표제지
목차
연구요약 3
제1장 서론 16
1.1. 연구배경 및 목적 18
1.2. 연구범위 및 방법 20
1.3. 기대효과 20
제2장 건축 LCA 기법을 활용한 아파트 CO₂ 배출량 관련 이론 고찰 21
2.1. 관련 동향 분석 23
2.1.1. 적산법 25
2.1.2. 산업연관표법 26
2.2. 자재생산단계 27
2.3. 시공단계 27
2.4. 사용단계 28
2.5. 폐기단계 28
제3장 저탄소녹색성장을 위한 사례 연구 30
3.1. 저탄소 친환경기술개발 개요 32
3.2. 국내 사례조사 33
3.3. 국외 사례조사 53
제4장 LCA 평가를 위한 아파트 주요 자재 및 CO₂ 배출량 분석 60
4.1. 에너지 사용량과 CO₂ 배출량 62
4.1.1. IPCC 탄소배출계수 62
4.1.2. 전기의 CO₂ 배출량 원단위 63
4.1.3. 화석연료의 CO₂ 배출량 원단위 64
4.2. 자재의 CO₂ 원단위 배출량 66
4.2.1. 시멘트 66
4.2.2. 레미콘 67
4.2.3. 철근 68
4.2.4. 판유리 69
4.2.5. 아파트 자재의 CO₂ 배출 원단위 산출 69
4.3. 아파트 전과정 예비조사 및 지구단지별 분석 70
4.4. CO₂ 배출량 기준 상위자재 조사 분석 76
4.5. 구조체 공법별 CO₂ 배출량 비교 평가 분석 80
제5장 SH아파트 실내공기질 현황 평가 분석 92
5.1. 개별자재 실험 94
5.1.1. 실내오염물질 94
5.1.2. 실내 건축자재 방출 오염물질 측정 112
5.1.3. 건자재 방출시험 결과 123
5.2. SH공사 신축아파트 현장실험 결과 126
제6장 시뮬레이션과 LCA를 통한 친환경 건축 구법 평가 140
6.1/ 5.3. 친환경 자재 시뮬레이션 142
6.1.1/5.3.1. 단열재 시뮬레이션 142
6.1.2/5.3.2. 자재 교체에 따른 CO₂ 저감량 도출 148
6.2/5.4. LCA 단계별 CO₂ 저감을 통한 친환경 건축구법 평가 150
제7장 결론 154
참고문헌 163
[부록] 친환경 자재등급(출처: 공기청정협회) 166
판권기 191
[표 2-1] 아파트 LCA 단계 29
[표 3-1] 국내외 외피 기준 성능 및 GREEN TOMORROW의 외피 성능 35
[표 3-2] PV 모듈 사양 37
[표 3-3] 대지 주변풍속 39
[표 3-4] 그린 홈 세부 요소 기술 43
[표 3-5] 국내 저에너지 건물의 에너지 저감 방안 비교 분석 50
[표 3-6] 국외 주거건물에 적용 된 ZEB의 요소 58
[표 4-1] IPCC carbon emission factors 62
[표 4-2] Amount of electric generation and fossil fuel use in Korea(2006) 64
[표 4-3] CO₂ emission amount by electric generation of Korea 64
[표 4-4] CO₂ emission capita of fossil fuels 65
[표 4-5] 공동주택 100㎡당 자재물량 및 CO₂ 배출계수 69
[표 4-6] 타사 아파트의 CO₂ 배출량 분석 결과(ton-CO₂/100㎡) 72
[표 4-7] SH 강일 10단지 아파트의 CO₂ 배출량 분석 결과(ton-CO₂/100㎡) 73
[표 4-8] 단지별 자재생산, 시공, 폐기단계 단계의 CO₂ 배출량 비교(ton-CO₂/100㎡) 75
[표 4-9] 아파트 건축 시 투입되는 자재 물량(중량 기준) 77
[표 4-10] 아파트 건축 시 투입되는 자재에 의한 CO₂ 배출량 78
[표 4-11] 구조체별 수명적용 전(1회 시공 시) 투입자재 물량(ton-자재/100㎡) 82
[표 4-12] 구조체별 수명적용 전(1회 시공 시) 투입자재 물량(ton-CO₂/100㎡) 82
[표 4-13] 구조체별 수명적용 전(1회 시공 시) 투입자재 물량(원/100㎡) 82
[표 4-14] 구조체별 수명적용 후 투입자재 물량(ton-자재/100㎡) 86
[표 4-15] 구조체별 수명적용 후 투입자재에 의한 CO₂ 배출량(ton-CO₂/100㎡) 86
[표 4-16] 구조체별 수명적용 후 투입자재에 의한 환경비용(원/100㎡) 86
[표 4-17] 구조체별 수명적용 후 투입 자재 물량(ton-자재/1,000세대) 88
[표 4-18] 구조체별 수명적용 후 투입자재에 의한 CO₂ 배출량(ton-CO₂/1,000세대) 88
[표 4-19] 구조체별 수명적용 후 투입자재에 의한 환경비용(원/1,000세대) 88
[표 5-1] 실내공기 발생원과 오염물질 96
[표 5-2] 열탈착을 이용한 VOCs 측정 및 분석방법 103
[표 5-3] 2.4-DNPH를 이용한 카르보닐화합물의 측정방법 105
[표 5-4] 측정방법의 특징 108
[표 5-5] 친환경 건축자재 단체품질 인증제도의 적용기준 111
[표 5-6] TVOCs 농도와 건강에의 영향 120
[표 5-7] 포름알데히드의 인체 영향 122
[표 5-8] 장기전세, 국민임대수준 실내마감재 리스트 123
[표 5-9] 개별 실내건축자재 오염물질 뱅출실험 결과 125
[표 5-10] SH 신축아파트 공기질 측정 현장 126
[표 5-11] 시료채취 시기 127
[표 5-12] 실내공기질 측정항목 및 측정기기 131
[표 5-13] HPLC 분석조건 133
[표 5-14] GC/MS의 분석조건 134
[표 5-15] 신축아파트에서의 온ㆍ습도 측정 결과 135
[표 5-16] TVOC의 실내공기질 권고기준 135
[표 5-17] 신축아파트에서의 오염물질 측정결과 135
[표 6-1] 중부지방의 친환경주택의 등급별 열관류율 142
[표 6-2] LCA 단계별 친환경 건축구법 이슈 도출 결과 151
[그림 1-1]/[그림 8-1] 서울의 에너지 사용 흐름도 18
[그림 1-2]/[그림 1-9] 연구 추진 체계 20
[그림 2-1] 건물 전과정평가의 흐름도 25
[그림 3-1] Zero Energy Building과 Zero Emission Building의 차이점 32
[그림 3-2] GREEN TOMORROW 33
[그림 3-3] GREEN TOMORROW 시스템(기술요소) 다이어그램 34
[그림 3-4] 자연환기 다이어그램 35
[그림 3-5] 거실과 주방의 자연채광 36
[그림 3-6] BIPV 설치 38
[그림 3-7] 지열 도로 융설 시스템 옥외 배관 설치 39
[그림 3-8] 그린 홈 전경 40
[그림 3-9] 그린 홈의 에너지 절약 기법 41
[그림 3-10] 3L House 개념도 44
[그림 3-11] 3L House 주요 적용기술 46
[그림 3-12] Zero Energy Town 47
[그림 3-13] 성능 시험동 48
[그림 3-14] 제로에너지 솔라 하우스 개념 49
[그림 3-15] 현대건설의 저탄소 디자인 개념 51
[그림 3-16] 친환경 콘크리트 개발 51
[그림 3-17] Gish Apartments 53
[그림 3-18] Solar Umbrella 55
[그림 3-19] Super E의 Zero-Carbon 기술 56
[그림 4-1] 아파트 투입물량 비교 70
[그림 4-2] 벽식구조 아파트의 전과정 단계 CO₂ 배출량 비교분석 71
[그림 4-3] 연구 분석 방향 모색 74
[그림 4-4] 아파트 단지별 자재생산단계의 CO₂ 배출량 비교 75
[그림 4-5] 아파트 건축시 사용되는 자재 제조시 배출되는 CO₂ 량의 기여도 79
[그림 4-6] 아파트의 구조체 별 종류 81
[그림 4-7] 아파트의 구조체 별 자재 물량(수명적용 전) 83
[그림 4-8] 아파트의 구조체 별 자재생산단계의 CO₂ 배출량(수명적용 전) 83
[그림 4-9] 아파트의 구조체 별 자재생산단계의 CO₂ 비용(수명적용 전) 83
[그림 4-10] 아파트 구조체 별 100년간 수명적용 결과 시공 회수 84
[그림 4-11] 아파트의 구조체 별 자재 물량(수명적용 후) 85
[그림 4-12] 아파트의 구조체 별 자재생산단계의 CO₂ 배출량(수명적용 후) 85
[그림 4-13] 아파트의 구조체 별 자재생산단계의 CO₂ 비용(수명적용 후) 85
[그림 4-14] 아파트의 구조체 별 자재 물량(수명적용 후, 1,000세대) 87
[그림 4-15] 아파트의 구조체 별 자재생산단계의 CO₂ 배출량(수명적용 후, 1,000세대) 87
[그림 4-16] 아파트의 구조체 별 자재생산단계의 CO₂ 비용(수명적용 후, 1,000세대) 87
[그림 5-1] 페인트에서 TVOCs 방출농도 98
[그림 5-2] 건축자재 시공후 TVOCs 방출농도 99
[그림 5-3] 건축자재 시공후 HCHO 방출농도 99
[그림 5-4] 용기포집법에 사용되는 Canister 102
[그림 5-5] 고체흡착법과 용매추출법에 이용되는 흡착튜브 102
[그림 5-6] DNPH 유도체화 반응 105
[그림 5-7] 포름알데히드의 일반적인 농도분포 범위 106
[그림 5-8] DNPH 카트리지와 오존스쿠루버 107
[그림 5-9] 친환경 건축자재 단체품질 인증마크 예 111
[그림 5-10] 친환경건축자재 인증시험 시료 오염물질 포집방법(소형챔버법) 112
[그림 5-11] 가스크로마토그래피(GC/MS) 113
[그림 5-12] HPLC 113
[그림 5-13] 방출실험 소형챔버 115
[그림 5-14] 접착제 재료와 고정틀 고정 116
[그림 5-15] 목재 재료와 고정틀 고정 116
[그림 5-16] 시험편을 고정틀과 조립후 챔버안에 넣고 있는 모습 116
[그림 5-17] 실험 시작 7일 후 건축자재에 따른 TVOC 방출강도 124
[그림 5-18] 실험 시작 7일 후 건축자재에 따른 HCHO 방출강도 125
[그림 5-19] 측정 방법 127
[그림 5-20] 강일지구 측정 현장 128
[그림 5-21] 마천지구 측정 현장 129
[그림 5-22] 세곡지구 측정 현장 130
[그림 5-23] 실내에 측정장치를 설치한 모습 (1) 132
[그림 5-24] 실내에 측정장치를 설치한 모습 (2) 132
[그림 5-25] 시료추출장치 및 분석기기 133
[그림 5-26] SH 신축 아파트의 폼알데히드 측정결과 비교 136
[그림 5-27] SH 신축 아파트의 TVOC 측정결과 비교 137
[그림 5-28] Bake-Out 실시전과 실시 후의 HCHO의 농도변화 138
[그림 5-29] Bake-Out 실시전과 실시 후의 TVOC의 농도변화 138
[그림 6-1] 벽체 단열재 적용결과의 예 144
[그림 6-2] SH공사 강일 10단지의 평가주택 평면도(84㎡) 145
[그림 6-3] 세대 위치별 외피 면적 및 열관류율 계산유무 구분도 145
[그림 6-4] 시뮬레이션 대상 아파트 10층 40세대 1동의 위치별 세대구분도 146
[그림 6-5] 친환경주택 등급에 따른 난방에너지 저감율 시뮬레이션 결과 146
[그림 6-6] 친환경 자재 사용으로 인한 CO₂ 배출량 저감율 149
[그림 6-7] 아파트 LCA의 단계별 친환경 구법 적용 diagram 151