그린투모로우

자연은 신이 만든 건축이며, 인간의 건축은 그것을 배워야 한다"

'천재 건축가'로 불리는 안토니오 가우디의 이 말은 신이 만든 가장 아름다운 건축물인 이 세상, 즉 자연과 창조주의 손에 의해 만들어진 사람의 만남은 아름다운 조화를 이루며 살아야 한다는 의미다.

건축과 자연에 대한 이러한 기본적인 인식의 바탕 위에서, 인간은 건축이라는 매개를 통해 자연과 교감하며 살아야 한다.

최근 온난화로 나날이 불쾌지수가 높아져 가고 있는 우리 지구별과 소통할 수 있는 보금자리는 바로 '친환경 주택'. 지금부터 인간과 자연의 아름다운 만남을 꿈꾸는 '친환경 건축' 의 세계로 초대한다.

Best of the Best, 미래형 웰빙 하우스

목조주택

목조주택

삼성물산빌딩

자나 깨나 환경을 생각하는 맑음 씨는 10년 동안 살아왔던 도심 속 아파트를 과감하게 팔고, 경기도 파주시에 친환경 목조전원주택을 지었다. 빨간 지붕 위에는 태양광 집열판을 달았고, 복도 천장에는 시원하게 펼쳐진 파란 하늘을 볼 수 있는 커다란 창문을 내었다.

이처럼 에너지저감형으로 지은 집 구조덕분에 맑음 씨는 금새 부자가 됐다. 냉·난방비를 무려 56%나 절약할 수 있었고, 특별한 수리가 필요치 않은 목조의 강점 때문에 유지관리비 역시 전혀 들지 않았던 것이다.

지구온난화가 시시각각 진행됨에 따라 환경파괴의 심각성에 대해, 세계인들은 녹색혁명의 기치를 내세우고 있다. 건설업계 역시 저탄소 녹색성장의 바람이 불며, 그 일환으로 친환경 주택의 건설이 증가하고 있는 추세다.

자연과 조화를 위룬 건강을 생각한 건축물은 어떤 모양일까? 세계적으로 유명한 친환경 건축 사례에 대해 알아봤다.


환경을 바꾼다, 월드체인저들의 '그린 빌딩'

Genzyme Center 외부와 내부 모습

1. Genzyme Center 중앙에 자연광 유입 시스템
2. Genzyme Center 건물관리시스템
3. Genzyme Center 이중외피 창호 고효율 시스템
4. Genzyme Center 아트리움 자연광 유입 시스템


전 세계적으로 환경문제가 핵심 이슈로 부각되면서 온실가스 방출 등으로 지구 온난화에 막대한 영향을 미치고 있는 건축물은, 에너지 소비량이 전체 에너지의 약40%를 차지하고 있다.

여기서 우리가 반성해야 할 사실은 이미 미국, 영국, 일본 등 선진국에서는 90년대 초부터 '에너지-제로' 건축물의 건설을 목표로 친환경 건축의 활성화를 유도하고 있다는 것. 이에 따라, 해외 선진국의 대표적 친환경 건축물 우수사례 분석을 통해 'ECO-Office'에 대한 보다 쉬운 이해에 접근할 수 있을 것이다.

참신한 아이디어와 환경적 요소기술을 적절히 적용해 건강성, 쾌적성, 환경적인 요소를 모두 갖추고 있는 미국 보스턴의 'Genzyme Center'. 이 건물의 주요 특징 중 하나는 적극적인 'Passive 자연채광'을 위해 건물 중앙에 자연광 유입 시스템을 적용한 것.

이 구조는 태양의 괘도를 따라 움직이는 천장 거울을 통해 유입된 빛이, 5단계의 반사장치를 투과해 건물내부로 유입되어 실내 조명에너지의 75%를 공급하고 있다.

또한 이 아트리움 공간은 연돌효과(굴뚝으로 연기를 내보내는 원리)에 의한 자연환기방식이 적용되어, 실내에 더워진 공기는 천장을 통해 외부로 배출되고 건물 옥상부에 설치된 태양열 전지는 최대 20KW의 전력을 생산하고 있다.

이 외에도 옥상녹화에서 수집된 우수를 냉각탑의 냉각수 및 관개응수로 이용하고 있으며, 우수배수관에 필터를 설치하여 토양 침식에 의한 하수오염까지 줄이고 있다.

Sapporo Branch Building 공조개념도

Sapporo Branch Building 구조 개념도

Sapporo Branch Building 철재보 구조

'Super Ecological Model Project'로 추진된 'Taisai Sapporo Branch Building'은 지역적 기후조건을 적절히 반영한 일본의 대표적 친환경 건축물 중 하나다.

한랭지인 지역적 특성을 감안한 외단열 벽식 구조로 계획하였고 태양광 채광시스템인 'T-Sole', 'Eco-void'를 이용한 자연환기, 신개념 제진 시스템인 'TASMO'을 적용하여 지진에 대비한 것.

자세한 설계구조를 설명하자면 건물 외벽(250mm)은 축열기능이 있는 PC판과 외단 열재로 시공했고, 벽식 기둥은 인장력이 강한 철골보를 연결했으며 기둥 하부에는 오일댐퍼를 설치하여 지진에너지를 흡수하도록 설계했다.

또한 외피에 의한 열손실을 줄이기 위해 외단열 벽체의 개구부를 최소화해 'Low-E'유리를 설치하여 겨울철 난방에너지까지 저감하고 있다.

건물 중앙부에는 아트리움을 배치하고 상부 천장으로부터 유입된 빛은 3차에 걸친 반사거울 설치로 실내부로 전달된다. 이를 통해 로비의 조도가 일반 천장에 의한 빛보다 2~3배 높게 나타나게 함으로써 조명에너지를 20~30% 절감할 수 있는 것.

아트리움의 기능은 이 뿐만이 아니다. 천장부에 설치된 환기창을 통해 자연환기가 가능토록  실내외 조건에 따라 개폐가 자동으로 되게 고안한 것.

공조시스템으로는 천장 구체복사를 이용한 난방, 구체축열 복사냉난방 시스템을 적용, 30% 이상의 에너지 절감을 실현하여 CASBEE(日건축물 종합환경 평가시스템)에서 BEE=4.5로 평가돼 최우수 등급인 S등급을 인정받았다.


대한민국 하늘, 친환경으로 '맑음'

삼성물산이 건축한 친환경 주택 '그린 투모로우' 외관

'그린 투모로우' 내부

지난 100년 동안 대한민국의 기온은 1.5℃나 올랐다. 0.74℃ 올라간 세계 평균 기온과 비교해 보면, 국내 온난화 현상의 심각성을 알 수 있다.

싸늘한 위기감에 직면한 정부는 지난 2002년부터 '친환경건축물 인증제도'를 시행해오고 있다. 국내에도 푸른 잔디가 깔린 아파트들이 점점 늘어나고 있는 추세인 현재, 환경을 사랑하는 국내 건축가들이 쌓은 공적을 소개한다.

지난 9일, 삼성물산이 발표한 '그린 투모로우'는 가장 최근에 개발된 따끈따끈한 친환경 건축물이다. 이 구조물은 외부 전력 도움 없이 자체적으로 전기를 생성하는 신개념 녹색 주택으로써, 60여 가지의 친환경 기술을 도입해 건설됐다.

삼성물산기술연구소 관계자는 "그린 투모로우는 외부 에너지를 전혀 사용하지 않고, 자체적으로 조명과 냉난방 등 생활에 필요한 전력을 해결하는 미래형 주택입니다. 전체 사용 에너지 가운데 56%는 삼중창과 옥상녹화, 진공단열재, 이중외피 등 첨단 건축자재를 이용해 절감하고, 나머지 44%는 태양광과 지열, 풍력발전으로 충당해요"라고 설명했다.

과연 이것이 가능할까? 의문을 가지고 제로 에너지 주택인 그린 투모로우의 이모저모를 살펴봤다.

가장 먼저, 집 안에 들어서니 천장과 벽면에는 커다란 창과 환기장치들이 설치돼 있었다. 이는 자연에서 얻을 수 있는 빛과 열을 최대한 보존, 활용해 에너지 사용을 절감한 기술.

삼성물산기술연구소 관계자는 "실제 자연의 빛과 열을 최대한 확보키 위해 정남향과 장방형 구조로 설계했어요. 복도 천장에 하늘로 향한 창문을 내고 화장실에도 빛을 반사시켜 내부를 비추는 '광덕트'를 설치해, 별도 기기 없이도 자연광과 열을 활용할 수 있도록 한 것"이라고 전했다.

이처럼 집 안으로 자연스럽게 들어온 빛과 열은 단열장치를 통해 활용된다. 또한 에너지 보존을 위해 냉장고에 들어가는 진공단열보드를 건물 단열재로 썼고, 창호는 3중창으로 마감했다.

전력 절감를 위한 숨은 기술 역시 흥미로웠다. 그린 투모로우는 직류전원(DC) 배전기술을 적용해, 교류전원을 직류전원으로 변환하는 과정을 생략한다. 전환할 때 발생하는 전력 손실을 줄이기 위해서다.

강남역 인근에 세우진 친환경 빌딩인 삼성물산빌딩

삼성물산빌딩 단지내 배치도

삼성물산빌딩 청정가습 시스템

삼성물산빌딩 대나무 조경

삼성물산빌딩 CW디자인

강남역 인근에 가면 반짝이는 유리로 된 옷을 입은 듯 한 고층빌딩을 어렵지 않게 발견할 수 있다. 바로 실내 환경, 에너지, 친환경을 추구하는 'ECO Office'로 설계돼 지난 2007년 5월 친환경 건축물 최우수 등급을 취득했던 '삼성물산빌딩'이다.

이는 강남역에 위치한 삼성생명빌딩, 삼성물산빌딩, 삼성전자빌딩으로 구성된 3개동의 삼성 오피스빌딩 단지에 지하 7층, 지상 34층, 연면적 81,117m²규모로 건립된 업무용 빌딩.

'Mass Concept'이라는 이름표를 가진 건물디자인은 한국의 전통적 가구식 목조 결합기술을 형상화한 것으로, 3개 건물이 이미지 통일성 및 조화를 이룰 수 있도록 계획됐다.

또 외장 C/W Design은 외장면에 수직과 수평의 요철을 두어, 강한 수평과 수직 형태의 C/W을 통하여 명확한 Mass Design을 강조했다.

화려한 외관 뿐만 아니라, 내용물까지도 착한(?) 삼성물산빌딩은 국내 최고의 친환경건축물로 선정됐다. 생태학적으로 이상적인 사무공간으로써, 근무자에게 가장 쾌적한 실내 환경을 제공하면서도 에너지 사용을 최소화할 수 있는 ECO Office로 건설했기 때문.

친환경 그린 빌딩으로 새롭게 태어난 '삼성물산빌딩'이 내포한 강점은 무엇일까? 에너지 절감과 실내 환경 등으로 분류해 특징을 정리했다.

지금까지 친환경 건축물의 국내외 우수 사례에 대해서 간략히 살펴봤다. 위의 사례를 통해 친환경 건축물에는 공통적으로 건강과 쾌적성, 환경성을 위해 다양한 친환경·에너지 절약적인 설계기법들이 적용되고 있음을 알 수 있다.

최근 지구 온난화, 국제유가 상승으로 인해 전체 에너지의 40%를 소비하는 건축 분야에서, 친환경 건축물의 도입은 이미 필수 사항이 됐다. 이에 국내에서도 관련 기술들을 보다 심도 있게 개발, 보다 이상적인 친환경 건축물 실현에 최선을 다할 것을 기대해 본다.