[KICT LAB 시즌2] 이제 건축자재도 ‘제로’ 시대! - 제로에너지 건축자재
지구 전체 면적에서 도시가 차지하는 비중은 단 3%에 불과하지만, 놀랍게도 전 세계 온실가스 배출량의 70~80%가 이곳에서 발생합니다. 이러한 환경 문제를 해결하기 위해 유럽을 중심으로 에너지 소비량과 생산량을 합산하여 '제로'를 만드는 제로에너지 건축물이 핵심 대안으로 떠오르고 있습니다. 제로에너지 건축물은 신재생 에너지를 생산하는 액티브 기술도 중요하지만, 무엇보다 건축자재 자체의 성능을 높여 열 손실을 최소화하는 패시브 기술이 그 기초를 형성합니다. 특히 열의 이동인 열교 현상을 막고 공기의 흐름을 차단하는 기밀 성능을 확보하는 것은 탄소 배출을 줄이는 가장 직접적인 방법입니다. 하지만 국내의 경우 제로에너지 건축물을 활성화하는 과정에서 원천 기술의 부재라는 큰 장벽에 부딪혀 왔습니다. 핵심 건축 기술과 고성능 자재 대부분을 해외 수입에 의존하다 보니, 일반 건축물 대비 공사비가 약 160%까지 상승하는 등 경제성 확보에 어려움이 많았습니다. 또한 탄소 중심의 기존 산업 구조와 자재 간의 낮은 호환성은 통합 설계를 어렵게 만들어 자원의 효율성을 떨어뜨리는 요인이 되었습니다. 이러한 높은 비용과 기술적 한계는 국내 건설 시장에서 친환경 건축물이 대중화되는 속도를 늦추는 주요 원인으로 작용하며 국산화 기술의 필요성을 더욱 증명해 왔습니다. 한국건설기술연구원은 이러한 한계를 극복하고자 에너지 절감 기여도가 높은 창호 시스템을 100% 국산화하는 성과를 거두었습니다. 사계절이 뚜렷한 국내 기후 특성에 맞춰 겨울철 난방과 여름철 냉방 에너지를 동시에 절감할 수 있는 이중창과 커튼월 기술을 개발한 것입니다. 특히 초고층 빌딩에 쓰이는 커튼월은 다양한 유리 사양과 결합이 가능한 전용 브래킷을 적용해 열교 차단은 물론 공사 기간까지 대폭 단축했습니다. 세계 최고 수준의 성능을 유지하면서도 공유 프로파일 기술을 통해 가격을 기존의 절반 수준으로 낮춘 이 기술은 제로에너지 건축물의 경제적 문턱을 낮추는 획기적인 전환점이 될 것입니다. 창호와 더불어 단열 성능을 극대화한 진공 단열 신소재의 개발도 주목할 만합니다. 기존 단열재는 성능을 높이려면 두께가 두꺼워져 실내 면적이 줄어드는 단점이 있었으나, 새로 개발된 소재는 진공 기술을 활용해 100mm 이하의 얇은 두께로도 기존보다 약 10배 우수한 단열성을 제공합니다. 이는 열전도율을 극한으로 낮추어 전국 어느 지역에서도 법적 기준을 상회하는 에너지 효율을 낼 수 있게 합니다. 또한 강화된 건축법에 맞춰 불에 타지 않는 준불연 성능까지 확보함으로써, 에너지 효율화와 화재 안전이라는 두 가지 핵심 가치를 동시에 만족시키는 데 성공하며 현장 활용도를 높였습니다. 마지막으로 개발된 초단열 방화문은 화재 시 연기와 불꽃을 최대 90분까지 차단할 수 있는 강력한 내화 성능과 단열 효과를 동시에 갖추었습니다. 문 내부에 들어가는 접착제와 가스킷 등 미세한 부품까지 새롭게 설계하여 열 손실을 방지하면서도 무게는 가볍고 두께는 얇게 만들어 시공의 편의성까지 극대화했습니다. 정부가 2025년부터 50가구 이상 아파트의 제로에너지 건축물 인증 의무화를 예고함에 따라 이러한 혁신 자재들의 역할은 더욱 중요해질 전망입니다. 2050 탄소중립 로드맵을 향한 국산 기술의 약진은 우리 삶의 터전을 더욱 친환경적이고 안전한 미래로 안내할 것입니다.
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