의 제공
도시설계는 도로, 골목길, 보행통로 등의 다양한 공간형태의 연결로 사회적공간을 형성해야한다. 여기서 식재, 벤치, 쾌적한 도로 등은 사람들의 교류를 촉진하는데 중요하다. 미기후의 쾌적성은 향과 건축물의 배치와 보호식재가 상호작용하여 생긴다. 주택지 주변에 하는 식재는 바람의 속도를 낮추고 여름철의 그늘을 제공하여 기온을 낮춘다. 즉 식재와 건축물의 배치가 미기후의 향상에 중요하다. 장소성은 입지에 의해 형성되기도 하고 용도나 시설적 특성에 의해서도 형성된다. 공간은 측정이 가능한 반면 장소성은 사회적 지각(Perception)에 의해 형성된다. 도시설계는 지역의 중심지에 도시기반시설과 학교, 병원, 공공기관, 집회시설 등 여러 시설을 설치하여 장소성이 형성되도록 계획 되어야 한다. 또한 장소성은 양적으로 일정 수준 이상의 사람, 조경, 시설, 활동이 함께 어우러져야 형성된다.
21세기 도시형태
도시의 개발밀도가 증가하면 여러 장점이 잇다.
■ 대중교통 서비스 향상
■ 쾌적한 근린주거 형성에 기여
■ 도시 미기후의 개선
■ 건축물과 도시의 에너지 효율성 향상
물리적 근접성은 에너지 손실을 줄이고 보행, 자전거 및 대중교통의 이용률을 높여준다. 미래의 도시개발형태는 농촌모델, 교외지역모델, 유럽형도시모델, 태평양도시모델 등 네가지 도시모델로 정리할 수 있다. 이들은 각기 다양한 물리적 형태와 문화적 차별성을 지니고 서로 다른 기후와 도시기능에 따라 발전해왔고 미래에 대응함에 있어도 각각 다른 가능성을 가지고 있다.
① 농촌모델(Rural Model)
이 모델은 산업혁명 이전까지의 수렵과 농촌생활의 전통을 계승한 모델이다. 미국과 선진국 등의 상류계층이 선호하는 패턴이지만 아프리카나 남미 지역의 빈민층에서도 대부분 이 형태를 가지고 있다. 농촌모델은 지역자원의 활용과 농업/수렵 등 식량의 근거리 섭취라는 측면에서 지속가능성을 추구하고 있다. 하지만 문제점도 있다. 첫째는 환경이 수용할 수 있는 용량이 적어 거주인구가 제한적이라는 점이다. 둘째는 공간적인 분산으로 인해 학교와 같은 기반시설 등의 비용이 증가하고 비효율적 에너지소비, 사회적 교류의 부족, 문화생활 축소 등의 문제가 있다. 그러나 재생에너지와 재활용이 최대화 되고 자연자본(Natural Capital)이 풍부하고 자급자족성이 높은 경우에는 지속가능성이 아주 우수할 수 있다.
② 교외지역 모델(Suburban Model)
20세기에 들어 선진국의 대도시 교외지역에 나타난 이 모델은 친환경적 이라는 장점이 있다. 자연과 접촉하여 식량은 농장에서 생산할 수 있고 재생에너지 생산도 용이하다. 그러나 대표적 단점으로 기반시설의 공급과 대중교통이 취약하다. 이상적인 교외지역의 모델이 될려면 교통동선을 따라 좌우로 건축물을 집중배치 함으로서 단일용도의 저밀도 토지이용에서 중밀도의 복합용도로 전환해야 한다.
③유럽형 도시모델 (European Urban Model)
이 모델은 철도와 버스의 대중교통 수단을 공급할 수 있는 중밀도의 인구밀도를 가지고 보행과 자전거 통행이 가능한 도시이다. 오늘날의 유럽의 대부분의 도시형태는 이 모델을 가지고 있다. 대표적인 단점은 도시환경 오염, 재생에너지 생산부족, 자연과의 단절 등이다. 하지만 이 모델은 가로망에 따라 저층부에는 상점과 업무시설, 상층부에 주거기능이 있는 4~6층 높이의 건축물이 배치된 블록형 도시라 할 수 있다. 이러한 블록형태 자체가 대도시권내의 소규모 도시형태이며 사회적, 경제적, 환경적 지속가능성을 효과적으로 통합할 수 있는 도시모델이다. 에너지 효율면에서도 교외지역에 비해 2배 이상의 효율을 가질 수 있다.
④ 태평양 도시모델(Pacific Urban Model)
이 모델은 고층의 복합용도 단지를 형성하고 주로 블록형 타워형태이며 아시아 주요도시에서 볼 수 있다. 중국의 대부분 도시개발에 적용되었다. 저층부는 상업기능을 배치하고 고층부는 업무시설이나 아파트가 들어서는 대규모 복합타워 형태로 계획된다. 다양한 기능의 시설은 불필요한 동선을 최소화 하고 표면적이 넓어 재생에너지 활용가능성이 높다. 옥상과 입면은 태양광발전판넬, 위성안테나, 에너지 실외기 등으로 구성된다. 이러한 타워형태는 대중교통과 공원배치의 효율성을 높이는 고밀도시의 기본적 요소이다. 다만 차량에 의한 환경오염이 가장 큰 문제점이라고 할 수 있다. 블록형타워 형태는 분산형 도시구조에 비해 40%이상의 에너지 소비절약이 가능하며 재생에너지의 활용과 대중교통체계의 통합으로 점차 세계적인 도시모델로 확산되고 있다. 이 타워들은 사회적 교류, 에너지 및 수자원 순환체계등이 연결될 경우 효율성이 극대화 될 수 있다.
수직적 도시설계
대도시의 성장과 급격한 인구증가로 건축물은 점차 고밀화, 고층화 되고 있다. 미래를 생각하면 도시공간의 수직성은 적극 검토되어야 할 것이다. 지금까지 지상에서 이루어졌던 일들이 이제는 공중에서 해결될 가능성이 높다. 가장 중요한 것은 단일용도 타워를 자생적 지속가능한 도시기능을 갖춘 복합용도로 연결하는 것이다. 수직성은 친환경도시의 핵심적인 특징이라 할 수 있다.
하지만 고층건축물은 3가지의 결점이 있다. 첫째는 서로 다른 건축물의 일조권과 채광을 침해한다. 둘째는 집합건축물이 갖는 에너지 효율성이 고가의 유지비용과 열악한 미기후로 상쇄될 수 있다. 셋째는 건축물의 설비공간의 과다해지고 재생에너지 생산량이 많아지더라도 태양, 기후, 바람에 대응하는 설계는 고층화 될수록 어려워진다는 것이다. 수직적 도시는 어느 정도의 높이가 가장 합리적일까. 다양한 연구에 의하면 적절한 밀도, 에너지 효율, 태양에너지 활용, 가로 안전성 확보 등 여러 측면을 고려할 때 20~40충 보다는 8~10층이 보다 적정하다고 학자들은 주장하고 있다.
유럽형 주택블럭은 환경적, 사회적으로 타워형 주택보다 도시의 지속가능성 측면에서 볼 때 적절한 주거유형이라 할 수 있다. 아시아지역에서는 타워형 주거형태가 주류를 이루고 있지만 유럽에서는 기후와 문화적 전통성을 감안하면 주택블럭이나 건축물 불록형이 가장 적합한 형태이다.
생태도시 (Eco-cities)
생태도시는 세계2차대전 이후 뉴타운 운동과 함께 시작되었다. 뉴타운은 사회적 여건개선에 중점을 둔 반면 생태 도시는 환경적 목적이 핵심이었다. 생태도시는 경제적 시스템보다 친환경적 시스템으로 계획된 도시로 정의 할 수 있다. 건강한 환경을 제공하면서 자생적으로 지속가능성을 유지하는 것이 목표이다. 대부분의 생태도시는 재료, 폐기물, 에너지, 물 등의 여러 자원이 순환하는 생태시스템의 원칙에 기반하고 있다. 생태도시는 여러 건설되고 있고 앞으로도 지속되겠지만 계획만으로 그친 사례도 많다. 생태도시는 에너지와 상하수도 체계, 친환경 대중교통, 재생에너지 등 광범위한 환경문제를 다룬다.
최근의 경향을 보면 폐기물에 더 높은 비중을 두고 있는데 지역 전력생산의 원료로 활용도가 높기 때문이다. 또한 물자원은 친환경도시의 차세대 강력한 요소로서 홍수관리, 친환경습지, 도시배수시스템 등 미래의 기후변화에 의한 대응적 측면에서 중요성이 커지고 있다.
생태도시의 주요특성을 살펴보자
■ 에너지 : 태양광, 풍력, 지역 등의 소규모 발전, 폐기물이나 바이오연료를 이용한 열병합 발전
■ 생태계 : 해변이나 강변에 따라 형성된 야생습지와 녹지공간, 생태적 완충지역 제공
■ 폐기물 : 매립을 금지하고 순환적 생태시스템에 따라 자원으로 재사용, 건설재료로서 재활용, 열병합 발전소 연료로 사용
■ 상하수도 체계 : 수자원 확보, 지속가능한배수시스템, 폭풍우 피해 완화용 생태수변공원 조성
■ 교 통 : 대중교통, 근접성을 높이는 자전거, 보행자 전용도로
■ 식 량 : 지역생산, 근거리 식량제공을 위한 양질의 농지보전
생태도시는 지속가능성의 차원을 건축물에서 도시로 확장시켰다. 도시차원에서는 보다 다양한 환경자원들의 통합과 각 전문분야간의 협조의 필요성과 중요성이 대두되었다. 대규모 생태도시는 최근 중국에서 개발되고 있는데 이러한 개발은 환경적인 실패는 사회적, 경제적 손실을 초래하고 정치적 실패로 이어질 수 있다는 새로운 인식 때문이다. 따라서 중국정치지도부는 생태도시 개발에 적극적이다.
메이시레이크 생태도시(Meixi Lake eco-city, west changsha)는 고층 건축물을 핵심으로 한 계획된 중국의 생태도시 중 가장 대표적 도시이다. 계획인구 180,000를 목표로 수로와 대중교통 시스템이 운하를 기반으로 구성되었고 호수는 약 40헥타르 정도이다. 도시의 레이아웃을 보면 강 유역 범람원에 도시농업과 늪지대를 조성, 물을 정화시키고 유용한 야생서식지를 제공한다. 중앙의 호수 주변에는 자전거도로, 보행, 조깅코스로 계획되었고 고층 상업건축물, 고밀복합용도의 근린지구를 형성하였다.
지속가능한 어바니즘(Sustainable Urbanism)
유럽에서는 고밀복합용도의 도시형태가 아시아지역의 새로운 도시건설은 생태도시가 지속가능성이 높은 도시모델로 인식되고 있다. 지속가능한 발전의 관점에서 보면, 아랍에밀리트 아부라비의 마스다르 생태도시는 가장 대표적 도시라 할 수 있다. 이 도시는 미래의 탄소중립과 폐기물 제로 도시를 추구하고 있다. 이상적도시는 마스다르 생태도시처럼 집약적이고 정형화되며 중층형의 건축물로 형성된 도시이다. 고층건축물은 지속가능성의 측면에서 심각한 문제를 가지고 있다. 밀도가 증가하면 태양광 등의 재생에너지 활용도가 현저히 감소하고 대기오염, 환경오염, 쾌적성 감소, 에너지 효율감소, 등이 발생할 수 있다. 고밀개발의 많은 장점이 많지만 이익은 제한적이고 기후, 토지이용, 공동체 강화 등에서 가변적이다. 또한 고층건축물은 에너지소비증가, 유지비용증가, 도시경관에 그늘형성, 저층부 미기후 악영향, 열섬현상 등을 발생시킨다. 따라서 많은 도시설계자들은 복합용도의 8~10층 높이의 고밀중층형도시가 최적의 도시형태라고 주장하고 있다.
사회적 다양성과 기능의 다양성은 녹색도시의 핵심 요소이다. 이 다양성은 시각적인 즐거움을 주고 문화적인 커뮤니티를 풍부하게 한다. 이상적인 도시형태는 자연과 도시가 함께 공존하는 것이다. 이러한 자연과 공원은 근린주구 형성하는데 도움을 주고 도시조직을 회복시킨다. 이러한 도시는 유럽 전역에서 볼 수 있으며 거대한 주차장과 건축물, 저층부에 패스트푸드가 있는 일반적인 도시형태와는 반대되는 이상적인 도시형태라 할 수 있다. 지속가능성 운동은 도시의 외연적 확산을 반대한다. 미래의 지속가능한 도시는 대중교통을 전제로한 거주밀도와 도시생활의 복합성에 맞는 도시개발이 될 것이다. 또한 미래의 도시는 보행이 차량보다 우선시 될 것이다.
그러므로 21세기 도시형태는 몇 개의 도시결절점으로 구성될 것이다. 단핵의 중심부와 다수의 부도심이 존재하고 도시재생사업으로 생겨난 신도심은 도시의 다양성을 향상시키는 부도심 역할을 할 것이다. 또한 지속가능성을 위한 발전에는 도시재개발부지(Brownfield)의 활용과 낡은 기존 건축물의 재활용도 포함된다. 역사적 건축물, 대규모 산업단지, 도시의 거대구조물 등은 근린지구의 정체성 향상에 도움을 주고 상업, 주거, 문화, 역사가 어우러지는 지역으로 재개발될 수 있다.
서구의 많은 도시는 현재 재생이 필요하다. 도시재생은 환경적부분과 함께 사회적, 경제적부분을 통합적으로 고려하므로 지속가능한 발전개념과 부합된다. 지속가능한 개념에서 이상적인 개발밀도는 100~150%이며 역세권이나 도심은 2배에서 3배까지 가능하다. 자족적인 도시가 형성되기 위해서는 중심부는 8~10층 높이로 건설되어야 한다. 하지만 밀도와 높이에 대해서는 지역에 따라 깊이 있는 연구와 사회적 합의가 필요할 것이다.
설계자는 학교, 주택, 병원, 사무실 등의 친환경적 보수나 리모델링에 적극적이어야 한다. 신축만큼 화려하진 않지만 지속가능성 측면에서 경제적 가치가 있으며 윤리적가치도 있다. 만약 기존 건축물에 대해 에너지효율 개선정책을 간과한다면 뉴어바니즘은 실패할 것이다. 일반적 의미에서 에너지효율성이 좋은 설계와 기후에 좋은 설계는 동일해야한다.
새로운 동향
지속가능성의 경제학
지속가능성의 발전은 단지 화석연료와 탄소의 저감에 국한하지 않고 사회, 경제, 광범위한 환경적 목표를 포괄하는 개념이다. 지속가능성의 경제는 생태경제학으로서 효율성을 지향하는 주류 경제학과는 구분된다. 또한 건축물의 총환경 발자국(에너지, 생태, 물 등)이 사회적, 경제적 이익보다 같거나 적어야 한다는 것이다. 총환경비용이 총이익보다 크면 지속가능한 도시건축으로 불 수 없다. 모든 비용과 영향, 이익을 평가하여 정량화 되어 비교 평가 될 때에 생태건축물과 생태도시의 상대적 우위를 주장할 수 있을 것이다.
건축설계의 새로운 동향
건축재료의 가치기준은 지금까지 경제성과 성능이었다. 미래의 가치기준은 자원부족, 재활용가능성에서 찾을 수 있다. 즉 성능과 생태적인 생애주기의 영향간의 균형에서 찾아야 한다. 폐기물의 가치는 높아지고 있다. 향후 십년 안에 모든 폐기물은 재활용 또는 재사용 되는 골조로서 구조재와 벽돌 등의 건축재료로 사용될 것이다. 폐기물은 다음 세대로 넘어가며 점차 영향력을 늘려가는 잠재적 자원임을 인식해야 한다.
도시화가 전세계적으로 진행될 것이고 도시인구가 지속적으로 늘어남에 따라 도시는 고층빌딩의 블록형태가 도시의 지속가능성의 해답이 될 가능성이 높아보인다. 고층개발은 여러 문제가 있지만 에너지, 밀도, 재생에너지로의 접근 도로로부터 이격 등 많은 장점을 가지고 있다. 다양한 용도와 소유방식 등 현대의 고층빌딩 자체가 소규모 지속가능성 도시가 될 수 있다. 볼륨에 비해 표면적이 적은 원, 사각형 같은 기하형태가 지금까지 에너지 효율성 때문에 선호된 건축형태였다. 하지만 오늘날 에너지에 대한 주요 이슈가 난방보다는 냉방과 전기소비로 옮겨졌다. 전기는 전력단위당 다른 에너지 보다 두배 이상의 이산화탄소를 배출한다. 전기소비를 줄이기 위해서는 재생에너지 이용을 최대화해야 하며 건축형태는 깊이가 얕게 피사드가 길게 하는 건축형태가 가장 바람직하다. 미래에는 경량성, 시공성, 친환경성, 에너지효율성 등을 갖춘 조립식건축이 활성화 될 것이다. 이 방식은 자원의 효율적 이용, 비용과 품질에서 합리성과 경제성을 가지고 대량생산의 가능성을 가지고 있다. 대량생산은 다양성 훼손의 위험을 수반한다. 하지만 반복요소를 이용한 조립건축도 마치 레고블럭처럼 창조적변이의 유전자를 가지고 다양하며 흥미로운 건축을 만들어 낼 수 있다.
새로운 건축재료와 나노기술의 발전이 빠르게 진행중이다. 크리스탈 방사섬유, 전자방사섬유, 상변화기술, 탄소 나노튜브, 그래핀(Graphene)등에 기초한 새로운 재료들은 전통적인 재료들보다 더 큰 성능을 이끌어낼 가능성이 크다. 즉 더 향상된 경제성, 증진된 내구력, 강화된 가소성, 우수한 열특성, 초경량 재료, 섬유형태의 콘크리트 등 혁신적인 재료와 기술은 미래의 건축을 지속가능성의 건축으로 이끌것이다.
도시설계의 새로운 동향
지속가능성은 생태건축에서 생태도시로 지향해야 한다. 교통은 이미 자동차에서 대중교통, 철도, 자전거, 보행 쪽으로 새로운 균형을 도모하고 있다. 학교, 병원, 도서관 등의 공공건축물과 기반시설들 에너지효율성의 모범사례가 되어야 한다. 도시의 지속가능성은 기반시설 공급을 위한 건축물, 교통, 에너지를 통합한 새로운 모델을 만들어야 한다.
태양광 경제시대가 도래했다. 앞으로 10~20년 후에는 화석 연료에 기반한 세계경제는 태양광 경제시대로 전환될 것이다. 세일가스, 천연가스 등이 일시적 여유를 주겠지만 주요한 에너지 자원은 태양광이 될 것이다.
건축물은 점차적으로 태양광에너지를 생산하는 작은 발전소의 역할을 하게 될 것으로 예상된다. 향후 십년안에 건축물이 자체적으로 에너지를 생산, 물을 수집하여 재활용, 리사이클링 재료 사용, 폐기물을 재활용하게 될 것이다. 따라서 태양광 경제로 이동함에 따라 설계자와 엔지니어는 새로운 기술, 비젼, BIM등과 같은 새로운 직업능력 등이 요구된다.
설계자의 역할과 윤리
건축주, 설계자, 공공 등 이해관계자들의 환경에 대한 윤리의식은 매우 중요하다. 윤리적이라는 의미는 관습적이나 법적 기준보다 높은 기준을 요구함을 의미한다. 환경윤리는 지속가능성 개념의 성장동력 중 하나이며 특히 녹색정신은 오늘날 많은 대기업의 사회적 기여의 일부분이 되어 있다. 이미 많은 다국적 기업을 포함한 대기업들은 생태학적 개발에 투자하고 지속가능한 건축 및 도시설계를 진행하고 사용하고 있는 현실이다. 지속가능성은 이상적이지만 환경적 윤리에 기반하고 있는 개념이다. 녹색설계의 기법과 기술은 이제 보편적으로 이해되고 있다. 그러나 지속가능성의 운영과 이념은 건설산업에서는 아직 부족한 설정이다. 지속가능성이 더욱 발전하기 위해서는 무엇보다도 건축주와 이용자의 윤리의식이 우선적으로 요구된다.
글. 왕정한 Wang, JeongHan ┃ (주)건축사사무소 아라그룹
Regeneration, 도시재생이 신재생에너지를 이끈다
도시재생?
모든 도시는 도심이라 불리는 작은 중심지에서 외부의 시가지로 도로망을 연결하고, 점차 외부로 확장을 하면서 성장해왔다. 도시의 초기단계에서는 자그마한 도심지역에서 도시의 교통, 주거, 상업 등의 모든 기능을 담당하지만, 점차 시간이 흐를수록 사람들은 업무와 주거공간을 분리하려 하고, 편리한 교통, 쾌적한 공간과 여가 생활을 원한다. 이에 따라 CBD(중심 업무지)
와의 교통은 원할 하면서 주거공간이 많이 확보될 수 있는 신시가지 지역으로 나아가게 된다. 이러한 변화에 따라 도시발전의 흐름은 기존 도심보다 외부 지역으로 기능을 분산하고 외부의 발전에 집중한다.
이로 인해 도시의 생성기 때 도시의 핵심으로써 큰 역할을 해온 기존 도심은 역할을 다하고 교통이 원할하고 주거지역과 업무지역, 상업지역을 모두 아우를 수 있는 공간에 자신의 역할을 양보하고 각종 기능들을 분산시키면서 퇴보하게 된다. 도시의 자연스러운 발전과정으로 인해 과거에는 도시의 중심지였지만 현재는 쇠퇴된 공간을 구도심이라 하고, 구도심이 자신의
주요 기능들을 양보한 새로운 중심지를 신도심이라 한다.
구도심의 경우, 대부분의 주거 기능은 시가지 지역에, 업무기능은 새롭게 중심지의 역할을 하게 될 신도심 지역에 양보하고 난 뒤 다른 공간에 비해 상대적으로 낙후된 채 대부분의 공간이 과거의 시간에 머무른다. Urban Regeneration, 도시 재생은 이러한 쇠퇴한 구도심 지역을 새롭게 재생해야 하는 것이 아닐까? 하는 공간의 재활용 관점에서 시작된 정책이다.
구도심의 낙후화는 확장을 거듭하는 도시의 발전 과정상 자연스러운 과정이다. 그러나 도시가 무한정으로 확장될 수는 없다. 계속해서 중심지에서 외부로 기능들이 이탈하게 된다면 도심공동화 현상으로 인해 도넛과 같은 인구형태를 보이게 된다. 이 경우 쾌적했던 외부 시가지가 중심지처럼 집중되면서 교통 혼잡, 환경오염 등의 사회적 문제를 야기할 수 있다. 쾌적한 발전을
위해 택했던 확장과 분산이 결국 또 다른 집중을 낳으면서 악순환으로 이어지는 것이다. 현대에 들어 환경오염 등에 관심이 대두되면서 무분별한 개발과 확장보다는 지속가능한 개발, 공간의 재활용 등이 중요한 가치를 지니게 되었다. 즉 예전처럼 혼잡해지면 다른 지역을 개발하면서 확장해나가는 것은 환경에 데미지를 주고, 공간이란 것이 무한정하지 않기 때문에 지속가능한 공간이 필요하게 되었다.
이러한 시점에서 버려진 구도심은 미관상으로 부정적인 감정을 불러일으키거나 거주민들에게 불편함과 오래된 공간이 야기하는 위험성 문제를 지니고 있었다. 도시 재생은 현대의 지속 가능성에 대한 관심, 구도심의 문제점들을 아울러서 해결하기 위해 시작되었다. 공간을 무작정으로 확장할 수 없고 환경에 해를 끼치지 않는 지속적인 개발이 중요하다면 이미 공간으로써 활
용되었지만 시간의 흐름으로 인해 낙후된 구도심 지역에 새로운 기능을 부여함으로써 공간을 재활용하는 것이 가장 현명한 방법이기 때문이었다. 그렇게 구도심을 활용한다면 구도심이 가지고 있던 문제점들을 해결하면서 쇠퇴한 공간을 이용해 건강한 도시의 발전을 이룰 수 있다는 것이 도시 재생의 맹점이다. 현대에 이르러서는 구도심뿐만 아니라 낙후되고 쇠퇴된 도시의 공간을 다시 생기 있고 활발한 공간으로 재생하는 것까지 도시재생으로 보고 있다.
도시재생과 신재생에너지의 관계
그렇다면 이러한 도시재생이 어떻게 신재생에너지와 연결되게 되었을까? 이는 현대의 변화에서 부터 시작되었다. 먼저 모든 자원이나 공간은 유한하다. 무작정 쓸 수도 없고 이미 많은 부분을 소비하였기 때문에 앞으로의 미래를 위해선 더 이상의 무분별한 소비를 멈추고 지속 가능성에 초점을 맞출 필요가 있었다. 이는 도시재생과 신재생에너지가 함께 목표로 두고 있는 가치다. 도시 재생은 버려진 공간을 건강하게 재건하여 미래에 맞는 기능들을 수행하는 것을 목표로 하고, 신 재생 에너지는 화석연료의 고갈과 환경오염 문제에 대비하기 위해 태양, 물, 바람 등 고갈되지 않는 자원으로 부터 에너지화 하여 환경을 오염시키지 않으면서 기존의 에너지들을 대체하는 것을 목표로 한다.
도시 재생은 버려지거나 정체된 공간이 오염을 일으키지 않으면서 지속가능한 공간으로의 재활용을 의미하고 신재생에너지가 지속가능한 에너지를 추구하는 것이라면, 이 둘을 통합하여 지속가능한 도시를 설계하는 것이 가능하다.
도시 재생적 관점에서 신재생에너지를 활용한다면 도시에서 기능을 잃은 채 있던 공간이 신재생 에너지의 메카로 활용되면서 새롭게 활기를 가질 수 있다. 또 도시 재생은 그 도시가 가지고 있는 색깔을 훼손하지 않고 지역 거주민들이 원하는 방향으로 이뤄지는 것이 그 가치를 잃지 않는데, 신재생 에너지는 어디에나 존재하는 자원, 특히 태양광을 통한 에너지 발전을 활용한다.
혹은 그 도시에서 가장 효율이 좋은 재생에너지를 선택, 활용한다. 덕분에 억지로 그 도시와는 어울리지도, 적합하지도 않은데 단지 유행한다는 이유로 그 도시의 고유 색깔을 지워버리는 부정적인 경우를 예방할 수 있다. 신재생 에너지적 관점에선 떨어지는 신재생 에너지의 보급을 도시 재생 공간을 통해 확보할 수 있고, 본격적으로 신재생 에너지를 적용시키기 위해 필요한 요소들을 미리 쇠퇴한 건물에 적용함으로써 성공률을 높이고 가능성을 확인할 수 있다. 신재생에너지가 해결해야 할 가장 큰 과제는 최대한 화석연료를 대체할 수 있도록 보급을 늘리는 것과 부족한 전환률과 경제성을 해결하는 것, 신재생 에너지를 적용시키기 위해 필요한 공
간이 부족하다는 것인데 도시재생을 통해 이러한 과제들의 실마리를 잡을 수 있다.
신재생에너지를 활용한 도시재생방법과 사례
· 그린홈
그린홈이란 친환경적 계획 및 설계를 통해 지어지고 거주자의 건강, 안정, 편리성 제공과 더불어 지구 환경 부하 발생을 최소화한 집을 의미한다. 건축물 에너지 효율화 설계를 하고 신재생 에너지를 적용하고 주택의 열과 전력에너지 공급에 지열에너지를 활용하는 등 그 활용 사례는 다양하다. 현재 경기도, 대구 등 많은 지역에서 진행되고 있는 신재생 에너지 보급 활성화 정책도 그린홈을 통해 이뤄지고 있다. 공공주택에태양광을 설치하면 보조금을 지원하는 방식으로 이뤄지고 있는 이 정책은 국가적으로 지열이나 태양광시설을 주택에 설치하도록 지원해줌으로써 신재생에너지의 보급에 앞장서고 있다. 특히 태양광은 재생에너지 부분에서 단연 최대 실적을 보유하고 있는 자원이다.
2018년 5월까지 신재생에너지의 보급은 약 1.43GW를 기록했는데 그 중에서 태양광이 665 MW의 실적을 기록하였다. 이러한 보급의 활성화에는 신재생 에너지 보급 의무화 정책과 지원금 정책이 크게 기여한 것으로 보인다.
대구시의 경우 단독주택이나 공공주택에서 태양광등 신재생 에너지 설비를 설치할 경우 설치비의 60% 가량을 지원하고 있다. 상대적으로 낙후된 지역인 달성군 현풍과 구지면 일원 테크노폴리스 주택과 산업체 36곳에 총 21억원을 투자, 태양광 발전설비와 지열설비 등 대규모의 신재생 에너지원을 보급함으로써 도시재생과 신재생 에너지의 보급을 동시에 이뤄내고 있다.
그린홈은 주택뿐만이 아니라 시청 같은 공공기관에도 활용되고 있다. 공공기관의 경우 2008년부터 공공기관의 에너지 합리화 추진 지침에서 공공기관의 신재생에너지 이용을 의무화 하고 있다.
그린홈은 단열 성능강화 등 냉난방 에너지사용량을 최소화하는 것을 목표로 하는 패시브 형태와 태양광 지열 등 직접적으로 신재생에너지를 생산하는 액티브 형태로 구분되며, 제로에너지 빌딩이라고도 불린다. 이러한 제로에너지 빌딩, 그린홈은 신재생 에너지의 공급이 원할하게 이뤄질 수 있는 지역, 시설 설치의 리스크가 없다면 충분히 활용될 수 있으며 앞으로 지어질 건물들의 이상향이 그린홈이기 때문에 낙후된 것을 새로이 리뉴얼 하는 도시 재생적 차원에서도 충분히 활용되고 있다.
· 친환경 단지 조성
국가적인 차원에서 의도적으로 신재생 에너지의 보급과 활성화를 위해 각종 단지를 조성하기도 한다. 미국의 경우 어반 빌리지를 형성하였다. 어반 빌리지란 교통 부하가 적거나 발전이 떨어진 지역을 권역으로써 육성하고 신도심 지역과는 대중교통으로 유기적으로 연결하여 친환경적이고 에너지 절약형으로 개발되는 컴팩트한 지역을 의미한다. 도심에 있는 고밀도로 복
잡한 지구인 Urban Center Village, 교통 네트워크 상
중요한 Hub Urban Village, 공공교통을 중심으로 하는 Residential Urban Village, 환경 보전을 우선으로 하는 Neighborhood Village 4가지 유형의 지구로 분리한 뒤, 낙후된 지역을 중심으로 재생 및 성장 관리를 기초로 하는 정책을 펼친다. 이 지역에서는 성장과 재생이 함께 이루어지며, 그린홈을 구축하고 대중교통을 중심으로 한 친환경적인 교통의 연결을 통해 신재생 에너지와 재생, 성장이 공존하는 Village를 형성하고 있다.
우리나라 역시 2020년까지 그린홈 100만호의 조성과 신재생 에너지 이용 시스템을 구축하는 그린 빌리지의 형성이 계획 되어 있다. 특히 부산은 원도심지역인 중구, 동구, 서구, 영도구 지역 중 중구의 주택 재개발 지구를 중심으로 하여 지구 전체를 신재생 에너지 타운으로 조성하는 그린 빌리지 사업을 추진 중에 있으며 총 17개 지구를 대상으로 타당성 검토 작업을 진행
하고 있다. 현재 진행 중인 여러 친환경 단지 프로젝트 중 성공적이라고 평가받는 지역 중 하나는 캐나다의 Dockside green 프로젝트-밴쿠버 인근 빅토리아 내항에 위치한 공업단지 부지이다.
기존에는 공업단지일뿐인 공간이었지만 Dockside green 프로젝트를 통해 탄소제로 복합단지로 재탄생되었다. 환경오염이 극심했던 공업 단지가 프로젝트를 통해 새로이 재생된 것이다. 이 부지에서는 의도적으로 탄소배출을 줄이고 대중교통을 활성화하였으며, 바이오매스 프랜트를 활용해 폐목재 조각을 가스로 변환시켜 온수와 열을 공급했다. 신재생 에너지 기술 중 하나인 바이오매스를 통해 에너지 자급률을 약 75%가량으로 높였으며 잉여 에너지들은 판매함으로써 태양광 발전과 폐열회수 시스템을 도입하기도 하였다. 이러한 친환경 단지들은 신재생에너지와 도시재생이 모두 목표로 하고 있는 녹색 성장, 지속가능한 발전의 핵심 메카로써 현대 도시 발전 계획에 있어 상당한 부분을 차지하고 있다.
해결해야할 과제
신재생에너지를 이용한 도시재생은 도시를 새로이 디자인하고 재활용하는 과정에서 신재생에너지를 발전시키는 것이 실제로 가능할 뿐만이 아니라 앞으로 우리에게 주어질 지속가능성의 과제를 해결하는데 큰 도움을 줄것이다. 그러나 안타깝게도 현재 진행되고 있음에는 분명하
지만 청사진만이 펼쳐져 있는 것은 아니다. 이는 신재생에너지가 가지고 있는 한계점에서 기인하는 문제다. 첫 번째로 아무리 신재생에너지가 미래에 중요한 에너지라지만 화석연료에 비해 단가가 경쟁력이 부족하다. 그렇기에 대부분 신재생에너지의 활용이 정부 주도로 이뤄지고 있는 것인데 이는 언젠가 변화해야할 부분이다. 이를 해결하기 위해서 관련 논문들은 정부의 예산 지원을 통해 시장 수요를 창출해주고, 신재생 에너지가 돈이 될 수 있는 상품 가치를 가지게 끔 해주어 기업의 진입과 생산 규모의 확대가 이뤄져야 한다고 언급하였다.
둘째, 그린홈의 신재생 에너지 적용 문제이다. 물론 현재 많은 공공 주택에 신재생 에너지가 적용되고 있는 것은 맞다. 하지만 아직까지 태양광과 지열 부문에만, 특히 상당부분 태양광에만 의존하고 있다. 이는 아직까지 최대의 효율을 낼 수 있는 최적 설계가 기술적인 한계에 부딪히고 있기 때문이다. 기술이 발전한다고 해도 문제인 것이 주택은 한번 지어지면 오랜 시간 존재하는 공간이기 때문에 이미 공공 주택에 설치된 태양광 기술을 효율성의 명목 아래 다시 교체한다는 것이 현실적으로 어렵다. 그렇다고 교체하지 않으면 에너지의 전환률이 아직까지 떨어지고, 상당부분 태양광에 의존하고 있다는 부분이 결국 대체제가 없어 에너지 가격의 변동에
대처하기 어려움을 의미한다. 이러한 문제점들은 신재생 에너지들이 공통적으로 가지고 있는 문제들이기에 그린홈과 단지 조성에 앞서 어떠한 공간과 에너지를 택할지 철저한 계획이 필요함을 의미한다.
셋째, 도심이 가지는 여러 제한에서 오는 문제점들이다. 구도심이라 하더라도 위치상으로는 신도심과 가까운 지역들도 많고, 지가가 비싼 경우도 많다. 혹은 낙후된 공간이지만 사유지인 공간도 존재한다. 이러한 지역에 도시재생이란 명목으로 신재생에너지를 이용하는 것은 이미 경제적인 관점에서 한계를 지니고 있는 신재생에너지에 있어 큰 걸림돌이 될 수 있다. 또한 구
도심 지역은 예전의 환경을 보전한다는 이유로 법과 제도에 의해 개발이 의도적으로 제한되고 있는 경우도 많다. 이러한 문제를 해결하기 위해선 도시 거주민과 지자체, 정부의 유기적인 의견의 교환이 필요하다. 낙후된 공간이라고 해서 도시재생이 무조건 필요한 것은 아니기 때문이다. 거주민, 지자체, 정부가 모두 원하고 예산과 경제적인 문제가 해결 될 때 이러한 문제는 해결될 수 있을 것이다.
경제적인 문제로 인해 도시재생과 신재생에너지에 현실적인 한계가 있는 것은 사실이다. 그러나 분명한 것은 앞으로 다가올 미래의 중점은 지속가능성이다. 그리고 이 지속가능성을 실현하기 위해선 주어진 자원과 공간 내에서 무분별한 소모가 일어나서는 안된다. 그러한 차원에서 신재생에너지를 활용한 재생은 마냥 비현실적이라고 여겨선 안되며, 성공사례를 참고해 우리 지역에 맞는 방식의 재생공간과 신재생 에너지를 채택할 필요가 있다. Regeneration, 재생은 유한한 현실에 새로운 가능성을 부여해줄 것이다.
R.E.F.13기 김준훈
고등학교 통합과학과 과학탐구실험 교과서의 지속가능한 친환경 에너지 도시 설계 활동 비교 분석
본 연구는 2015 개정 과학과 교육과정의 통합과학 교과서와 과학탐구실험 교과서에 수록된 ‘지속가능한 친환경 에너지 도시 설계 활동’을 분석하였다. 이를 위해 통합과학 교과서와 과학탐구실험 교과서를 모두 집필한 5개의 출판사의 교과서를 분석 대상으로 선정하여, 활동의 제목, 목표, 전개 방식을 분석하였다. 주요 결과는 다음과 같다. 첫째, ‘지속가능한 친환경 에너지 도시 설계 활동’의 제목과 목표는 ‘친환경 에너지 도시 설계’를 공통적으로 진술하고 있었다. 둘째, ‘지속가능한 친환경 에너지 도시 설계 활동’의 전개 방식은 통합과학 교과서와 과학탐구실험 교과서 간에 차이가 있었다. 과학탐구실험 교과서는 대체로 친환경 에너지 도시 사례 소개, 친환경 에너지 도시 사례 조사, 친환경 에너지 도시 기준 설정, 친환경 에너지 도시 설계 아이디어 고안, 친환경 에너지 도시 설계 아이디어 발표 및 평가 순서로 활동을 전개하였으며, 1종은 친환경 에너지 도시 모형 제작과 모형 발표 및 평가 활동까지 전개하고 있었다. 반면 통합과학 교과서는 대체로 친환경 에너지 도시 설계 아이디어에 대한 평가를 하지 않고, 설계 아이디어를 학생들이 공유할 수 있도록 친환경 에너지 도시 설계 아이디어 발표까지만 활동을 전개하였다. 셋째, 전반적으로 과학탐구실험 교과서는 학생들이 수월하게 설계 활동을 진행할 수 있도록 단계별 활동 수행 절차를 통합과학보다 구체적으로 안내하고 있었다. 이러한 결과는 학생들의 활동 수행을 좀 더 효과적으로 이끌어 낼 수 있도록 통합과학 교과서는 구체적인 안내와 지도 방안의 마련의 필요성을 시사해준다.
This study set out to analyze “sustainable eco-energy city design activities” in Integrated Science and Scientific Inquiry-Experiment textbooks under the Revised National Science Curriculum of 2015. For this purpose, the investigator selected textbooks of five publishers that wrote both the Integrated Science and Scientific Inquiry-Experiment textbooks for analysis and analyzed activities in the title, objective, and deployment methods. The main findings were as follows: first, both the titles and goals of “sustainable eco-energy city design activities” contained “eco-energy city design”; secondly, there was a difference in deployment methods of “sustainable eco-energy city design activities” between the Integrated Science and Scientific Inquiry-Experiment textbooks. In the Scientific Inquiry-Experiment textbooks, the activities were generally developed in the order of introducing cases of eco-energy cities, doing surveys on these cases, setting the criteria of eco-energy cities, devising ideas to design an eco-energy city, and presenting and evaluating these ideas. Of the Scientific Inquiry-Experiment textbooks analyzed in the study, only one developed the activities of eco-energy city modeling, and presenting and evaluating eco-energy city model. The Integrated Science textbooks, on the other hand, provided no chance to evaluate ideas to design an eco-energy city in most cases. In these textbooks, sustainable eco-energy city design activities were developed until the stage of presenting ideas to design an eco-energy city so that students could share the design ideas; and finally, the Scientific Inquiry-Experiment textbooks, in general, offered more specific information about the procedure of activity at each stage than the Integrated Science textbooks so that students could do the design activities more easily. These findings imply a need to prepare guidance and instruction plans to lead students more effectively to perform their activities in the Integrated Science textbooks.
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