기후변화 대응을 위한 녹색건축 인증제도 평가항목 개선 연구 : 폭염 및 열섬현상을 중심으로

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Korea has seen social problems emerging with gradually growing economic and social losses from its vulnerable response to climate change due to its rapid industrialization and urban development focusing on growth. Especially, it is important to improve countermeasure ability in an integrated way as damage to human life and increase of cooling load from abnormal high temperature and heat island effect in cities due to extreme heat in summer have been intensified over years and days with the simultaneous occurrence of heat island effect such as tropical night on days with extreme heat have gradually increased. However, G-SEED (Green Standard for Energy and Environmental Design) certification keeps most of the existing certification standards and evaluation systems based on the former GBCC (Green Building Certification Criteria), so that it has failed to make considerations on abilities responding to climate change to the point. Under these circumstances, it is high time to have the improving factors with the review on the evaluation system in G-SEED which has been enforced recently. Especially, it is necessary to supplement the current system in an effort for G-SEED to play an actual role for the purpose of reducing greenhouse gases in response to climate change in the future.
Under these circumstance, cities occupy 70% of greenhouse gas emissions over the world. As residential complexes consist of important residential density among them, they become important strategic points in response to climate change.
Accordingly, this study derived planning factors for residential complexes in response to extreme heat and heat island effect through studying the related theories, literatures and preceding studies in an effort to improve evaluation items for the assessment on residential complexes in G-SEED in consideration of response to extreme heat and heat island effect, while deriving implications through analysis on the examples of domestic and foreign residential complexes based on those factors. In addition, this study suggested the improving factors for each sector relating to G-SEED as our domestic certification for environmentally friendly residential complexes through analysis on evaluation items on domestic and foreign green standards for energy and environmental design according to the derived planning factors. This study also suggested the point distribution system on the improved evaluation items through the calculation of weight with the derivation of priority for evaluation items by applying AHP (Analytic Hierarchy Process) through a questionnaire survey on experts for the improved plan on evaluation items. The conclusions of this paper through these processes are shown below;

First, the complex planning factors responding to extreme heat and heat island effect appeared to be the wind corridor plan, green plan, utilization of water spaces and water resources, and plan for materials. Subsequently, 14 detail criteria were derived. As a result of analysis on 8 domestic and foreign residential complexes based on these factors, the detail planning details for each criterion have been applied in most cases and additional planning factors appeared depending on the regional characteristics of each residential complex.

Second, as a result of comparative analysis on the reflection ratio of planning factors for residential complexes responding to extreme heat and heat island effect for evaluation items on each assessment area of domestic and foreign certification system, domestic and foreign green standards for energy and environmental design included some or whole of the planning factors. Consequently, it was considered valid to reflect the planning factors of residential complexes responding to extreme heat and heat island effect on the evaluation items for our domestic certification system. However, our domestic certification system showed the limitation of its applied scope for evaluation items responding to extreme heat and heat island effect because it only keeps the certification system for the unit of buildings. On the other hand, countries such as USA, UK and Japan among others keep the certification system for the unit of a residential complex, neighborhood and city in addition to the certification system for the unit of buildings, as well as the systematic evaluation items for residential complexes and external environments in response to extreme heat and heat island effect. Accordingly, not just the improvement on evaluation items on the current multi-dwelling house area but also the introduction of the certification system for the unit of a residential complex and neighborhood ultimately appeared to be necessary even for our country.

Third, this study suggested the point distribution system with improvement plans on evaluation items per the assessment area of G-SEED in response to extreme heat and heat island effect.
The priority and weight for each assessment area responding to extreme heat and heat island effect for each assessment area appeared to be the biological environment, energy and environmental pollution, control of water circulation, materials and resources, land use and traffic, indoor environment, and maintenance sequentially.
The importance of accessability to public transportation appeared to be the greatest in the priority and weight for the assessment item of land use and traffic, followed sequentially by the importance of the building size planning and main block layout to bring in the temperature reduction through air circulation with preservation of biological value on the existing land. The next sequentially appeared to be the validity of actions for the prevention of interference on the access to sunlight, status on the development of roads dedicated to pedestrians within a complex, development level of community center and facility, status on the network connectivity to roads dedicated to pedestrians, distance between urban and regional centers and the complex center, and status on the installation of bicycle storage and road.
The separate collection of recycle resources and albedo plan of materials in consideration of response to heating environments fell under the higher group in the materials and resources sector, followed sequentially by the variability of flat plane, use of products with the environmentally friendly certification, display of information on carbon emission of materials, reduction of food wastes, and validity of actions for the control of using living furniture.
The priority on the development of water spaces and water facilities appeared to be the greatest in the water circulation control, followed sequentially by the validity of actions for the reduction of rainfall load, validity of actions for the reduction of recycle water supply, use of rainwater, and installation of gray water.
The ecological environment area is an assessment area where the planning factors for residential complexes responding to extreme heat and heat island effect are most evaluated. The priority was higher in the order of the ecological area ratio, development of linked green axis and green ratio of natural ground. The next sequentially appeared to be the development of biotope, wind corridor planning in link with the biological environment, and validity of plantation planning.
This study has significance as the basic data for the study on the certification system improvement in consideration of responses to climate change as it suggested the evaluation items and point distribution systems of domestic green standards for energy and environmental design in an effort to plan and evaluate residential complexes responding to extreme heat and heat island effect under the circumstance where no specific reflection of abilities responding to disasters from climate change has been made yet in our domestic certification system. However, this study has limitations because it does not consider other disasters from climate change such as heavy rain, heavy storm, drought and heavy snow among others in an integrated way, when G-SEED is considered evaluating the overall performance on environment. Accordingly, additional studies should be supported for responses to disasters from climate change other than extreme heat and heat island effect in the future.

국문 초록 (Abstract)

한국은 급격한 산업화와 성장 중심의 도시개발로 인하여 기후변화 대응에 취약하며 이로 인한 경제적 사회적 손실이 점차 커지고 있어 사회적 문제로 대두되고 있다. 특히 여름철 폭염으로 인한 이상고온 현상 및 도시 열섬현상으로 인한 인명피해와 냉방부하 증가 등은 해를 거듭할수록 심화되고 있으며 폭염 발생일에 열대야 등의 열섬현상이 동시에 발생하는 날이 점차 증가하고 있어 이에 대한 통합적인 대응 능력을 향상시키는 것이 중요하다. 하지만 녹색건축인증제도는 통합되기 이전의 친환경건축물인증제도를 기반으로 기존의 인증기준과 평가체계를 대부분 유지하여 기후변화대응 능력에 대한 고려가 제대로 이루어지지 않는 실정이다. 이러한 배경에서 최근 시행된 녹색건축인증제도의 평가체계에 대한 검토와 개선방안이 필요한 시점이다. 특히 향후 녹색건축인증제도가 기후변화 대응과 온실가스 감축의 목적에 맞는 실질적 역할을 담당하기 위해선 현행 제도의 보완이 필요하다.
그런데 이러한 상황에서 도시는 세계 온실가스 배출의 70%를 차지하고 있으며 이중 중요한 거주밀도를 구성하는 주거단지는 기후변화에 대응하기 위한 중요한 전략적 요충지가 된다.
따라서 본 연구는 폭염 및 열섬현상에 대응이 고려된 녹색건축인증제도의 주거단지 평가를 위한 평가항목 개선을 위하여 관련이론, 문헌 및 선행연구 고찰을 통해 폭염 및 열섬현상 대응 주거단지 계획요소를 도출하였고. 이를 바탕으로 국내외 주거단지 사례분석을 통해 시사점을 도출하였다. 그리고 도출된 계획요소에 따른 국내외 녹색건축 인증제도 평가항목의 분석을 통해 국내 친환경 주거단지 인증제도인 녹색건축 인증제도의 관련 부문별 개선사항을 제안하였다. 평가항목 개선안에 대하여 전문가 설문조사를 통한 계층분석적 의사결정방법(AHP)을 적용하여 평가항목 우선순위의 도출과 가중치 산정을 통한 개선된 평가항목의 배점체계를 제안하였다. 이러한 과정을 통한 본 논문의 결론은 다음과 같다.

첫째, 폭염 및 열섬현상에 대응하는 단지계획요소는 바람길계획, 녹지계획, 수공간 및 수자원 활용, 재료계획으로 나타났다. 이에 따른 14개의 세부기준을 도출하였으며 이를 기준으로 국내외 8가지 주거단지를 분석한 결과, 각 기준에 대한 세부적인 계획내용들을 대부분 적용하고 있었고 각 주거단지의 지역적 특색에 따른 추가적인 계획요소가 나타났다.

둘째, 국내외 인증제도의 평가부문별 평가항목의 폭염 및 열섬현상 대응 주거단지 계획요소 반영률을 비교분석한 결과 국내외 녹색건축 인증제도의 경우 계획요소를 대부분 반영하고 있어 도출한 폭염 및 열섬현상 대응 주거단지 계획요소의 국내 인증제도 평가항목에 대해 반영하는 것이 타당함을 인식하게 되었다. 하지만 국내 인증제도의 경우 건축물 단위의 인증제도만을 보유하고 있어 폭염 및 열섬현상 대응을 위한 평가항목에 대해 적용범위의 한계가 나타났다. 반면 미국, 영국, 일본 등의 국가는 건축물 단위 인증제도 외에 주거단지 및 근린, 도시단위의 인증제도를 보유하고 있고 폭염 및 열섬현상 대응과 관련된 주거단지와 외부환경에 대해 체계적인 평가항목을 보유하고 있어 궁극적으로는 현행 공동주택 분야의 평가항목 개선이 아닌 국내에도 주거단지 및 근린단위의 인증제도 도입의 필요성이 나타났다.

셋째, 폭염 및 열섬현상 대응을 위한 녹색건축인증제도의 평가부문별 평가항목 개선안과 배점체계를 제안하였다.
평가부분별 폭염 및 열섬현상 대응에 대한 평가부문별 우선순위와 가중치는 생태환경, 에너지 및 환경오염, 물순환 관리, 재료 및 자원, 토지이용 및 교통, 실내환경, 유지관리의 순으로 나타났다.
토지이용 및 교통부문 평가항목에 대한 우선순위와 가중치는 대중교통 접근성의 중요도가 가장 크게 나타났으며 기존대지의 생태적 가치의 보존과 공기순환 통해 온도저감을 유도하는 건축규모계획 및 주동배치의 중요성이 차례로 나타났다. 그 다음 일조권 간섭방지 대책의 타당성, 단지 내 보행자 전용도로의 조성여부, 커뮤니티 센터 및 시설의 조성수준, 외부 보행자 전용도로 네트워크 연계여부, 도시중심 및 지역중심과 단지중심 간의 거리, 자전거 보관소 및 도로 설치 여부의 순으로 나타났다.
재료 및 자원부문에서는 재활용 가능자원의 분리수거와 열환경 대응을 고려한 재료의 알베도 계획이 상위그룹에 속하였고, 평면의 가변성, 친환경 인증제품 사용, 재료의 탄소배출량 정보 표시, 음식물 쓰레기 저감, 생활용 가구재 사용억재 대책의 타당성 순으로 나타났다.
물순환 관리의 경우 수공간 및 수경시설의 조성의 우선순위가 가장 크게 나타났으며 우수부하 절감대책의 타당성, 재활용 상수절감 대책의 타당성, 우수 이용, 중수도 설치의 순으로 나타났다.
생태환경 분야는 폭염 및 열섬현상 대응 주거단지 계획요소가 가장 많이 평가되는 평가부문으로서 생태면적률, 연계된 녹지축 조성과 자연지반 녹지율의 순으로 가장 우선순위가 높았다. 그 다음으로 비오톱 조성, 생태환경과 연계된 바람길 계획, 식재계획의 타당성 순으로 나타났다.
본 연구는 폭염 및 열섬현상 대응 주거단지의 계획과 평가를 위한 국내 녹색건축 인증제도 평가항목과 배점체계를 제안함으로써 아직 국내 인증제도가 기후변화 재해에 대한 대응 능력의 반영이 이루어지지 않음을 고려 할 때 기후변화 대응을 고려한 인증제도 개선 연구의 기초자료로써의 의의를 갖는다. 하지만 녹색건축 인증제도가 환경에 대한 종합적인 성능을 평가한다고 볼 때 폭우, 폭풍, 가뭄, 폭설 등의 다른 기후변화 재해에 대하여 통합적인 고려되지 않은 한계가 있다. 따라서 향 후 더불어 폭염 및 열섬현상 이외의 다른 기후변화 재해대응에 대한 추가적인 연구가 뒷받침되어야 할 것이다.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장. 서 론 3
• 1.1 연구의 배경 및 목적 3
• 1.2 연구의 방법 및 범위 6
• 1.3 선행연구 고찰 9
• 1.3.1 선행연구 동향 9
• 1.3.2 기존연구와의 차별성 17
• 제 2 장. 이론적 고찰 21
• 2.1 기후변화 대응의 개념과 관련정책의 동향 21
• 2.1.1 기후변화 시나리오와 기후변화 영향 21
• 2.1.2 기후변화 대응 전략 25
• 2.1.2 국내외 관련정책의 최근 동향 32
• 2.2 폭염 및 열섬현상 대응 주거단지 36
• 2.2.1 폭염 및 열섬현상의 개념 37
• 2.2.2 폭염 및 열섬현상 대응 주거단지 계획의 개념 46
• 2.2.3 폭염 및 열섬현상 대응 주거단지 사례 58
• 제 3 장. 국내외 친환경 인증제도 비교분석 72
• 3.1 국내 친환경 인증제도 평가항목 분석 72
• 3.1.1 녹색건축 인증제도 72
• 3.1.2 녹색건축 인증제도 평가항목 분석 77
• 3.2 국외 친환경 인증제도 평가항목 분석 82
• 3.2.1 미국 LEED 82
• 3.2.2 LEED ND 평가항목 분석 88
• 3.2.3 영국 BREEAM 94
• 3.2.4 BREEAM Communities 평가항목 분석 99
• 3.2.5 일본 CASBEE 106
• 3.2.6 CASBEE UD 평가항목 분석 110
• 3.3 분석의 종합 114
• 제 4 장. 녹색건축 인증제도 개선안 및 중요도 계층분석 119
• 4.1 폭염 및 열섬현상 대응 평가항목 개선안 119
• 4.2 계층적 의사결정방법을 통한 평가항목 중요도 분석 125
• 4.2.1 계층적 의사결정방법(AHP) 125
• 4.2.2 녹색건축 인증제도 평가항목 개선안 AHP 분석 136
• 4.2.3 AHP 분석결과 및 고찰 138
• 4.3 소결 156
• 제 5 장. 결 론 161