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■ 생태기능 유지 건축외장 시스템
단열 방수 배수기능 성능 충족기술 개발 ‘핵심’
도시열섬 현상 등 ‘기후 변화 문제’ 해결 기대
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| 녹화옥상(KICT-GRS2004적용현장) |
저탄소 녹색성장이 정책기조로 내세워진 현실에 새롭게 부각되고 있는 기술이 바로 녹화옥상시스템이라는 평가가 나오고 있다.
과거 옥상녹화에 대한 인식은 법이 정하고 있는 ‘대지안의 조경면적’을 대체하기 위해 건축공사가 완료된 옥상 일부에 녹지를 조성하는 것으로 국한됐다.
그러나 최근 서울시 초록뜰 조성 공사를 통해 옥상녹화가 녹화옥상시스템 기술로 인지되고 기술적 차별성을 보이기 시작하게 됐다.
초록뜰에 적용된 일반적인 옥상녹화와의 기술적 차이는 옥상 전체가 녹화 대상이고 방수층, 배수층, 토양필터층, 토양층, 식생층으로 구성된 시스템 기술이 적용됐다는 점이다.
또한 기존 건물의 옥상녹화에 필수적인 정밀구조안전진단과 보수보강 작업이 선행됐고, 건축물의 구조적 특성에 적합한 저관리, 경량형 옥상녹화 유형이 채택됐다.
초록뜰 이전의 옥상녹화 기술이 지상 조경 기술과 차이가 없는 옥상 조경에 불과한 반면, 초록뜰은 건축기술과 조경기술이 통합되기 시작한 초기 옥상녹화시스템 기술로 이해할 수 있다.
옥상녹화가 활성화되기 시작하면서 최근에는 건축기술과 조경기술이 완전히 융합된 ‘녹화옥상시스템’기술 개발 요구가 높아지고 있다.
연구내용
녹화옥상시스템(green roof system)이란 구조체, 단열층, 방수층, 방근층, 토양층, 식생층 등이 하나의 건축 외장시스템으로 통합된 새로운 기술이다.
즉, 신축이건 기존 건물이건 건축 공사가 완료된 구조물 상부에 녹화 공사를 추가하는 방식이 아니라, 건축 공법과 녹화 공법이 완전히 일체화된 새로운 옥상 조성 공법을 말한다.
이 시스템은 건축과 조경기술이 완전히 통합된 새로운 건축물 외장시스템이란 관점에서 기존 건축물을 대상으로 하는 옥상녹화시스템 기술과 구분할 수 있다.
옥상녹화시스템이 기존 건물의 구조적 내력과 물리적 특성에 종속될 수밖에 없는 반면, 녹화옥상시스템 기술은 이러한 제약을 받지 않는다는 점에서 기술 개발의 잠재력이 높다는 평가를 받고 있다.
기술 개발 과제
KICT-GRS2003 공법은 한국건설기술연구원이 녹화옥상시스템 기술 개발 관점에서 최초로 제안한 대안으로 저관리 경량형 또는 혼합형의 녹화 유형에 적용 가능한 기술이다.
건축물 관점에서 전형적인 외단열 공법이 적용된 녹화옥상시스템 기술로 단열층, 방수층, 배수층의 기능과 요구 성능을 모두 충족시킬 수 있는 요소기술의 개발이 공법의 핵심이다.
녹화층이 방수층을 보호하는 기능을 하며 토양기능, 물순환 기능, 기후조절 기능 등 생태기능을 유지하므로 콘크리트로 인해 발생되는 도시열섬 현상, 도시홍수 등 도시기후 변화 문제를 해결할 수 있다.
KICT-GRS2004 시스템은 저관리 경량형이나 혼합형에 적용 가능한 역지붕 녹화옥상시스템이라 할 수 있다. GRS2003과 달리 구조체(슬래브) 위에 바로 방수층을 두고 그 위에 단열층을 조성한다. 역지붕 조성 공법은 시공성과 내구성을 획기적으로 개선해 LCC를 저감하는 매우 경제적인 공법이다.
이 시스템은 2006 경남 고성 공룡세계엑스포 주제관 옥상부에 적용됐으며, 역지붕형 녹화옥상시스템 시공 최초 사례로 기록됐다.
KICT-GRS2006은 건식, 조립식 공법의 특징을 가진다. 녹화유형의 관점에서는 저관리 경량형에 해당하고, 평면뿐만 아니라 경사형 옥상 또는 지붕에 녹화가 가능하도록 개발된 시스템이다.
일반적인 녹화시스템의 배수층, 토양층, 식생층이 일체화된 플랜트 박스형 공법으로 초기 녹화 효과가 우수하고, 시공이 간편하다는 점이 장점이다.
방근기술개발
녹화옥상시스템 기술의 적용이 본격화되면서 방근 문제가 중요한 기술적 이슈로 대두됐다. 방근은 구조물 녹화의 기본 전제가 되는 기술이며, 2007년을 기점으로 서울시 옥상녹화 민간지원 사업에서 방근층의 시공을 의무화하면서 기술 개발 요구가 현실화됐다.
기술 개발 전망
저탄소 녹색성장이 국가정책기조인 현실에서 옥상녹화 기술의 개발과 보급 전망은 밝다. 특히, 신축 건물에 적용될 녹화옥상시스템 기술의 개발과 보급 전망은 어느 때보다 밝아 보인다.
옥상 못지않게 중요한 공간이 아파트 단지 외부공간의 대부분을 차지하는 인공지반이다.
이 인공지반에 도시기후 변화 문제에 대응하기 위한 분산식 빗물관리 개념 도입, 대면적 옥상녹화 공법이 적용이 이뤄지면 지금과는 전혀 다른 공법과 기능의 새로운 외부공간 조성 시스템이 개발될 전망이다.
우수유출이 없는 인공지반, 여름에도 열섬현상이 없는 인공지반, 빗물을 정화해 용수로 제공하는 인공지반, 자연과 같은 생태적 기능을 유지하는 인공지반 조성 기술이 토목, 건축, 조경 기술의 융합으로 실현될 전망이다.
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냉방비 20-40% 줄인다
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| 김현수 책임연구원(한국건설기술연구원) |
“자연의 생태기능 회복에 중점을 두고 진행하고 있습니다"
한국건설기술연구원 김현수 책임연구원은 "단순한 녹화의 개념이 아닌 자연 그대로의 모습, 생물과 살자리 보존, 생태적 기능 유지를 위해 꼭 필요한 기술"이라며 연구의 필요성을 강조하고 “단순한 취미나 녹화의 개념에서 탈피해 더 큰 기능을 포함하는 기술로 인식해야 된다"고 강조했다.
김 책임연구원은 "이 연구는 도시개발 시 상실한 자연의 생태기능 회복이 핵심으로 도시의 이상 기후 현상을 완화시킬 수 있는 탁월한 대안이며 공간적 한계 극복을 위한 구체적 방안"이라고 강조했다.
도시 이상 기후 현상은 도시의 특성상 발생하는 도시열섬, 도시 홍수 등 자연에서 발생하지 않는 도시의 이상 현상을 의미하는 것으로 "열섬과 홍수 조절이 가능해 도시 기후 치유 효과가 나타난다"고 설명했다.
특히, 도시 열섬 문제와 관련, "옥상녹화가 이뤄질 때 도시 내 공기의 온도를 2도 이상을 낮출 수 있으며 그 결과로 냉방비의 20-40% 절감이 실현 가능할 것"이라고 설명했다.
한편, 김 책임연구원은 “이 기술은 건축과 조경의 융합기술”이라고 설명하며 “개별적인 접근이 아닌 하나의 통합된 개체로의 인식 접근과 식물·토양·건축·수문·조경 등 다양한 전문가들이 모여 융합연구로 진행돼야 하는 만큼 체계적인 지원과 새로운 개념에 맞는 소재개발이 필요하다"고 덧붙였다.
