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에너지 제로 건물, 이제 멀지 않았다

 

출처 : optimapa.com

제로에너지건축물 인증제가 올해 1월 20일부터 시행된다. 국토교통부는 파리 기후협약과 국가 온실가스 감축 목표 달성을 위해 2025년 신축 건축물에 대한 제로에너지건축물 의무화를 추진하고 있다. 시장이 점점 커지고 대세가 되는 것을 넘어서, 이제는 하나의 의무가 되어가고 있을 정도로 제로에너지건축물에 대한 관심과 중요성이 높아지고 있다.

제로에너지건축물은 건물이 사용하는 에너지와 건물 내 신재생에너지의 발전량을 합산하여 에너지 소비량이 최종적으로 영(Net Zero)이 되는 건축물을 말한다. 신재생에너지를 활용해 에너지 소비를 자체적으로 해결하고, 단열기술을 통해 외부로 유출되는 에너지양을 최소화해야만 한다. 건물은 국가 온실가스 배출량의 25%가량을 차지한다. 그만큼 중요하다.

한발 더 나아가 건축자재의 생산과정에서 불가피하게 배출되는 탄소를 줄일 방법은 없을까? 자재생산 단계의 탄소 배출량은 건설산업에서 발생하는 이산화탄소의 30%가량을 차지한다. 예를 들어 콘크리트의 주를 이루는 시멘트의 경우 탄산칼슘을 1,600도의 높은 온도에서 가열한다. 이때 탄산칼슘에서 산화칼슘이 생성되면서 다량의 이산화탄소가 발생하는데, 시멘트 1t을 만드는 데 약 0.8t의 탄소가 발생한다. 철강의 경우도 철광석을 불로 녹이고 굽는 과정이 필요하고, 이 과정에서 이산화탄소를 많이 배출한다.

건축자재 생산과정에서 이산화탄소는 석유와 같은 화석연료의 연소에서도 다량 발생한다. 이 점을 고려한다면 탄소배출을 줄이는 방법으로 석유를 ‘연료’가 아닌 ‘원료’로써 쓰는 방법도 생각해볼 만하다. 연소과정에서 배출되는 탄소의 양을 줄이고, 석유를 자재의 원료로서 활용하는 것이다.

그 중 대표적인 물질이 탄소섬유다. 탄소섬유는 철강보다 강도는 10배, 탄성은 7배나 되면서 무게는 5분의 1에 불과하다. 이는 화석연료로서 석유의 사용을 줄일 수 있으므로 이산화탄소의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 초경량, 고강도의 특성을 보이고 있어 철강의 대체재로 크게 주목받고 있다. 실제로 자동차, 항공기, 선박과 더불어 최근 지진 발생에 대비한 건축 보강재료로도 쓰이고 있다.

탄소배출이 기후 변화에 중요한 요인이 되고, 이를 줄이기 위한 노력이 선택이 아닌 의무가 되었다. 이러한 환경 속에서 신재생에너지와 바이오케미칼 등에서 석유의 대체재를 찾는 흐름이 가속화되고 있다. 하지만 동시에 석유를 다른 방법으로 활용하고, 석유를 통해 기존의 물질들보다 더 나은 특성을 가진 것들을 개발하고자 하는 노력도 이루어지고 있다.

독일계 특수화학기업 랑세스는 올해 초 약 1,500만 달러를 투자해 고성능 플라스틱 듀레탄과 포칸을 생산하기 위한 신규 설비를 갖추었다.  듀레탄과 포칸은 자동차의 금속 부품을 대체하는 대표적인 경량화 소재로 최대 50%까지 무게 절감을 실현할 수 있으며, 이는 연비향상 및 탄소 배출 감소에 기여한다. 세계 최대 석유회사인 사빅(SABIC)은 2015년 지속 가능 보고서의 혁신과 지속가능성 솔루션 부분에서 그들이 생산하는 폴리카보네이트와 폴리에틸렌 등을 건축자재 포장 용기 등 시장의 솔루션으로 제시했다. 에너지 제로 건물, 이제 멀지 않았다.

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