2 2015 국토교통 r&d 동향조사 보고서(건축분야)

발

간

등

록

번

호

11-B552989-000002-11

2015 국토교통 R&D 동향조사

건축분야

Ministry of Land, Infrastructure, and Transport Korea Agency For Infrastructure Technology Advancement

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-creative dream builder-

국토교통 R&D 동향조사

01. 개요 … ………………………………… 04

건축분야

Ⅱ. 건축 연구의 필요성… ………………………… 06

CONTENTS

Ⅰ. 건축의 정의 및 분야 …………………………… 04

02. 국내외 주요 정책동향 ………………… 06 Ⅰ. 미국… …………………………………………… 08 Ⅱ. EU………………………………………………… 10 Ⅲ. 독일… …………………………………………… 12 Ⅳ. 영국… …………………………………………… 14 Ⅴ. 일본… …………………………………………… 17 Ⅵ. 중국… …………………………………………… 19 Ⅶ. 한국… …………………………………………… 20

03. 주거 및 단지건축……………………… 24 Ⅰ. 주요 선진국 동향… …………………………… 24 Ⅱ 국내 동향… ……………………………………… 29

04. 첨단/융복합 건축……………………… 34 Ⅰ. 주요 선진국 동향… …………………………… 34 Ⅱ. 국내 동향………………………………………… 42

05. 초대형/특수건축… …………………… 46 Ⅰ. 주요 선진국 동향… …………………………… 46 Ⅱ. 국내 동향………………………………………… 55

06. 건축물 성능향상… …………………… 64 Ⅰ. 주요 선진국 동향… …………………………… 64 Ⅱ. 국내 동향………………………………………… 73

07. 국내외 동향 요약……………………… 84 Ⅰ. 시장동향… ……………………………………… 84 Ⅱ. 정책동향… ……………………………………… 84 Ⅲ. 기술동향… ……………………………………… 85

08. 주요이슈 및 시사점…………………… 88 09. 참고문헌………………………………… 90

Korea Agency For Infrastructure Technology Advancement

01. 개요 Ⅰ. 건축의 정의 및 분야 ‌ 건축법의 관점에서 건축은 대지에 건축물을 만들어내는 행위로, 건축물을 신축, 증축, 개축, 재축하거나 이전하는 것을 의미1) ‌ 신축은 건물이 없는 대지에 새로 건축물을 축조하는 것을 의미 ‌ 증축은 기존 건축물이 있는 대지에서 건축물의 건축면적, 연면적, 층수 또는 높이를 늘리는 것을 의미 ‌ 개축은 기존 건축물의 전부 또는 일부를 철거하고 종전과 같은 규모의 범위 내에서 건축물을 다시 축조하는 것을 의미 동향조사 · 건축분야

‌ 재축은 건축물이 천재지변이나 그 밖의 재해로 멸실된 경우 그 대지에 종전과 같은 규모의 범위에서 다시 축조하는 것을 의미 ‌ 이전은 건축물의 주요 구조부를 해체하지 않고 같은 대지의 다른 위치로 옮기는 것을 의미

‌ 건축기술은 사람이나 물품, 설비를 안전하고 효율적으로 수용하기 위한 건축물의 설계, 시공, 유지관리 기술을 의미 ‌ 건축물은 토지에 정착하는 공작물 중 지붕과 기둥 또는 벽이 있는 것과 이에 딸린 시설물, 지하나 고가의 공작물에 설치하는 사무소, 공연장, 점포, 차고, 창고 등을 의미1) ‌ 건축기술은 건축물의 안전, 기능, 환경 및 미관 향상을 위한 건축물의 설계, 시공, 유지관리 기술을 의미

‌ 건축기술 분야는 건축물의 특성 및 성능 관점에 따라 주거 및 단지, 첨단/융복합건축, 초대형/특수건축, 건축물 성능향상 기술로 구분 ‌ 주거 및 단지건축기술은 주택과 관련된 설계, 구조, 설비, 시공 및 유지관리 기술인 주거건축기술과 여러세대의 주거건물이 모여 구성되는 단지의 특성 및 형태에 따른 타운형 주거단지, 코하우징, 레저주거단지, 아파트단지 등의 배치 및 설계, 외부공간 조성 기술이 포함된 단지건축기술로 구분

1) 건축법[시행 2015.5.18.] / 건축법 시행령[시행 2015.4.27.]

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국토교통부

2015 국토교통 R&D 동향조사 건축분야

‌ 첨단/융복합 건축기술은 3E(Environment, Energy, Ecology)의 유기적 결합체로서 건축물의 전 생애 과정에서 환경부하를 최소화하고 탄소배출 저감을 위한 녹색건축 기술과 건축물의 용도와 규모에 따라 사용 편의성과 관리의 용이성을 고려한 통합 시스템 기술 및 정보통신 융합기술을 포함한 ICT 융복합 건축기술로 구분 ‌ 초대형/특수건축기술은 50층 이상이거나 높이 200m 이상인 건축물의 안전성, 거주성, 경제성 향상을 위한 초고층 건축물 기술, 전시공간, 문화공간, 경기장 등 대형건축물 기술, 지하/수중/해상/극한환경 등의 특수환경 건축 기술, 한국의 전통적 주거, 사찰, 궁궐 등 각국의 전통적 양식 건축물 관련 설계, 구조, 설비, 시공, 유지관리, 복원/보강 기술이 포함된 전통건축 기술로 구분 ‌ 건축물 성능향상 기술은 기존 건축물의 구조적 안전, 기능개선, 수명연장을 목적으로 하는 건축 리모델링 기술, 건축물의 구조적 성능, 재난재해 등에대한 안전성능 및 보안성능 관련기술, 건축물의 01. 개요

생애주기를 고려한 유지관리기술, 효율적인 건축물 설계/시공기술, 고효율 설비, 신재생에너지 활용을 통한 건축물 에너지성능 향상기술, NT, ET, IT 기술이 결합된 첨단 건설 신재료 기술로 구분 표 1 미국 녹색건물 인증제도 기준

주거 및 단지 건축

‌ 도시화와 인구감소, 고령화 사회 도래에 따른 주거 및 단지시설의 변화를 수용하기 위한 주거 및 단지의 설계, 구조, 설비, 시공, 유지관리 기술

첨단/융복합 건축

‌ 지구환경의 보전과 기후변화에 대응하기 위한 지능형 녹색건축물과 사용 편의성과 관리 용이성을 향상시키기 위한 ICT융복합 건축기술

초대형/특수건축

‌ 도심지 고밀도 지역의 주거, 업무공간을 확충하기 위한 초고층, 대공간 건축물, 극한 자연환경 건축물, 전통건축 등 일반건축과 차별화되는 형태, 조건을 만족시킬 수 있는 건축물의 설계 구조, 설비, 시공 및 유지관리기술

건축물 성능향상

‌ 건축물의 에너지 효율을 높이고 장수명화를 달성하기 위한 설계/구조/시공/ 유지관리/재료 성능향상 기술과 기존 건축물의 안전성과 경제성을 고려한 리모델링 기술

자료 : LEED, http://www.usgbc.org/leed, U.S Green Building Council, 2015

국토교통과학기술진흥원

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Korea Agency For Infrastructure Technology Advancement

02. 국내외 주요 정책동향 Ⅱ. 건축 연구의 필요성 ‌ 인구의 고령화에 따라 고령자의 생활패턴, 신체여건, 경제적 상황 등을 종합적으로 고려한 건축기술의 필요성이 증대 ‌ UN은 2050년에는 60세 이상 인구수는 5명 중 한명 비율로 지금의 세 배 이상이 될 것으로 예상하고 있으며, 국내의 경우 2026년 초고령사회(65세 이상 고령자 비율 20%)에서 2049년 전체 인구의 40%가 노인이 될 것으로 전망 ‌ 고령화가 사회적인 문제로 대두되고 있는 일본, 유럽에서는 다양한 노약자 지원서비스를 제공하는 동향조사 · 건축분야

ICT 융복합 건축기술이 적용된 고령자용 주택의 개발이 진행

‌ 저출산, 독신가구 증가 등에 따라 가족구성의 다변화가 예상되며, 개별적인 요구에 대응 가능한 주택기술에 대한 요구가 증가할 것으로 예상 ‌ 개별적인 수요자의 요구에 대응하는 다품종 소량생산 방식의 다양한 주택에 대한 요구가 나타날 것으로 예상되며, 주택의 일부를 공장에서 생산하고 현장에서 조립하는 모듈러주택이 보급되어 보편화될 것으로 예상 ‌ 소형주택은 자유로운 인구이동과 개인화, 소규모 가족화 등의 경향과 함께 미래 주거형태에 큰 영향을 미칠 것으로 예상

‌ 지속적인 도시화에 따라 제한된 공간의 활용을 극대화하기 위한 초고층·대공간 건축 기술에 대한 요구가 증가할 것으로 예상 ‌ 최근 아시아와 중동을 중심으로 초고층 건축물 시장이 형성되고 있으며, 초고층 건축물의 기획·설계·시공기술을 확립하고 있는지 여부가 곧 세계적인 건축기술을 확보한 것으로 간주 ‌ 도시의 고밀화, 거주인구증가에 따른 건물의 효율적인 배치 및 공간구조에 대한 요구가 증가

‌ 국내에서는 정부의 온실가스 저감 정책에 따라 건축물 설계, 시공, 운영시 발생하는 온실가스 저감을 위한 에너지 자립형 친환경 건축에 대한 관심이 증대

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국토교통부

2015 국토교통 R&D 동향조사 건축분야

‌ ‘제1차 녹색건축물 기본계획’에서는 ’20년까지 건축물에 의한 온실가스 배출량을 배출전망치(BAU) 대비 26.9% 감축 및 녹색건축물 조성을 촉진을 목표 ‌ 국내는 건축물 온실가스 저감을 위한 기존 건축물의 에너지 성능 관리 및 개선정책 미비, 녹색건축 산업 전반에 대한 육성 및 지원, 녹색건축에 대한 국민인식제고, 녹색건축정책 추진을 위한 기초연구 및 기술수준 미흡, 지자체 역량부족 등이 지적

‌ 세계적으로 지진, 홍수, 태풍 등과 같은 자연재해 빈도 및 규모가 증가하고 있어 건축물의 안전성 등 전 성능향상에 대한 관심이 증대 02. 국내외 주요 정책동향

‌ 최근 네팔 지진 등과 같은 자연재해로 인한 건축물 손실에 따라 인적·경제적 손실이 증가 ‌ 국내의 경우에도 자연재해에 따른 재산 피해액은 ‘00년에 들어 2조원을 상회하고 있으며, 이는 ‘90년 대비 3배 이상 증가

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Korea Agency For Infrastructure Technology Advancement

Ⅰ. 미국 ‌ 미국 주택도시개발부(HUD2) )는 주거권의 안정성 향상을 위해 차압방지 프로그램, 중산층 대상 임대주택, 노인주택, 장애인 지원 등 계층별로 차별화된 지원책을 제공3) ‌ 주택의 안정적 확보를 위해 차압의 위험이 높은 주택소유자를 대신하여 국가가 대출을 보증하는 프로그램을 운영 ‌ 62세 이상 고령자 및 장애인을 대상으로 임대주택 담보대출을 90~100% 지원하는 프로그램을 운영하고 있으며, ’15년 기준 2,410만 달러가 투입

‌ 미국은 주택 친환경성 제고를 위해 에너지효율이 높은 주택에 더 많은 융자를 지원하는 장기저리융자 제도(Energy Efficient Mortgages)를 운영4) 동향조사 · 건축분야

‌ 에너지효율이 높은 주택의 경우 전체 융자금액의 최고 5%를 추가로 받을 수 있도록 하였으며, 신축시 융자금액을 확대 지원 ‌ 장기저리융자제도는 에너지인증프로그램인 Energy Star와 HERS인증제도와 연계하여 시행 - ‌ Energy Star는 미 환경보존부와 에너지부가 함께 추진하고 있는 프로그램으로 에너지 효율 향상을 위 한 기술혁신과 에너지절약 프로그램임 - ‌ HERS는 주택의 공사와 현장검증을 포함하는 주택에너지등급 인증제도로 주택설계에 대한 에너지설계 를 수행하며, 에너지효율 소프트웨어를 사용하여 평가

2) LEED : Leadership in Energy and Environmental Design 3) ‌ Loss Mitigation Services for FHA Homeowners, http://portal.hud.gov, FHA, 2015Mortgage Insurance for Rental Housing for the Elderly, http://www.hud.gov, FHA, 2015Section 231 of the National Housing Act, as amended, Public Law 86-372 (73 USC 654 and 12 USC 1715 (V)), https://www.cfda.gov .2015‌ 4) ‌ Energy Efficient Mortgages, http://www.energystar.gov, Energy Star, 2015Home Energy Rating System (HERS) Program,, http:// www.hersindex.com/, HERS, 2015

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국토교통부

2015 국토교통 R&D 동향조사 건축분야

‌ 미국은 녹색건축위원회(U.S. Green Building Council)에서 개발한 녹색건물 인증제도(LEED5) )를 운영6) ‌ 주택, 단지개발, 상업용 인테리어, 신규 건축, 임대건물, 학교 및 의료기관, 상점 등 모든 건물 유형을 대상으로 건물의 라이프 사이클-설계, 시공, 운영 등 전 단계에서 적용 가능한 녹색 건물인증제도 ‌ 토지, 수자원효율, 에너지와 대기환경, 재료와 자원, 실내환경, 디자인, 지역적 특성을 고려하여 인증등급을 분류하고 있으며, 인증점수에 따라 인증 마크가 부여 ‌ 미 조달청은 공공건축물 대상 모든 신규 및 개보수 건설 사업에 실버 등급 이상의 인증 획득을 의무화 표 2 미국 녹색건물 인증제도 기준

지속가능한 대지계획

수자원의 효율성

26점

10점

에너지와 대기환경

재료와 자원

실내환경질

창의적 디자인

지역적 특성우선

35점

14점

15점

6점(Bonus)

4점(Bonus)

점수합계 : 100점

추가획득 점수 : 10점 02. 국내외 주요 정책동향

자료 : LEED, http://www.usgbc.org/leed, U.S Green Building Council, 2015

40~49점

그림 1 녹색건물 인증제도 기준 및 마크

50~59점

60~79점

80점이상

자료 : LEED, http://www.usgbc.org/leed, U.S Green Building Council, 2015

‌ 미국 에너지부에서는 환경 및 에너지 분야 효율화를 위한 스마트그리드 사업을 운영 중이며, 스마트그리드 사업의 핵심 분야로 스마트 홈을 포함시켜 투자7) ‌ 스마트홈 분야는 스마트 미터 및 홈 에너지관리시스템, 스마트 기기, 주거용 발전으로 세부 중점기술에 대한 추진 체계를 구축

5) LEED : Leadership in Energy and Environmental Design 6) LEED, http://www.usgbc.org/leed, U.S Green Building Council, 2015 7) Smartgrid, https://www.smartgrid.gov, 2015

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Ⅱ. EU ’12년 ‌ 유럽위원회는 ’20년까지 에너지소비 20% 절감 및 탄소감축을 위하여 에너지효율지침으로 ‘Energy Efficiency Directive’을 제정8) ‌ 공공기관 건물에 대한 에너지 효율성능을 규제하고, 공공건물 구입에 있어서도 고효율 에너지를 가진 건물을 매입하도록 함 ‌ 국가별로 에너지 절약과 탄소배출을 줄이기 위한 제도, 인센티브, 규정 등의 정책적 수단을 마련하고, 에너지 활용 조사 및 에너지관리 시스템을 구축

‌ 유럽위원회는 ’20년까지 건축물의 효율적인 에너지 관리를 위해 Horizon2020 프로젝트 내 민관협력 프로젝트인 ‘Energy-efficient Buildings’를 운용 중9) 동향조사 · 건축분야

‌ ’14년부터 ’20년까지 건축산업 에너지 효율화를 향상 시킬 수 있는 로드맵을 설정하고, 민관협력 프로젝트를 기획 ‌ ’14년도 주요연구방향은 건물외피재료, 보수공사 프로젝트 적용, 효율적 검사 기술 및 품질검사 방법론 개발, EeB PPP(Energy-efficient Buildings Public-Private Partnership) 프로젝트의 효과 향상지원으로 설정 ‌ ’15년도 주요연구방향은 건물의 재처리를 위한 설계방안, 열에너지 저장 통합 솔루션, 건물에너지 성능 향상 기법, 주거 건물 리모델링시 접근방식으로 설정

‌ 유럽 SETIS10) 은 ’22년까지 저탄소 에너지 기술발전을 유도할 수 있도록 분야별 로드맵을 구축하였으며, 건축분야는 Materials Roadmap을 설정11) ‌ 건축분야 Materials Roadmap은 구조재료, 마감재, 유리, 절연재료, 신재료 분야 등으로 구분 ‌ 각 재료분야에서의 ’22년까지 장기적 관점에서 CO2, NOx 등 배기가스 저감, 생산비용 절감, 에너지 효율성 증대 등의 목표를 제시

8) Energy Efficiency Directive, EC, 2012 9) Materials Roadmap, EC, 2015 10) Strategic Energy Technology Infomation System 11) Materials Roadmap Enabling Low Carbon Energy Technologies, SETIS, 2011

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국토교통부

2015 국토교통 R&D 동향조사 건축분야

‌ 유럽은 ’20년까지 온실가스 배출 40% 감소 및 저탄소기술 확보를 위해 스마트시티 로드맵을 구축하고 투자프로그램을 신설12) ‌ 주거건물, 비주거 건물, 공공건물 등 모든 건물의 탄소배출을 50% 수준으로 줄이기 위해 저탄소기술이 적용된 보수를 목표로 로드맵을 구축 ‌ 최저 에너지 소비수준을 유지하거나 혁신적인 절연 물질에 관한 기술을 포함함 그림 2 EU 스마트시티 로드맵 중 빌딩 영역 로드맵

02. 국내외 주요 정책동향

자료 : European Initiative on Smart Cities, SETIS, 2010

12) European Initiative on Smart Cities, SETIS, 2010

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Ⅲ. 독일 ‌ 독일은 주택보급을 확대하고, 주거생활 안정성을 높이기 위해 주택보조금, 사회주택지원 등의 프로그램을 운영13) ‌ 저소득 가구를 대상으로 가족구성원, 소득금액, 임대 및 비용에 따라 주택보조금(Wohngeld)을 지원하고 있으며, 매년 51,820만 유로 규모를 지원

‌ 독일부흥은행(KfW14) )은 그린 리모델링 및 신축을 확산시키기 위한 자금조달 프로그램을 운영15) ‌ 에너지 절감 설계 가이드라인을 제정하고, 그린 리모델링 성능개선 효과(에너지 절감률)에 따라 보조금을 차등 지급 ‌ 주거 건축물의 그린 리모델링에 대한 투자지원 시작하였으며, 보조금 방식과 보조금+민간금융 동향조사 · 건축분야

대출을 지원

‌ 독일은 친환경적인 제조 및 서비스 제품에 대해서 Blue Angel 인증제도를 운영16) ‌ 연방환경청, 에코라벨심사단, 독일 품질인증협회 3개 기관이 연계하여 인증제도를 운영하고 있으며, 인증제품 중 건축자재류가 가장 높은 비율을 차지 ‌ Blue Angel은 유럽국가, 오스트리아, 중국, 한국 등 인증에 대한 상호심사 및 인증 협력을 추진

13) Bundesbauministerium ‌ fordert studentisches Wohnen mit uber 40 Millionen Euro, www.bmub.bund.de, 2015Soziale Wohnraumfoderung, www.bmub.bund.de, 2015 14) KfW : Kreditanstalt FUR Wiederaufbau 15) http://passipedia.org, Passipedia, 2015 16) The Blue Angel, https://www.blauer-engel.de/en, 2015

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국토교통부

2015 국토교통 R&D 동향조사 건축분야

‌ 동독 재개발 프로그램(Stadtumbau Ost)은 재개발 뿐만 아니라 문화적 가치가 높은 지역의 건축물 보전을 17) 지원 ‌ ’02년부터 시행된 동독 재개발 프로그램은 미사용 건물들을 철거 또는 타 용도로 전환을 통한 도시 중심부 강화 목적을 둔 재생프로그램으로 ’16년까지 추진할 예정 ‌ 재개발이 과정에서 오래되거나 문화적 가치가 높은 건물에 대한 재개발을 제한하거나, 지속적으로 건축물 활용이 이루어 질 수 있도록 비용을 지원 ‌ 문화적 가치에 대한 평가는 문화적 가치, 세계문화유산, 역사 등을 고려하여 관련 전문가 그룹에 의해 결정

‌ 독일은 연구개발 프로그램을 통해 다양한 건축분야 소재 연구개발을 지원18) ‌ 독일 동독지역 연구혁신 파트너쉽 프로그램(Zwanzig20)에서는 탄소 콘크리트 복합재료 연구개발을 02. 국내외 주요 정책동향

’13년~’20년까지 지원 ‌ 독일 혁신연학 프로그램(Research Alliance)는 탄소나노튜브 기초기술연구 및 에너지, 환경, 이동성 경량 건축재료, 전기전가분야에서 나노탄소튜브 응용기술개발을 지원

17) Federal Environment Minister, www.bmub.bund.de/P3093/, 201 18) 독일의 과학기술 정책 및 연구개발 투진동향, 주독한국개사관본분관/KIST Europe/재독한국과학기술자협회/한국연구재단, 2013.10

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Ⅳ. 영국 ‌ 영국은 주택의 안정적 확보를 위해 주택 구입지원 정책을 추진19) ‌ 생애최초 주택 구입자 또는 신축 주택이주자가 60만 파운드 이하의 주택을 구입하고자 할 경우, 수요자가 5%의 현금만 보유하고 있으면 주택 구입이 가능한 Help to Buy equity loans 프로그램을 운용 ‌ Shared ownership schemes프로그램은 주택조합에 의해 운영되는 제도로서 입주자는 주택가격의 25~75%까지만 부담하고, 나머지 부분은 정기적인 렌트 납부를 통해 주택구입 가능하도록 지원

‌ 영국에서는 건물에 에너지 소비 및 탄소배출량 감소를 위해, 유럽연합의 에너지 성능요구기준에 따른 상업·공공건물 에너지 성능인증 제도를 운영20) 동향조사 · 건축분야

‌ 상업건물, 공공건물에 대한 에너지 성능인증 기준인 Energy Performance Certificates를 통해, 건축물에 에너지 인증서를 표시하도록 규정함

‌ 영국에서는 그린빌딩에 대한 평가시스템인 BREEAM(Building Research Establishment Environmental Assessment Method)를 운영21) ‌ 건물의 종합적인 환경영향을 평가한다는 측면에서 최초의 완성된 형태의 도구라고 평가되고 있는 BREEAM은 사무빌딩, 주택, 산업빌딩, 상가건물, 학교건물 등에 대한 평가기준 및 등급을 제시 ‌ 평가요소는 관리, 건강, 에너지, 수송, 물, 재료, 낭비, 토지이용, 오염요인 등으로 구분

19) New-Home, http://www.newbuy.org, 2015 20) Energy Performance Certificates, https://www.gov.uk, UK, 2015 21) ‌ BREEAM(Building Research Establishment Environmental Assessment Method), http://www.breeam.org/, Building Research Establishment Ltd. 2015

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국토교통부

2015 국토교통 R&D 동향조사 건축분야

표 3 BREEAM 평가 기준 및 인증등급

평가요소

점수

인증기준

인증등급

관리

12

< 10%

Unclassified

건강 및 웰빙

15

> 10%

Acceptable

에너지

19

수송

8

> 25%

Pass

물

6

> 40%

Good

재료

12.5

> 55%

Very good

> 70%

Excellent

> 80%

Outstanding

낭비

7.5

토지 이용 및 생태

10

오염

10

혁신 (추가)

10

-

자료 : ‌ BREEAM(Building Research Establishment Environmental Assessment Method), http://www.breeam.org/, Building Research Establishment

02. 국내외 주요 정책동향

Ltd. 2015

‌ 영국의 에너지기후변화부(DECC22) )는 주택 에너지 효율화 및 탄소배출 저감을 위해GreenDeal 정책을 시행중23) ‌ 해당 지원범위 내에서 에너지 절약 주택 개량을 할 경우 최대 1,250파운드의 지원이 가능하며, 1년 이내에 바로 진행할 경우 500파운드를 추가로 지원 그림 3 GreenDeal 프로그램 지원 범위

자료 : Green Deal: energy saving for your home, https://www.gov.uk, 2015

22) DECC : Department of Energy & Climate Change 23) Green Deal: energy saving for your home, https://www.gov.uk, 2015

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Korea Agency For Infrastructure Technology Advancement

‌ 영국은 전통건축물에 대한 보존, 가치의 지속성 향상을 위해 건축물을 가치에 따라 분류하고, 개보수의 규제 및 유지관리에 대한 교육을 지원24) ‌ 1914년 이전에 지어진 건축물을 전통건축으로 인정하고 있으며, 건물의 가치에 따라 3단계로 역사적 건물을 분류하고 지정 - ‌ 1등급은 국가적 가치를 가진 건축물, 2등급은 지역적 가치를 가진 건축물, 3등급은 가로 환경적 가치를 가진 건축물임 - 재개발 공사를 하는 중 건축물이 문화재적 가치가 있다고 판명되면, 24시간 이내에 문화재 지정이 가능 - 현대 건축물의 경우도 가치가 인정되는 경우 문화재 지정이 이루어짐

‌ 건축물의 외관 뿐만 아니라 건물의 용도보존을 위하여 지속적인 활용을 장려하고 있으며, 건축물의 증축 및 보수를 규제25) ‌ 영국의 HELM은 영국 정부의 전통건축 보존관리 관련 자문을 담당하는 동시에 역사경관 유지관리에 관한 필요한 정보를 제공하고 교육과정을 지원 동향조사 · 건축분야

- 역사경관 유지관리에 필요한 정보를 제공하며, 관련 자원 및 컨설팅을 지원

‌ 영국에서는 건축환경, 에너지효율, 지속가능한 토지관리, 구조공학, 지상공학 분야등 건축부분의 R&D를 지원하고 있으며, ’14년 기준 지원금액은 1억 1,970만 파운드 규모26) ‌ 건축환경 : 건물 및 도시 환경과 관련된 구조 과정의 설계에 관한 연구로 주로 생산성, 건강, 웰빙, 난방, 조명, 환기, 실내공기품질, 건축음향, 열안정성, 자원효율성과 에너지사용, 디자인에 대한 연구가 수행 ‌ 에너지효율 : 에너지 사용으로 탄소배출을 감소에 기여할 기술로, 에너지 효율측정, 에너지 수요 감소, 에너지서비스/이동성에 대한 수요 감소 기술을 포함 ‌ 지속가능한 토지관리 : 토지의 지속가능한 이용, 토지의 환경에 대한 모델링, 토지이용계획 및 평가 ‌ 구조공학 : 건축재사용, 테스트 또는 구축, 토목구조등에 대한 연구 ‌ 지반공학 : 지반구조물에 대한 공학연구로, 재료 및 도로, 철도트랙, 포장도로 건설, 지반, 지반보강, 옹벽 말뚝과 발굴, 유틸리티, 터널, 굴착기술, 지형학, 제방 등

24) 영국의 전통건축물 보존 관리제도와 인력양성 현황, 신치후, 건축과 도시공간, 15, 56-61 25) Localism Act, UK, 2011 26) EPSRC Construction, https://www.epsrc.ac.uk/, EPSRC, 2015

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Ⅴ. 일본 ‌ 일본은 ’20년까지 모든 신축건축물을 차세대 에너지절약기준에 적합하도록 의무화할 계획27) ‌ 동 계획은 ’15년 바닥면적 2,000㎡ 이상의 건물, ’17년 300㎡이상~2,000㎡미만, ’20년 300㎡미만의 건축물로 확대 적용할 계획 ‌ 차세대 에너지절약기준은 열관류율, 열손실계수, 개구부/바닥/벽/천장의 열손실 등으로 구분 ‌ 동 계획에 대해서는 일부 전통목조주택에 대한 별도의 평가방법 검토와 건축자재/장비 등에 대한 신기술 공급지원이 필요하고, 평가자가 부재하다는 문제가 제기

‌ 일본은 대규모지진에 대응한 피해를 최소화하기 위해 ‘수도 직하지진 긴급대책 추진 기본계획(’14)’과 ‘남해 해구 대형지진 방재대책 추진 기본계획(’14)’을 발표28) 02. 국내외 주요 정책동향

‘수도 직하지진 긴급대책 추진 기본계획’은 도심내 지진 발생시 빠르게 수도 중추기관의 기능을 복구하고, 인적·물적 피해에 대응하는 계획으로 「수도 직하지진 대책 특별조치법」에 근거 29)

‌ ’남해 해구 대형지진 방지대책 추진 기본계획’은 일본 남쪽해에서 대형 지진 발생시 추진해야하는 예방대책, 응급대책 계획임 - ’24년까지 사망자 수를 80%이상 감소시키고, 건축물 피해를 50%이상 감소를 목표 - ‌ 피해에 대한 전방위적 대응과 훈련 방안 및 전략적 대응, 지진으로 인한 건축물의 2차 피해대응과 더불 어 안전공간 확보를 위한 방안을 제시

‌ 일본은 에너지 및 자원의 절약, 폐기물의 최소화뿐만 아니라 자연친화, 주거환경 쾌적성을 보장하기 위한 환경공생 주택인증 제도를 시행30) ‌ 환경공생 주택인증은 에너지, 자원, 폐기물 등의 측면을 고려하고 주변의 자연환경과 조화로우면서도 건강하고 쾌적하게 생활 가능한 주택을 인정하는 제도 ‌ 평가항목은 에너지절약, 자원이용의 고효율화, 환경친화, 건강, 쾌적, 안전, 안심 등의 세부항목을 포함

27) 2020 年省エネ義務化で激変する住宅建築産業, Nanto Monthly Report, 2012.12 28) 南海トラフ地震防災対策推進基本計画, 中央防災会議, 2014首都直下地震緊急対策推進基本計画, 内閣府政策統括官, 2014 29) 首都直下地震対策特別措置法, 2013.11.29 30) 環境共生住宅, 環境共生住宅推進協議会, 2015

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‌ 일본은 건물에너지 효율성을 측정하기 위하여 환경효율 종합평가 시스템인 CASBEE를 구축하고, 이를 기반으로 한 인증제도를 시행31) ‌ CASBEE는 일본의 정부, 대학, 기업들이 공동으로 개발한 지속 가능한 건축물 구현을 위한 통합평가 시스템으로서, Sustainable Operation and Renovation Tool, Eco-labeling Tool, DFE Tool 등의 기능이 포함 ‌ 건축물의 라이프 사이클, 환경품질, 환경효율을 객관적으로 평가가 가능 ‌ 일부 지자체에서는 대규모 건축물 건설시 CASBEE 인증을 의무화 함 그림 4 CASBEE의 인증등급 및 마크

동향조사 · 건축분야 자료 : Comprehensive assessment system for built environment efficiency, 建築環境·省エネルギー機構, 2015

‌ 일본은 제4차 과학기술 기본계획(’11~’15)에 따라 지진재해로부터의 대응, 그린 이노베이션 등을 건축분야 R&D 방향으로 설정32) ‌ 관련 주요 R&D 과제로는 건축물검사로봇, 지진재해 대응기술 등이 있음

31) Comprehensive assessment system for built environment efficiency, 建築環境・省エネルギー機構, 2015 32) 일본의 과학기술 기본계획, Kiat 신업정책 브리프, 2012.1

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Ⅵ. 중국 ‌ 중국은 ’15년 사회발전계획을 통해 서민용 주택을 보급하고 기존 주택에 대한 개보수 지원정책을 추진33) ‌ 중국은 서민을 위한 공공 주택인 보장성 주택공급 계획을 추진 ‌ 농촌 지역의 오래되고 위험한 주택에 대한 개조사업을 지속적으로 추진 ‌ 중국은 에너지발전전략 행동계획(’14~’20)을 통해 도시 내 건축물 중 50%이상의 녹색건축화 계획을 추진34) ‌ 녹색 건축화 계획은 건축물 에너지 절감 및 에너지 효율성 제고를 위한 프로젝트로, 녹색건축물 평가등급제 도입, 녹색건축물 설계 기준 마련을 통해 공공건축물에 에너지소비 한도를 설정

02. 국내외 주요 정책동향

‌ ‘녹색건축행동방안’에서는 녹색건축 활성화를 위해 공공건물 녹색건축 구현, 기존 건물 그린 리모델링, 녹색건축 기준 적용 등을 제시35) ‌ 정부 투자 건축물, 주요도시 주택, 단일면적이 2만 평방미터가 넘는 대형 공공 건물은 ’14년부터 녹색 건축 기준을 적용 ‌ 건축물 신축 및 리모델링시 신재생에너지의 적용을 장려 ‌ 공공건물의 에너지 관리 강화, 녹색 건축 관련 기술 연구·개발 및 보급, 녹색 건축자재 개발, 안전한 건축물 철거 관리, 건축 폐기물 자원화 이용 등을 추진함 ‌ 중국 지진국은 건축물 건설에 앞서 지진 안전성 평가를 실시하여 건설 여부를 결정하고 내진평가에 대한 인증제도를 실시하고 있음36) ‌ 중국 지진국에서는 ’중국인민공화국 지진재해 완화법’을 바탕으로 건축물 건설에 앞서 지진 안전성 평가를 실시하고 있으며, 지역별 지진, 재해 경감을 위한 조례를 발표함 ‌ 중국은 제12차 과학기술발전 5개년 계획(’11~’15)를 통해 신소재 개발 및 지속가능한 친환경 도시구축 기술을 주요 건설분야 R&D 방향으로 설정함 ‌ 기능성 스마트신소재, 복합소재, 나노소재, 신소재 설계·제조·가공 기술, 고효율·안전이용 기술, 저비용 재활용 등 신소재개발 및 지속가능한 친환경 도시구축을 위한 기술 혁신을 기술개발 방향으로 제시 33) 关于2014年国民经济和社会发展计划执行情况与2015年国民经济和社会发展计划草案的报告, 国务院, 2015 34) 关于2014年国民经济和社会发展计划执行情况与2015年国民经济和社会发展计划草案的报告, 国务院, 2015 35) 绿色建筑行动方案, 国务院, 2013 36) 建设工程地震安全性评价结果的审定及抗震设防要求的确定, 中国地震局, 2011 地震安全性评价单位资质认定, 中国地震局, 2011

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Ⅶ. 한국 ‌ ’15년 국내 건축법에서는 침수방지시설 및 고층건물 피난시설, 복합자재 난연성능 등 건축물 안전과 관련된 내용을 신설·개정37) ‌ 건축법에서는 건축물의 대지, 도로, 건축물의 형태 등을 고려하여 건축물의 유지관리, 안전, 설계, 구조 등에 대한 내용을 규정 ‌ ’15년 자연재해위험개선지구 중 침수위험지구의 침수방지시설 설치, 고층건축물의 피난시설 및 대피공간의 표시방법, 복합자재의 난연성능 확인 등 건축물 안전에 관한 규정을 신설·개정

‌ 건축물 온실가스 배출량 감축과 녹색건축물의 확대를 위해 녹색건축물 조성 지원법을 공표38) ‌ 건축물과 환경에 미치는 영향을 최소화하고 동시에 쾌적하고 건강한 거주환경을 제공하고자 함 동향조사 · 건축분야

- ‌ 녹색건축물을 건축하거나 녹색건축물의 성능을 유지하기 위한 건축활동 또는 기존 건축물을 녹색건축 물로 전환하기 위한 활동을 유도에 목적 - 에너지 활용, 녹색건축현황에 대한 모니터링 추진방안을 포함

‌ 녹색건축물 조성을 위한 녹색기술의 연구개발 및 사업화 등을 촉진하고, 관련 사업에 대한 지원 및 특례 등에 대한 내용을 포괄

‌ 국토교통부는 ’제1차 녹색건축물 기본계획’를 발표하여, 탄소저감형 국토환경과 환경친화적 생활문화를 위한 녹색건축물의 보급과 육성정책을 추진39) ‌ 동 계획에서는 녹색건축물에 대한 기준, 개선정책, 육성 및 지원, 관련기술등의 미흡을 지적하고 2020년까지 건축물에 의한 온실가스 배출량을 배출전망치(BAU) 대비 26.9% 감축 및 녹색건축물 조성을 촉진하는 것이 목적 ‌ 신축건축물의 에너지 기준 강화, 기존건축물의 에너지 효율개선 촉진, 건축물 사용자의 에너지 절약 유도, 녹색건축 기술개발 및 인프라 구축의 4대 추진전략과 이에 따른 10대 정책과제를 제시 ‌ 추진전략 달성을 위해 녹색건축물 활성화 기반구축, 시장 확대 및 일자리 창출, 해외시장진출의 단계별 전략을 제시함

37) 건축법, 시행 2015.1.6. (법률 제12968호, 2015.1.6 일부개정] 38) 녹색건축물 조성지원법, 시행 2014.11.29. (법률 제12703호, 2014.5.28, 일부개정) 39) 제1차 녹색건축물 기본계획, 국토교통부, 2014.12

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- 1단계 : 녹색건축물 활성화를 위한 기반구축(2014~2018) - 2단계 : 녹색건축물 시장확대 및 일자리 창출(2019~2023) - 3단계 : 체계화, 고도화를 통한 해외시장 진출(2024~2028)

‌ ’14년 7월 제 11차 국가과학기술자문회의에서 ‘제로에너지빌딩 조기 활성화 방안’을 발표40) ‌ ’15년부터 에너지 소비가 없는 ‘제로에너지’ 아파트를 분양받거나 구입할 경우 취득세·재산세 감면 혜택을 부여 ‌ 제로에너지빌딩 활성화에 걸림돌이 되고 있는 공사비 증가문제를 건축기준 완화와 세제지원으로 해결을 유도 - ‌ 제로에너지 건축물 시공시 30% 이상 추가가 되는 초기 공사비용을 부담을 낮출 수 있도록 ‘국토계획 및 이용에 관한 법률’ 범위 내에서 정한 용적률 상한 15%를 완화하고, 증가하는 공간을 분양하여 사업비를 02. 국내외 주요 정책동향

충당할 수 있도록 함

‌ 녹색성장위원회는 ’14년 9월 공공건물 및 민간건물에 제로에너지빌딩 적용을 의무화하기 위한 계획을 수립41) ‌ 건물의 에너지 사용을 최소화하고 태양광 등 신재생에너지를 활용한 제로에너지빌딩 건설을 촉진하기 위해 ’17년부터 시장형 공기업은 제로에너지빌딩 적용을 의무화 - 이후 주민센터 및 우체국 등의 소규모 행정기관까지 제로에너지빌딩화 할 계획

‌ ’20년 부터는 모든 공공건물 신축시 제로에너지빌딩을 의무화하고, ’25년부터는 민간건물까지 제로에너지빌딩이 의무화 될 예정 ‌ 국내에서는 부처별로 건축물 에너지 효율성 증가, 지능형 건축 활성화를 위해 다양한 인증제도를 시행42) ‌ 국토교통부는 친환경적이고 기능적으로 우수한 건축물에 대해 녹색건축 인증제도를 시행 ‌ 산업통상자원부는 신·재생에너지설비의 보급촉진을 위하여 일정기준 이상의 신·재생에너지설비에 대하여 인증하는 신재생설비 인증제도를 시행함 ‌ 국토교통부와 산업통상자원부는 에너지효율성이 높은 건물에 대해 건물 에너지 효율등급 인증제도를 시행함 ‌ 국토교통부는 지능형건축물 인증을 통해 지능형 건축물에 대한 체계적인 기술발전 및 건물의 지능화를 유도함 40) 주요국의 제로에너지 빌딩 정책 및 개발동향, 전황수, 2014 41) 제로에너지빌딩 2025년부터 모든건물에 의무화, 조선일보, 2014.9 42) 녹색건축 인증, http://www.mltm.go.kr/, 2015건물에너지 효율등급 인증, http://www.kemco.or.kr/, 2013

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‌ 미래창조과학부에서는 정보통신설비의 설치를 촉진시키고, 초고속정보통신을 활성화하기 위해 초고속 정보통신건물 인증제도를 시행함43)

그림 5 부처 인증제도별 인증마크부처 인증제도별 인증마크

<녹색건축 인증마크>

동향조사 · 건축분야

<신재생설비 인증마크>

<건물에너지 효율등급 인증마크>

<지능형건축물 인증마크>

<초고속 정보통신건물 인증마크>

자료 : ‌ 녹색건축 인증, 지능형건축물인증, http://www.mltm.go.kr/, 2015 신재생설비 인증, 건물에너지 효율등급 인증, http://www.kemco.or.kr/, 2013 초고속정보통신건물인증, http://www.bica.or.kr/, 2015

‌ 건축물 리모델링을 통한 에너지 소비 감소, 사용연한 확대를 위하여 수직증축 및 그린리모델링 제도가 운영44) ‌ 그린리모델링은 건축주가 에너지성능 개선 공사비를 은행에서 저리로 대출받게 하고, 공사완료 후 절감되는 냉·난방비로 사업비를 장기간에 걸쳐 상환하는 제도를 시행45)

‌ 국내에서는 전통건축 보존 및 활성화를 위해 국가 한옥센터를 운영하고, 한옥지역 선정 및 관련 지원 46) 조례를 제정 ‌ 정부에서는 국가한옥센터를 설치하고 국내 한옥 정보 및 분포, 통계, 연구자료, 기술 등에 대한 현황 조사를 통해 한옥지원 정책 기반을 마련

43) 초고속정보통신건물인증, http://www.bica.or.kr/, 2015 44) 국토교통부 도시/건축정책 –수직증축 리모델링 사업, http://www.molit.go.kr, 2015.

45) 국토교통부 도시/건축정책 – 그린리모델링 사업, http://www.molit.go.kr/USR/WPGE0201/m_35905/DTL.jsp, 2015 46) 국가한옥센터, http://www.hanokdb.kr, 2015.

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‌ 각 지방정부는 한옥지역 선정을 위한 운영 조례를 제정하였으며 한옥지역 내 한옥수선, 신축비용 및 세제 감면, 시설물 사용료 감면 등을 지원

‌ 국토교통부에서는 ’제5차 건설기술진흥기본계획(2013~2017)’과 ’제4차 건설산업진흥기본계획 (2013~2017)’ 근거하여 건설기술 지원 정책을 추진47) ‌ 제5차 건설기술진흥기본계획은 ‘건설기술 한류로 여는 5대 건설강국’의 비전을 바탕으로 건설기술경쟁력 기반 구축 및 건설 단계별 역량 강화를 위한 건설산업 발전을 유도 - ‌ 3대 주요전략으로 1. 글로벌 시장을 겨냥한 역량 결집, 2, 건설 단계별 ‘소프트’역량 강화, 3. 건설기술 경쟁력 기반 구축을 제시

‌ 제4차 건설산업진흥 기본계획은 ‘건설산업의 지속발전 기반 강화’를 위하여, 건설산업 저성장 시대에 대비하여 내실을 다지고 외연을 확대하며, 건설산업 참여자들의 동반성장을 추진 02. 국내외 주요 정책동향

- ‌ 3대 주요목표로 1. 건설산업 효율성 강화 및 산업구조 견실화, 2, 건설산업 성장동력 강화, 3.공생발전 및 선진 건설문화 정착을 제시

‌ 국토교통부는 국토, 교통분야 R&D 추진방향 및 중점 실천과제를 제시하여 미래 국토공간 조성을 위한 국토교통 R&D 중장기전략(2014~2023)을 수립48) ‌ 동 중장기전략에서는 ‘Top 메가 스트럭처(초고층 빌딩)’, ‘수요자 맞춤형 주택’을 ‘10대 중점 프로젝 트(Value Creator 2.0)’로 제시함 ‌ 수요자 맞춤형 주택과 관련하여 헬스케어 스마트홈, 친환경·에너지절감주택, 레고형 모듈러 주택을 주요기술로 제시함 - ‌ (헬스케어 스마트홈) 주거공간에서 고령자·장애인의 자립생활을 보조하는 보급형 헬스케어 스마트홈을 구현하고, 공동주택 단지 및 지역사회와 연계된 헬스케어 시스템 개발을 제시함 - ‌ (친환경·에너지절감 주택) 주택 열손실 최소화 및 신재생 에너지 적용을 통해 보급형 제로에너지 주택을 실증하고, 주택에서 건강물질(음이온, 피톤치드 등)을 배출하는 친환경 주택 기술개발을 제시함 - ‌ (레고형 모듈러 주택) 신규 건설시장 창출 및 해외 건설시장 수주 경쟁력 향상을 위해 이동과 재사용이 가능한 모듈러·모바일 주택의 핵심 요소기술 및 실증 추진을 제시함

47) 제5차 건설기술진흥기본계획(’13~’17), 국토해양부, 2012.제4차 건설산업진흥기본계획(’13~’17), 국토해양부, 2013.

48) 창조경제 실현을 위한 국토교통 R&D 중장기 전략, 국토교통부, 2014.7

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03. 주거 및 단지 건축 Ⅰ. 주요 선진국 동향 1. 시장동향 ‌ 세계 주거시장 규모는 ’12년 2조 9,210억 달러에서 매년 3.8%의 성장을 통해 ’18년 3조 6,540십억 달러에 이를 것으로 전망49) 그림 6 세계 주거시장 규모

동향조사 · 건축분야 * ’16~’18년 전망치는 CAGR을 적용하여 외삽추정 자료 : Global Construction Outlook 2013, IHS Global Insight, 2014

‌ ’14년도 세계 주거시장은 아시아권역이 33.2%로 가장 높은 비중을 차지하고 있으며, ’15년~’18년 연평균성장률도 아시아권역이 5.1%로 가장 높은 증가추세임4) ‌ ’14년 기준 세계 주거시장의 권역별 비중은 아시아 33.2%, 북미 23.8%, 남미 3.6%, 중동 3.2%, 태평양 2.7%, 아프리카 0.5%임 ‌ ’15년부터 ’18년까지 권역별 주거시장 연평균성장률은 아시아 5.1%, 남미 4.3%, 중동 3.4%, 태평양 2.6%, 아프리카 2.4%, 유럽 1.8%, 북미 1.5%임

49) Global Construction Outlook 2013, IHS Global Insight, 2014

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- ‌ ’15년~’18년 세계 주거시장 연평균성장률은 3.9%이며, 아시아, 남미권역이 세계 평균이상의 증가추세 를 보일 것으로 전망 그림 7 권역별 주거시장 규모

03. 주거 및 단지 건축

자료 : Global Construction Outlook 2013, IHS Global Insight, 2014

‌ 세계 스마트홈 시장규모50) 는 ’14년 480억 달러에서 매년 19.0%의 성장을 통해 ’19년 1,150억 달러에 이를 것으로 전망51) ‌ 스마트홈 시장은 미국과 유럽이 성장을 주도하고 있으며, 스마트홈 가구 수는 미국의 경우 ’14년 790만 가구에서 ’19년까지 연평균 37%, 유럽은 ’14년 330만 가구에서 ’19년까지 연평균 61% 증가하는 것으로 전망

50) 스마트 융합가전, 홈 오토메이션, 스마트홈 헬스케어, 스마트홈 시큐리티, 스마트 그린홈, 스마트 TV&엔터테인먼트를 포괄하여 산정 51) 2014 Smart Home Systems and Services Forecast Global Total, Strategy Analytics, 2014

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그림 8 세계 스마트홈 시장 규모

자료 : 2014 Smart Home Systems and Services Forecast Global Total, Strategy Analytics, 2014

동향조사 · 건축분야

2. 기술동향 (1) 녹색건축 ‌ 일본 기업들은 내진구조를 고려한 모듈러 주택 시공기술을 개발하고, 다양한 형태의 모듈형 주택을 상품화 함 ‌ Toyota Home은 높은 내진강도를 가진 제진장치를 포함한 모듈형 주택개발을 하여, 외장손상을 최소화 함52) ‌ MISAWA는 라멘구조를 바탕으로, 벽체, 문 등의 개별요소를 시공현장에 운반하여 조립한 철골구조 모듈러 주택을 상품화함53) - ‌ 내진구조의 형태를 가지고 있으며, 지진이나 풍압 등의 외력을 유연하게 흡수하고, 일본의 주택구조에 규격에 맞는 제품을 상품화함

‌ U&U는 아파트형, 단독주택형, 단층집형, 컨테이너형으로 다양한 형태의 모듈형 주택을 상품화함54)

52) ToyotaHome, http://www.toyotahome.co.jp, 2015 53) MISAWA, https://www.misawa.co.jp/kodate, 2015 54) UNU, http://www.uandu.jp, 2015

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그림 9 모듈형 주택 철골구조물 제진장치 기술

그림 10 라멘구조형 모듈러 주택

자료 : ToyotaHome, http://www.toyotahome.co.jp, 2015

자료 : MISAWA, https://www.misawa.co.jp, 2015

‌ 중국 Winsun은 3D프린팅 기술을 활용하여 5천달러 미만의 주택시공 기술을 개발55) ‌ 24시간 동안 10개의 주택을 시공하는 성능을 가지고 있어, 개발도상국 주택문제에 대응할 수 있을 것으로 예상 03. 주거 및 단지 건축

그림 11 3D 인쇄 된 빌딩 블록으로 구성된 집

자료 : Winsun, http://www.yhbm.com/, 2014

‌ 스마트홈 기술은 미국, 유럽, 일본이 주도하고 있으며, 모바일 네트워크 확산, 스마트폰과 태블릿의 보편화에 따라 다양한 서비스 영역으로 확장56) ‌ 미국 AT&T사는 ’14년 4월 15개 도시에서 Linear, Cisco, Honeywell, Yale 등과 제휴를 통해 홈 보안 및 자동화 서비스를 제공하는 자체 플랫폼 ‘Digital Life’를 출시함 ‌ 프랑스 Orange사는 ’14년 모바일 앱을 통해 스마트 폰, 태블릿 등으로 홈 기기를 제어하고 모니터링하는 방식인 ‘Home Live’ 서비스를 출시함 ‌ 일본 NTT Docomo사는 ’13년 3월 ‘Docomo Smart Home’ 서비스를 출시함

55) Winsun, http://www.yhbm.com/, 2014 56) 국내외 주요 통신사업자의 스마트홈 서비스 동향, 정보통신정책연구원, 2015.3

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- ‌ 홈 보안과 오토메이션에 초점을 맞춘 AT&T, Orange 통신사들과는 달리 Docomo사는 홈 엔터테인먼트 에 초점을 맞추어 스마트폰, 태블릿, TV 및 다양한 가전기기를 서로 연결하여 집 전체에서 언제, 어디서 나 원하는 콘텐츠를 즐길 수 있는 서비스를 제공함

(2) 단지건축 ‌ 오스트리아는 인스부르크에 유럽 최대 규모의 패시브하우스 단지를 완공57) ‌ 단지는 총 35,000㎡면적에 총 354채의 아파트로 구성되어 있으며, 단지 전체에 태양광 집전시설 및 나무펠렛 원료 보일러 등을 설치하여 영하 15도의 한파에도 적정 실내온도 유지비용 절감 가능 ‌ 모든 단지 내 아파트의 벽과 지붕, 바닥, 창호 등의 단열 기능을 강화해 기존 아파트보다 에너지를 최대 80％까지 절감하도록 하고, 연간 난방에너지 소비량을 1㎡에 15kWh이하로 설계하여 연간 680톤 이상의 이산화탄소 배출 저감 가능 동향조사 · 건축분야

그림 12 오스트리아 인스부르크 로데나리얼 단지

자료 : 패시브하우스 역사 짧은 한국 단독주택, 공공기관 일부에만 적용, 조선비즈, 2014.12

‌ Panasonic은 ’13년 6월 부터 일본 관동·관서지역의 200세대 규모 회사 사택 단지에 HEMS58) 실증실험을 약 2년간 수행59) ‌ 실증실험을 위해 분전반의 소비전력을 계측하고, 원격제어가 가능한 에어컨을 설치하여 이용 ‌ 계측과 제어에는 파라소닉이 단독주택용으로 판매중인 HEMS 기기 ‘AiSEG’를 이용하여 이외의 전력정보를 표시하기 위해 태블릿 단말기를 세대별로 도입 ‌ AiSEG와는 별도로 각종 센서를 부착하여 온도와 습도, 조도, 적외선을 이용한 인식센서를 배치하고, 거주자의 행동과 조합한 센서 데이터를 동시에 클라우드 서버를 활용하여 분석, 집합주택에 최적화된 노하우를 축적하는 것이 목표 57) 패시브하우스 역사 짧은 한국 단독주택, 공공기관 일부에만 적용, 조선비즈, 2014.12 58) HEMS : Home Energy Management System 59) 에너지솔루션 비즈니스에 주력하는 일본기업, 이지평 외1, 2013.11

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Ⅱ. 국내 동향 1. 시장동향 ‌ 국내 신규 주택건설 수요를 추정한 결과, ’14년 41.8만호에서 ’17년 38.4만호로 꾸준히 감소할 것으로 전망60) ‌ 35∼54세의 주택 핵심소비층 감소 등 주택시장 구조변화로 인하여 주택수요가 꾸준히 감소할 것으로 전망 ‌ ’14년에 약 41.8만호 신규 주택건물 수요의 추정 값이 ’17년에는 약 38.4만호로 감소할 것으로 예상 그림 13 국내 주택수요 전망

03. 주거 및 단지 건축

자료 : 사회·경제구조 전환기의 주택정책 패러다임 정립방안 연구, 국토연구원, 2012

‌ 국내 스마트홈 시장규모는 ’13년 6조 8,908억원에서 ’17년 18조 2,583억원 수준으로 급성장이 예상61) ‌ 스마트홈 산업군을 스마트 융합가전, 홈 오토메이션, 스마트홈 헬스케어, 스마트홈 시큐리티(보안), 스마트 그린홈, 스마트TV＆홈엔터테인먼트 등 6가지로 분류

60) 사회·경제구조 전환기의 주택정책 패러다임 정립방안 연구, 국토연구원, 2012 61) 2013 스마트홈 산업현황 조사보고서, 한국스마트홈협회, 2014

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그림 14 국내 스마트홈 시장규모

자료 : 2013 스마트홈 산업현황 조사보고서, 한국스마트홈협회, 2014

‌ 향후 남북한 통일 이후 북한의 총 주택 수요는 300만호 이상이 될 것으로 예측62) 동향조사 · 건축분야

‌ 북한지역의 주택수요는 주택 보급률을 기준으로 약 100만호 이상이 될 것으로 예상되나, 남한 및 국제사회의 투자로 북한지역 경제가 급성장 한다면 중장기적으로 유효 수요로의 전환 예상 ※ ‌ 인‌구 2,300만명, 550만 가구, 주택 410만~450만호를 기준으로 할 때 북한지역의 주택보급률은 약 75%로 추정되나, 북한당국이 인구, 가구, 주택 뿐만아니라 경제사회 통계를 공식적으로 발표하고 있지 않아 추정결과는 연구마다 차이가 있음

‌ 북한 주택은 평양 등 일부 대도시를 제외하면 재건축 규모 또는 대규모 수선이 불가피한 노후화된 주택으로, 신규건설 수요에 재건축 수요까지 감안한다면 북한지역의 주택수요를 300만~400만 호로 예상

2. 기술동향 (1) 주거건축 ‌ 포스코 A&C는 이동형 모듈러 주택인 ‘뮤토(MUTO) 청담’을 준공63) ‌ 모듈러 주택은 구조체·설비·배관·전기 배선·조명 등 공정의 약 80%가 모듈러 공장에서 이루어지고 현장에서는 단순조립하는 방식으로 시공 - ‌ 주거성능 확보를 위해 공동주택 표준바닥구조에 의거하여 건식공법 PC슬라브 및 온수온돌을 적용하고, 유닛간 접합부에 방진재 삽입, 배관을 층상으로 하여 층간 및 세대 간 소음저감을 도모 62) 통일 후 북한지역 주택 수요 ‘300만호 이상’, LH 토지주택연구원, 2014.4 63) 포스코A&C, 이동형 모듈러주택 첫 준공, 아시아경제, 2012.07.16

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그림 15 이동형 모듈러주택(포스코 A&C, 뮤토)

자료 : 포스코A&C, 이동형 모듈러주택 첫 준공, 아시아경제, 2012.07.16

‌ 한국기술교육대학교에서는 농어촌주택 및 도시형 원룸주택으로 활용을 목적으로 한‘에너지 절약형 64) 이동형 하우스’를 개발 ‌ 한국기술교육대학교에서는 컨테이너를 기반으로 한 고성능 창호(3중유리), 벽면단열, 폐열환수시스템, 03. 주거 및 단지 건축

열차단 블라인드 등의 기술을 적용하여 단열 성능 및 난방 에너지 절약효과를 가진 이동형 하우스를 개발

‌ 공동주택의 소음진동, 실내공기질, 결로, 누수 등 생활밀착형 문제 해결을 위한 연구개발이 수행65) ‌ 동 연구는 소음진동, 실내공기질, 결로, 누수 등 각종 생활밀착형 문제를 해결하고 주거복지가 구현되는 WINC-Free 4 Homes 실현을 비전으로 함 - ‌ 누수 없는 행복한 집(Water Leak-Free Happy Home), 실내공기오염 없는 건강한 집(Indoor PollutionFree Healthy Home), 소음진동 없는 힐링되는 집(Noise-Free Healing Home), 결로 없는 쾌적한 집 (Condensation-Free Hospitable Home)의 실현을 비전으로 설정함

‌ 수요자 맞춤형 주거복지 구현 등을 위하여 경제성이 확보된 조립식주택 기술개발 및 공공임대주택 대상 실증단지 구축연구를 수행66) ‌ 동 연구에서는 적층형 벽식 모듈공법, 적층형 라멘조 모듈공법, Infill형 모듈공법을 활용하여 실증단지를 조성 ‌ 주택건설기준에 부합하는 조립식 주택기술의 난제인 50dB 만족의 바닥판 차음성능확보, 2시간 이상의 내화성능 확보, 구조안전성을 위한 구조시스템 개발을 목표로 함

64) 한기대, ‘에너지절약 이동하우스’ 눈에 띄네, 머니투데이, 2013.10.16 65) 주거복지 구현을 위한 생활밀착형 공동주택 성능향상기술, 이화여자대학교 산학협력단, 2014 66) 수요자 맞춤형 조립식 주택 기술개발 및 실증단지 구축, 한국건설기술원, 2014

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‌ 공동주택의 층간소음억제를 위한 바닥완충재의 장기구조성능과 환경변화에 대한 성능기준 연구를 67) 수행 ‌ 약 3년간(’13.4~’16.3) 장기 재하 실험을 통하여 바닥완충재의 층간소음관련 성능평가 연구를 수행중 ‌ 동 연구에서는 침하량, 잔류변형, 밀도 등을 평가하며, 이를 통하여 바닥완충재의 층간소음성능 변화를 측정하고, 이러한 관측 결과를 이용하여 바닥완충재의 장기성능을 평가할 수 있는 성능평가기준 제시를 목표로 함

(2) 단지건축 ‌ 주택단지의 1차 에너지 소요량을 최소로 하는 제로에너지주택 실증단지를 구축하고, 임대 후 거주과정 모니터링을 통한 성과검증 연구를 수행중68) ‌ 동 연구에서는 ’25년 신규주택의 제로에너지 성능확보 의무화에 따라 제로에너지 주택 설계 및 동향조사 · 건축분야

시공기술을 융합한 단지를 구현하고, 단지구축과정에서 요구되는 핵심기술 발굴 및 관련 연구를 진행할 계획 ‌ 향후 제로에너지 국민임대주택 유형별 설계, 시공, 자재, 에너지 시스템을 개발하고, 제로에너지 국민임대주택단지 투자의 타당성 및 비용효용분석을 수행할 계획

‌ 아파트 배치에 따른 조망권, 일조권, 택지효율성, 인동거리, 난방에너지의 변화에 관한 연구가 지속적으로 진행 ‌ 최근에는 아파트 배치형태에 따른 난방에너지 변화에 대해서 분석연구가 진행되었으며, 효율적인 난방을 위해서는 V자형 배치의 형태를 제시함69) - V자형 배치는 조망권과 일조권, 택지의 효율적 사용 문제를 모두 해결하는 최적의 모양임

‌ 아파트 형태적·배치적 특성을 수치유체역학(CFD : Computational Fluid Dynamic)을 이용하여 풍환경에 대한 평가 기술연구가 진행70) ‌ 국내에서는 장수명 공동주택 개별연구 이후, 실증단지 조성을 통한 단지조성 가이드라인 및 지원방안 제시를 위한 연구를 수행71)

67) 공동주택 바닥완충재의 장기성능평가 및 장기성능기준 표준안 제시, 성균관대학교, 2014 68) 제로에너지 주택 최적화 모델 개발 및 실증단지 구축, 명지대학교, 2015 69) 아파트 단지배치 ‘一’ ‘十’자형 지고 ‘V’자형 뜨고, 헤럴드경제, 2014.03.24.

70) 아파트 주거동 형태 및 배치에 따른 단지 내 풍환경 예측평가에 관한 연구, 한효진, 양정훈, 대한건축학회지연합회, 2013 71) 비용절감형 장수명주택 보급모델 개발 및 실증단지 구축, 한국건설기술연구원, 2015

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‌ 장수명화 주택과 관련된 1단계 연구가 완료된 후 국내에서는 장수명화에 적합한 기둥식 구조에 관한 연구가 진행 ‌ 동 연구에서는 장수명 주택 보급모델 개발과 공공임대주택 대상 실증단지 구축을 통하여 벽식구조 공동주택 건축비 수준의 100년 지향 장수명 공동주택 건설 검증, 비용절감형 설계 및 시공기술, 장수명화 공동주택 공급 활성화를 위한 지원 방안을 제시할 계획 ‌ 국내에서는 경사주거지의 주거환경 및 경관개선을 위한 다자인가이드라인, 표준주택모델을 개발하고 Green Hill Village 시범설계를 수행72) ‌ 경사주거지의 디자인가이드라인에서는 개별필지의 정비에 관한 사항을 다루는 민간부문과 기반시설 정비에 관한 부분을 다루는 공공부문으로 구분 - ‌ 민간부문은 대지와 건축물 용도에 관한 주거지 조성 가이드라인, 건축물의 규모, 배치, 형태 등을 다루 는 건축계획 가이드라인으로 구성 03. 주거 및 단지 건축

- ‌ 공공부문은 바람직한 경사지 보행환경 조성을 위한 가로환경개선사업 가이드라인, 공원, 공영주차장 등 에 관한 주민편의시설 확충사업 가이드라인, 대지내 공지의 그린존 조성방법 등을 다루는 주택경관개선 사업 가이드라인으로 구성

‌ 경사지 표준주택모델은 단독주택 또는 다가구주택의 형태로 구성되었으며, 주민협의에 의한 맞벽건축 적용이 가능 ‌ 개발된 경사주거지의 디자인가이드라인, 표준주택모델을 통해 부천시 심곡마을 및 인천시 용현마을에 시범설계를 수행

그림 16 경사주거지 단지시범설계 전-후

<부천시 심곡마을 경관향상 시뮬레이션(전)>

<부천시 심곡마을 경관향상 시뮬레이션(후)>

<인천시 용현마을 경관향상 시뮬레이션(전)>

<인천시 용현마을 경관향상 시뮬레이션(후)>

자료 : 도시 Green Hill Village를 위한 경사주거지 개발을 통한 도시경관 개선에 관한 연구, 전북대학교, 2013.9

72) 도시 Green Hill Village를 위한 경사주거지 개발을 통한 도시경관 개선에 관한 연구, 전북대학교, 2013.9

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04. 첨단/융복합 건축 Ⅰ. 주요 선진국 동향 1. 시장동향 ‌ 세계 빌딩자동화시장 규모는 ’11년 54.4억 달러에서 매년 4.7%의 성장을 통해 ’18년 72.8억 달러에 이를 것으로 전망73) 그림 17 세계 빌딩자동화 시장 규모

동향조사 · 건축분야 자료 : Global Building Automation Market, Frost & Sullivan, 2014

‌ ’14년도 세계 빌딩자동화시장은 유럽권역이 36.1%로 가장 높은 비중을 차지하고 있으며, ’15년~’18년 연평균성장률은 중동권역이 10.1%로 가장 높은 증가추세를 보임 ‌ ’14년기준 세계 빌딩자동화시장 권역별 비중은 유럽 36.1%, 북미 27.9%, 아시아-태평양 20.1%, 중동 6.1%, 남미 5.4%, 아프리카 4.4%임 ‌ ’15년부터 ’18년까지 권역별 빌딩자동화시장 연평균성장률은 중동 10.1%, 아시아-태평양 5.4%, 유럽 4.2%, 남미 4.0%, 아프리카 4.0%, 북미 3.9%로 전망

73) Global Building Automation Market, Frost & Sullivan, 2014

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- ‌ ’15년~’18년 세계 빌딩자동화시장 연평균성장률은 4.7%이며, 중동, 아시아-태평양 권역이 세계 평균 이상의 증가추세를 보일 것으로 전망 그림 18 권역별 빌딩자동화 시장 규모

04. 첨단/융복합 건축

자료 : Global Building Automation Market, Frost & Sullivan, 2014

‌ ’13년~’18년간, 예산 100만 달러 이상, 계획/시공/준공된 자동화빌딩 공사비를 용도별로 구분하면 다목적 빌딩, 산업용 빌딩이 약 50%를 차지할 것으로 예상74) ‌ 자동화 빌딩 중 다목적 빌딩은 31.4%, 산업용 빌딩은 17.4%, 헬스케어 빌딩은 13.2%, 레져건물 13.2%, 상점 9.1%, 상업건물 8.3%, 공공건물 3.3%, 교육건물 3.3%, 데이터 센터가 0.8%의 비중을 차지

74) Global Building Automation Market, Frost & Sullivan, 2014

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그림 19 ’13년~’18년 준공, 준공예정인 자동화빌딩 용도별 비중 Data Centers

Educational Buildings

(0.8%)

(3.3%) Public Buildings

(3.3%) Office Buildings

Multi-Pourpose Development

(8.3%)

(31.4%)

Retail Buildings

(9.1%)

'13~'18 자동화 빌딩 용도별 비중

Hospitality and Leisure

(13.2%) Healthcare Buildings

Industrial Buildings

(17.4%)

(13.2%)

자료 : Global Building Automation Market, Frost & Sullivan, 2014

동향조사 · 건축분야

‌ 아시아-태평양지역 그린빌딩 시장규모는 ’11년 2,350억 달러에서 매년 12.4%의 성장을 통해 ’18년 8,250억 달러에 이를 것으로 전망75) ‌ 그린빌딩 시장은 Passive House, Zero-energy Building등에 대한 디자인, 컨설팅 및 감리, 건설, 건설장비, 설비, 재료, 개축 및 유지관리시장이 포함 ‌ 그린빌딩 시장규모 중 약 40~45%는 그린빌딩 건설 및 개선을 위한 건설장비, 설비, 재료시장이 될 것으로 예상 그림 20 아시아-태평양지역 그린빌딩 시장규모 (단위:십억 달러)

1,000 900 800

2.4% R=1 CAG

700 600 500 400

670

300

0

770

825

515

200 100

710

235

2011

305

2012

397

2013

2014

2015

2016

2017

2018

자료 : Asia-Pacific Buildings Sector: Macro to Micro Implications of Mega Trends to 2025, FROST&SULLIVAN, 2013.10

75) Asia-Pacific Buildings Sector: Macro to Micro Implications of Mega Trends to 2025, FROST&SULLIVAN, 2013.10

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‌ 미국의 그린빌딩 시장규모는 ’11년 900억 달러규모에서 매년 19.5%의 성장을 통해 ’18년 2,960억 달러에 이를 것으로 전망76) 그림 21 미국 그린빌딩 시장 규모 (단위:십억 달러)

350 300 250

9.5% R=1 CAG

200 150

296 248 207

100 50 0

90

2011

109

2012

129

2013

150

2014

174

2015

2016

2017

2018

04. 첨단/융복합 건축

자료 : Green Building Materials: Foundation for the Future, Gordon Brothers, accuval, 2014.2 / The Plastics Institute of America

2. 기술동향 (1) 녹색건축 ‌ 독일에서는 에너지 소비를 절감시키고 탄소배출을 저감하는 패시브하우스에 대한 연구가 활발77) ‌ 패시브하우스는 독일에서 도입된 에너지 효율극대화 주택으로, 별도의 냉난방 설비 없이 햇빛을 최대한 받아 에너지 손실을 최소화함에 따라 기존 주택 난방에너지를 최대 90%까지 절감 가능 ‌ 독일 패시브하우스 연구소에 따르면, 일반주택에 비해 10% 미만의 추가비용을 부담하면 패시브하우스 건축이 가능하며, 패시브하우스의 연간 면적당 난방에너지 요구량은 15kWh/㎡이하

76) Green Building Materials: Foundation for the Future?, Gordon Brothers, accuval, 2014.2 / The Plastics Institute of America 77) KB daily 지식비타민(2013-19호)

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그림 22 독일의 패시브하우스 개념도

자료 : KB daily 지식비타민(2013-19호)

‌ 건물 일체형 태양광 발전설비(BIPV78) )에 대한 기술수요가 증가79) ‌ BIPV는 기존 태양광발전시설이 건물 옥상에 얹어지는 방식과 달리 건물 외벽에 부착되어 벽이나 창호 역할을 하기 때문에 건축설계 단계에서부터 BIPV의 기능과 부착방식, 디자인 등이 구상 동향조사 · 건축분야

‌ 유럽을 중심으로 태양열 집열기도 건물 일체형 태양광발전 모듈처럼 건물 외장재로 사용할 수 있는 건물 일체형 집열기가 개발되고 있으며, 최근 벽면 일체형 태양열 집열시스템이 개발되어 시범 적용 ‌ 해외에서는 기존 결정질 태양광모듈을 유리판에 부착하는 방식에 머무르지 않고 염료감응태양전지 기술의 접목을 시도하고 있음 그림 23 벽면 일체형 태양열 집열기

그림 24 지붕일체형 태양열 집열기

자료 : 신재생에너지 동향자료, 에너지관리공단, 2014.9

‌ 유럽에서는 일반 지붕에 비해 에너지 효율성이 약 60% 이상인 고밀도 초목으로 구성된 Green Roof를 80) 개발 ‌ 스페인 마드리드종합기술대학, 이탈리아 마르케종합기술대학 연구진은 녹색지붕 초목의 다양한 밀도를 통해 얻어지는 건물의 수동 냉각 효과를 검증할 수 있는 수치 모델을 개발 78) BIPV : Building Integrated Photovoltaic 79) 신재생에너지 동향자료, 에너지관리공단, 2014.9 80) Green roofs: Passive cooling for buildings, ScienceDaily, 2015.3

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‌ 연구진은 초목 밀도가 높을수록 지붕을 통한 건물로의 유입 열이 초목이 없는 경우에 비해 60% 가량 감소함을 확인하고, 고밀도의 초목으로 이뤄진 지붕은 소극적 냉각 시스템으로 작용할 수 있음을 확인

‌ ‌ 독일은 건물의 에너지 사용량을 저감할 수 있는 유리 파사드를 위한 열반응성 패블릭 블라인드 기술을 개발하고 ’17년 중반 시장진출을 목표로 연구를 진행81) ‌ 개발 기술은 텍스타일 모듈 내 형상기억 엑츄에이터(열이 노출될 경우 자신의 형태를 기억하는 80mm 길이의 니켈-티타늄 합금 와이어)를 통해 앞면이 유리로 된 건물의 에너지 소비 절감 가능 ‌ 태양광선이 파사드를 가열하면 형상기억 와이어가 활성화 되어 텍스타일이 열리게 되어 태양광선이 빌딩 내부로 들어오지 못하며, 열이 사라지면 복귀하여 다시 투명해지게 되어 온도에 따라 태양의 내부 유입을 조절 가능 그림 25 열반응성 페블릭 블라인드 기술 개념도 04. 첨단/융복합 건축

자료 : Saving energy with smart facades, Fraunhofer-Gesellschaft, 2015.4

(2) ICT 융복합건축 ‌ ‌ 해외 BEMS82) 기술의 경우 OECD산하 국제에너지기구(IEA)의 주요국을 중심으로 최적화 설계 및 제어기술, 고장진단기술, 사후처리 기술 통합화 관련 연구가 진행83) ‌ 유럽은 BEMS를 활용한 건물 에너지 절약 및 쾌적도 향상에 대한 검증, 효율적인 BEMS 운영과 관련된 다양한 연구를 진행 ‌ 일본은 신에너지·산업기술종합개발기구(NEDO)를 구성하여 다양한 연구개발 및 도입지원을 수행 81) Saving energy with smart facades, Fraunhofer-Gesellschaft, 2015.4 82) BEMS : Building Energy Management System 83) 건물에너지 관리정책과 기술동향, 정보통신산업진흥원, 2014.7

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‌ 미국은 자동제어 기술분야에서 초기단계이나, 정확한 건물에너지 계측방안 및 데이터 분석기술 등 고성능 BEMS 도입기반을 갖춤

‌ 일본은 도시바 스마트 커뮤니티센터에 BEMS를 도입, 빌딩설비를 통합·연계하여 빌딩전체 에너지를 제어84) ‌ 동 빌딩은 지상 15층, 높이 65m, 연면적 10만㎡로 재해시에도 한정된 에너지로 기존 수준을 유지가능 ‌ 수요에 따라 효율적인 운행제어가 가능한 그린 엘리베이터, 빌딩전체 LED조명 채용, 고효율의 공기조절 시스템 도입으로 빌딩 전체 에너지 절약율 32%, CO2 배출량 저감율 54%를 실현

동향조사 · 건축분야 <건물 전경>

그림 26 도시바 스마트 커뮤니티 센터

<열에너지 고효율 펌프 시스템 활용 냉난방>

<이미지 센서활용 LED조명>

<BEMS 제어 엘리베이터>

<리테일 설루션, POS시스템>

자료 : Toshiba’s Efforts Aimed at Realization of Smart Building Contributing to Creation of Smart Communities, Toshiba, 2013.12

‌ 최근 일본은 중소형 건물을 대상으로 하는 BEMS 기능을 갖는 AEMS85) 를 도입86) ‌ 일본 간사이 전력 및 니켄건설, 미쯔비시 전기빌딩, 테크노서비스(주)의 빌딩관리 시스템은 각종 정보의 계측, 계량 데이터와 인터넷을 통한 외부데이터를 자동으로 수집 후 다음날 부하 예상기능에 의한 열원기기의 최적운전제어를 하도록 개발 ‌ 파라소닉의 에미토 토털빌딩시스템은 조명, 공조, 에너지 데이터 계량·계측 및 사람감지센서, 온도센서 등 각종 센서를 통해 치밀한 에너지 제어가 가능하고, 층별 제어나 지역별 제어 등이 가능

84) Toshiba`s Efforts Aimed at Realization of Smart Building Contributing to Creation of Smart Communities, Toshiba, 2013.12 85) AEMS : Automatic Meter Reading Energy Management System 86) 스마트그린을 위한 건물에너지 관리기술 동향, 한국전자통신연구원, 2012

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‌ EcoLogics, Daintree, Tendril Networks 사는 자체적인 에너지 모니터링 및 자동제어 시스템을 구축 ‌ EcoLogic은 MDMS 시스템을 통해 전기, 가스, 수도 소비량을 측정 및 데이터화 하여 실시간 에너지 사용량 감시, 정전과 같은 비상상황에 대한 알림 및 대처, 실시간 그리드 정보를 적용한 에너지 소비 비용 예측 등의 기능을 제공 ‌ Daintree Networks는 wireless mesh network를 기반으로 무선 LAN을 설치하여 빌딩 내에서 조명으로 사용되는 에너지를 모니터링하고 사용자의 존재 여부 등에 따라 스케줄링 기법을 이용하여 조명시스템을 자동적으로 제어 ‌ Tendril Networks(www.tendrilinc.com)는 디스플레이, 모니터링, 제어 디바이스, 그리고 네트워크로 이루어진 수용가 내 ZigBee 네트워크 구성하여 유틸리티와 사용자 간 양방향 통신을 제공 ‌ 미국의 IBM은 건물의 데이터를 수집, 분석하여 신속하게 대응하고, 에너지 최적화 및 편의성 확대를 위한 스마트빌딩 솔루션을 제공87) 04. 첨단/융복합 건축

‌ 스마트빌딩 솔루션을 통해 에너지 소비를 낮추는 등, 건물의 효율성과 가동율을 높일 수 있음 - ‌ 에너지소비와 유지보수 비용절감을 위해 데이터를 수집하고 분석하여 건물에너지 효율성을 증가 시킬 수 있음

‌ ’14년 유럽에서는 대규모 네트워크 제어시스템 구축 프로젝트를 통해 지능형 건물 무선 네트워크 설계구조를 제안88) ‌ 건물내에 무선기술 활용하여 제어시스템 및 무선인프라 설계구조가 제안되었으며, 향후 FP8에서 관련 사업이 추진될 예정 그림 27 Wireless Technology for Energy efficient intelligent buildings

자료 : Highly-complex and networked control systems, EC, 2014

87) IBM Smarter Buildings, http://www.ibm.com, 2015 88) Highly-complex and networked control systems, EC, 2014

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Ⅱ. 국내 동향 1. 시장동향 ‌ 국내 스마트빌딩 시장규모는 ’11년 7,056억 달러에서 매년 2.9%의 성장을 통해 ’18년 1조 1,285억 원에 이를 것으로 전망 ‌ 대상 시장은 빌딩 자동화, 빌딩 에너지절감설비, 빌딩 에너지관리 솔루션 등으로 구성되어 있으며 IT 서비스 기업들의 지능형 빌딩(IBS) 매출은 제외된 시장 규모임 ‌ 에너지 솔루션을 접목한 친환경 스마트 빌딩에 대한 수요가 늘면서 전체 빌딩 기술 시장을 견인 ‌ 반면 건설 경기 침체로 신축 프로젝트 물량이 감소하여 빌딩 자동화 관련 설비 및 솔루션 시장이 침체 상태 그림 28 국내 스마트빌딩 시장규모 동향조사 · 건축분야 * ’15~’18년 시장규모는 CAGR을 적용하여 외삽 추정 자료 : 시설관리 산업 : 스마트 빌딩에서 스마트 시티까지, 소프트웨어정책연구소, 2014

‌ ’14년도 국내 빌딩 자동화 관련 시장은 3,397억 원으로 ’12년 이후 감소추세에 있는 것으로 나타남89) ‌ 빌딩 자동화 시장은 빌딩 자동화 시스템(BAS) 기업들의 솔루션 구축 프로젝트, 유지보수, 시스템 고도화, 관련 제품·설비 시장으로 정의 ‌ 유럽의 경기불황의 여파로 국내 건축 경기가 위축되고, 한정된 시장에서 경쟁이 과열되고 있어 하락세가 유지되고 있는 상황 - ‌ 국내 빌딩 자동화 시장에서는 일부 글로벌 기업들이 폐쇄적인 독자 플랫폼을 기반으로 핵심 기술을 독 점하고 있는 상황 89) 소프트웨어 융합 동향, 소프트웨어정책연구소, 2014.12

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그림 29 국내 빌딩 자동화시장 규모

자료 : 소프트웨어 융합 동향, 소프트웨어정책연구소, 2014.12

2. 기술동향 (1) 녹색건축 04. 첨단/융복합 건축

‌ 국내에서는 녹색 건축물 통합 프로세스 모델인 IPD(Integrated Project Delivery) Process를 개발90) ‌ 건축 전 과정에 대해 단계별 주요업무, 친환경 전략, 요소기술, 각 단계별 수행해야 할 평가를 한눈에 파악할 수 있는 프로세스 모델임 ‌ 프로젝트 특성에 따라 최적화된 최고 성능의 녹색 건축물을 제시하고 녹색 건축물을 확산하기 위한 표준적 가이드 역할을 수행 그림 30 녹색건축물 통합 프로세스 모델(IPD Process Model)

자료 : 2014 국토교통 R&D 우수성과 20선, KAIA, 2014.8

‌ 국내에서는 설계초기단계에서의 일조량, 에너지 분석이 가능한 Web 기반 Green BIM System을 개발91) ‌ 친환경분석을 위한 BIM데이터의 합리적인 체계를 구축하고 건축 BIM모델을 활용하여 웹에서 일조 및 에너지 분석을 실시함으로서 설계초기단계에서 다양한 설계안을 검토 90) 2014 국토교통 R&D 우수성과 20선, KAIA, 2014.8 91) Web기반 Green BIM System 개발, (주)썬앤라이트, 2012.9

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‌ 환기 및 채광이 열악한 건물 중심부 거주환경을 친환경적으로 개선하기 위해 자연채광 및 자연환기기능을 갖춘 에코샤프트 적용 표준기술을 제정 및 제도적 기반을 마련92) ‌ 건물의 고층화, 대형화에 따라 건물의 외측 창가로부터 떨어진 건물 중심부의 환기 및 채광이 상대적으로 열악하여 일반적으로 별도의 기계장치와 전력을 동원 ‌ 개발기술은 고층 건물의 내부에 수직 또는 경사진 형태로 형성된 샤프트를 통해 건물 내부의 공기를 배기하는 자연환기, 샤프트 상단으로부터 태양광을 건물 내부로 유입하는 자연채광 기능을 갖춤 그림 31 자연채광/자연환기 기능을 갖춘 에코 샤프트 개념도

동향조사 · 건축분야

자료 : 실내환경조절용샤프트시스템 연구(에코샤프트) 최종보고서, (주)파크이즈건축사사무소, 2013.9

‌ 녹색건축 기술을 체계적으로 발전 및 기술적용을 위한 녹색건축 표준설계기준과 시방서에 관한 연구를 수행93) ‌ 동 연구를 통해 녹색건축 기술과 관련된 신기술·신공법의 도입근거를 제공하고, 건축표준설계기준 (KBC-S, E, F, MC, Acc)구축 및 운영체계 지침서에서 개발된 건축물 관련 통합 DB를 구축 ‌ ‘글로벌 녹색 건축표준설계기준’에서는 건축표준설계기준 구조편(KBC-S), 환경/설비편(KBC-E), 화재안전(KBC-F), 재료/시공편(KBC-MC), 장애인 시설(KBC-Acc)에 대한 개정 및 제정이 이루어짐 ‌ ‘글로벌 녹색 건축표준시방서’에서는 건축공사시방서(GBSS)에 대한 개정연구가 진행되었으며, 관련 운영지침서를 개발

(2) ICT 복합건축 ‌ ‘앱생태계 기반 스마트 건축’이라는 새로운 시스템 구현을 방안을 제시하고 미래 시나리오를 마련94) ‌ 스마트폰의 보급확산과 개방형 OS 기술의 발전으로 ICT융복합 건축은 전용 플랫폼이 아닌 오픈 플랫폼 형태로 진화됨에 따라 오픈 플랫폼으로 인한 다양한 가능성을 지니는 ‘앱생태계 기반 스마트 건축’이라는 개념을 새롭게 제안 92) 실내환경조절용샤프트시스템 연구(에코샤프트) 최종보고서, (주)파크이즈건축사사무소, 2013.9 93) 글로벌 녹색 건축표준설계기준 및 시방서 개발연구, 대한건축학회 건축연구소, 2014.9 94) IT환경 변화에 따른 지능형 건축물 계획을 위한 기술 예측 시나리오 개발, 서울대학교, 2014.3

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‌ 기존의 의료기관에 한정된 헬스케어, 의료서비스를 고령자의 주거공간 및 생활공간에서 효과적으로 제공받을 수 있는 스마트홈 기술을 개발95) ‌ 동 연구에서는 헬스케어 기반의 스마트홈 표준모델을 개발하고, 고령친화 스마트홈 헬스케어 표준모델 및 통합기술개발, 헬스케어 기반의 스마트홈 테스트베드 구축 운영 및 확산을 위한 거주자들의 공간특성 및 만족도 분석을 수행 ‌ ICT융합 설계기술 및 통합엔지니어링 플랫폼 구축을 통한 설계기술의 고도화를 추진96) ‌ 골조, 외피, MEP 등의 상세설계 모델링, 정밀물량산출, 상세설계도면 작성으로 이어지는 상세설계 및 시공데이터 작성과정을 3D 모델에 기반하여 자동화함 ‌ 구조시스템, 외피, MEP 등의 단위업무별로 개발된 요소모듈들을 통합하여 IPD(Integrated Project Delivery) 개념을 지원하는 통합설계 플랫폼을 구축 04. 첨단/융복합 건축

그림 32 Virtual Construction 개념

자료 : 초고층빌딩 설계기술 연구단, 2015

‌ 초고층 건물 설계시 능동형 제진장치 설치에 따른 최적대안 도출 할수 있는 풍진동 제어-전산 플랫폼을 146) 개발 ‌ 제진장치 설치에 따른 설계방안 별 기본 골조 감소량 산정이 가능함으로써, 경제적인 건설을 유도가능 ‌ 클라우드 환경에서 BIM기반으로 운영되는 세계최초 IBS, BEMS, FMS 융복합스마트 & 그린 유지관리 플랫폼 개발을 추진중97) ‌ 클라우드+BIM 기반 유지관리 플랫폼, IBS, BEMS, 른 시스템 융합 유지관리 플랫폼, Any Device, Any Protocol Independence 유지관리 플랫폼을 개발중 95) 2013 국토교통 R&D 우수성과 20선, KAIA, 2013.8 96) 초고층빌딩 설계기술 연구단, 2015 97) 초고층빌딩 설계기술 연구단, 2015

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05. 초대형/특수건축 Ⅰ. 주요 선진국 동향 1. 시장동향 ‌ ’00년 200m이상 초고층 빌딩은 266개에서 ’14년 935개로 증가하였으며, 현재 공사중인 초고층 빌딩의 완공시기를 고려하면 ’16년 약 1,200여개가 될 예정98) ‌ 200m 이상 초고층 빌딩 중 200m이상 300m미만 빌딩수가 약 91.0%를 차지하며, 300m 이상 초고층 빌딩 수가 약 9.0%를 차지 ‌ ’00년, ’16년의 초고층 빌딩 높이별 비중은 크게 차이를 보이지 않으나, 향후 300m 이상 초고층 동향조사 · 건축분야

빌딩의 건설빈도가 높아질 것으로 예상 그림 33 연도별 200m 이상 초고층빌딩의 누적추이(’00년~’16년)

자료 : “Tall Trends of 2014 and Forecasts for 2015, CTBUH, 2015” 기반 재구성

98) Tall Trends of 2014 and Forecasts for 2015, CTBUH, 2015

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‌ 200m 이상 초고층 빌딩은 ’00년~’07년까지 매년 30여개 내외로 준공되었으나, ’08년 이후 초고층빌딩 준공개수는 50여개 이상으로 매년 증가 추세99) ‌ ’14년 준공된 200m 이상 초고층 빌딩은 97개소 ‌ ’15년, ’16년 준공되었거나 준공 예정인 200m 이상 초고층 빌딩은 각각 130개 이상으로 전망 그림 34 연도별 200m 이상 초고층빌딩의 준공추이(’00년~’16년)

05. 초대형/특수건축

자료: “Tall Trends of 2014 and Forecasts for 2015, CTBUH, 2015” 기반 재구성

‌ 권역별로 비교하면 ’14년 준공된 전세계 200m이상 초고층 빌딩 중 아시아가 74개(76%)로 가장 많은 초고층 빌딩이 준공 ‌ 200m 이상 초고층 빌딩은 ’14년 아시아 74개, 중동 11개, 북아메리카 6개, 유럽 3개, 오스트레일리아 2개, 남아메리카 1개가 준공

국토교통과학기술진흥원 99) Tall Trends of 2014 and Forecasts for 2015, CTBUH, 2015

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그림 35 ’14년도 200m이상 초고층 빌딩의 권역별 비중 남미(1%)

1개소

아시아(76.3%)

태평양(2.1%)

74개소

2개소 유럽(3.1%)

3개소 북미(6.2%)

6개소

'14년 200m 이상 초고� 빌딩 권역별 비중

중동(11.3%)

11개소

자료 : Tall Trends of 2014 and Forecasts for 2015, CTBUH, 2015

동향조사 · 건축분야

‌ 국가별로 비교하면 중국의 경우 ’14년 58개로 가장 많은 초고층 빌딩이 준공되었으며, 이는 전 세계의 약 60% 비중100) ‌ 매년 200m 이상 초고층빌딩 준공개수의 증가는 중국의 초고층 빌딩건설사업 증가에 기인 ‌ ’13년 중국의 초고층 빌딩은 36개가 준공되었으며, ’14년에는 ’13년 대비 약 61% 증가된 58개의 초고층 빌딩이 29개 도시에 준공 그림 36 ’14년도 주요국 200m 이상 초고층빌딩의 준공개소

자료 : Tall Trends of 2014 and Forecasts for 2015, CTBUH, 2015

100) Tall Trends of 2014 and Forecasts for 2015, CTBUH, 2015

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‌ ’14년 준공된 200m 이상 초고층 빌딩 건수를 용도별로 구분하면 사무실이 48%로 가장 높은 비중을 차지101) ‌ 용도별로 구분하면 사무실용도가 47개(48%), 복합용도가 26개(27%), 주거가 19개(20%), 호텔이 5개(5%)임 그림 37 ’14년도 준공 200m이상 초고층빌딩 용도별 구분 Office(48%)

Hotel(5%)

5개소

47개소

Residential(20%)

19개소

'14년 초고� 빌딩 용도별 구분

05. 초대형/특수건축

Mixed Use(26%)

26개소

자료 : Tall Trends of 2014 and Forecasts for 2015, CTBUH, 2015

‌ ’14년 준공된 200m 이상 초고층 빌딩 건수를 구조재료별로 구분하면 합성구조 형식이 전체 54%를 차지102) ‌ 구조재료별로 구분하면 합성구조 52개소(54%), 콘크리트구조 37개소(38%), 철골구조 5개소(5%), 기타구조 2개소(2%)로 구분 그림 38 ’14년도 준공 200m 이상 초고층빌딩의 구조재료별 구분

자료 : Tall Trends of 2014 and Forecasts for 2015, CTBUH, 2015

101) Tall Trends of 2014 and Forecasts for 2015, CTBUH, 2015 102) Tall Trends of 2014 and Forecasts for 2015, CTBUH, 2015

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2. 기술동향 (1) 초고층(복합)건축 ‌ 뉴욕에 건설중인 ‘432 Park Avenue’는 세계에서 가장 높은 주거형 빌딩(426m)이며, 자동인양 거푸집 기술이 활용 ‌ 맞춤형 자동인양 거푸집인 Super Climber SCP는 크레인 없이 외관벽을 오를 수 있으며, 무거운 하중을 이동시키는데에 효과적 ‌ 432 Park Avenue에는 다수의 재활용이 가능한 Doka 사의 프레임 폼웍 Framax Xlife이 채택 그림 39 432 Park Avenue에 활용되고 있는 Super Climber SCP

동향조사 · 건축분야 자료 : www.doka.com, 20 15

‌ 해외 초고층빌딩 에너지분야는 효율향상기술, 패시브 및 액티브 시스템을 활용한 에너지 단열 및 재활용 기술에 대한 연구가 진행103) ‌ 미국은 건물외벽, 프레임, 천정 자재의 효율향상기술, 저탄소/제로에너지 및 자가유지 초고층 빌딩관련기술, 초고층빌딩 안정화 전략 및 방법에 대한 연구가 진행 ‌ 일본은 초고층 건축물 에너지 효율분야의 선도국가로 패시브 시스템을 통한 단열효과 극대화, 액티브 시스템을 통한 에너지 재활용 등의 연구를 수행

‌ 해외 초고층빌딩 자재분야는 복합소재 및 재활용 기술, 고강도 강 연구가 진행104) ‌ 미국은 초고층 건축용 고분자 소재 및 복합소재, 건축자재 수명향상 기술개발이 추진 ‌ EU는 초고층 건축용 자재의 재활용, 친환경 소재, 신소재의 에너지 사용 및 탄소배출 분석 연구를 추진 103) 초고층 건축물의 건설기술 현황과 개발의 필요성, 한국주택공사, 2012 104) Roadmap on the Future Research Needs of Tall Buildings, Council on Tall Buildings and Urban Habitat, 2014

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‌ 일본은 ’03년 이후 800~1,000Pa급 강재개발 및 실용화 연구를 수행중이며, 재사용 가능한 건식접합 기술을 개발하는 등 고강도강 분야 세계 최고기술을 보유

‌ 해외 초고층빌딩 재난·안전 분야는 화재예측 및 엘리베이터 활용, 화재 시나리오 등에 대한 연구가 진행83) ‌ 미국은 화재예측 및 화재방지, 출구, 의사소통 시스템의 신뢰도 및 유연성 향상 연구 및 지진 등의 극한상황시 엘리베이터 활용계획, 실시간 초고층빌딩 탈출관리 전략 및 기술연구를 추진 ‌ EU는 화재예측 및 건축가, 화재전문가, 소방관련 커뮤니티 간 의사소통 향상 연구 및 구조적 화재방지 설계용 현실적 화재 시나리오 예측 및 탈출 시나리오 연구, 장애인을 위한 적절한 탈출 및 출구전략 수립연구를 추진 ‌ 일본은 초고층빌딩 화재에 대응가능한 지속가능한 소재, 디자인 전략 연구, 화재 시나리오에 따른 확률적 접근에 대한 연구를 수행 05. 초대형/특수건축

(2) 대공간 건축 ‌ 해외에서는 개폐식 대공간 구조물 건설을 선호하고 있으며 일본, 독일 및 미국 등이 관련기술을 주도105) ‌ 연성 막재료를 활용하여 개폐형 구조물을 실현하고 있는 독일의 경우 경기장 뿐만아니라 다양한 구조체에 적용하여 새로운 기술을 개발 ‌ 캐나다 몬트리올 올림픽 경기장에서 최초 시공되었던 접힘/펼침 구조 메커니즘의 케이블 하이브리드 개폐구조 시스템은 프랑크푸르트의 코마츠방크 아레나, 폴란드 바르샤바의 국립 운동장에 적용된 시스템으로 강성구조 시스템에 비해 효과적으로 펼침이 가능

그림 40 Gerryweber Station (연성 개폐식)

그림 41 Esprit Arena (강성 개폐식)

자료 : 개폐식 대공간 구조물의 현황과 전망, 한국공간구조학회(통권 57호), 2014.9

105) 개폐식 대공간 구조물의 현황과 전망, 한국공간구조학회(통권 57호), 2014.9

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‌ 대공간 구조물 적설하중의 구조적 영향평가 예측은 기상변화 데이터를 이용한 최대 평균 적설하중 예측과 국부영역에 대한 극한조건에서의 예측으로 구분106) ‌ 기상변화 데이터에는 시간당 단위면적에서의 적설량 뿐만아니라 일조량과 복사에너지, 건물의 열손실 데이터, 눈의 용융속도 등이 포함되어 예측 시뮬레이션에 반영 ‌ 풍동실험에서 다양한 시나리오에 대한 관심 영역의 풍속정보를 취득, 이를 이용한 유한요소법을 통한 적설 시뮬레이션을 수행함으로서 적설하중을 예측 그림 42 적설하중 평가용 풍속측정 풍동실험

그림 43 유한요소법 활용 적설하중 계산

동향조사 · 건축분야

(캐나다 RWDI사)

(캐나다 RWDI사)

자료 : 대공간 구조물 폭설 재해사례 및 설하중 평가 최신기술, 한국공간구조학회지(통권 55호), 2014.3

‌ 해외 기준에서는 폭설시 강풍을 동반하는 경우를 반영하기 위해 설하중과 풍하중 조합을 제시하는 사례가 있음 그림 44 대공간 구조물의 구조설계용 풍압패턴

자료 : 대공간 구조물 폭설 재해사례 및 설하중 평가 최신기술, 한국공간구조학회지(통권 55호), 2014.3

106) 대공간 구조물 폭설 재해사례 및 설하중 평가 최신기술, 한국공간구조학회지(통권 55호), 2014.3

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(3) 특수환경 건축 ‌ 남극지역 기지의 경우 강설량에 대한 시설물의 사용성 및 안전성을 강화107) ‌ 미국의 Amundsen-Scott 기지, 영국의 Halley VI 기지, 독일의 Neumayer III 기지의 경우 고상식 구조설계 외에도 시설물의 상하 위치를 조절할 수 있는 Jacking System을 하부기둥에 설치하여 강설량에 대한 안전성을 강화

그림 45 미국 Amundsen-Scott 기지

그림 46 독일의 Neumayer III 기지

05. 초대형/특수건축

자료 : 극한환경 대응 재료 및 건설기술 개발 현황, The Magazine of the Korean Society of Civil Engineers, 2013.7

‌ 남극 기지의 건설은 연중 2개월 남짓 기간동안 공사를 완료해야하는 어려움이 있어 주로 모듈화 및 조립식 시공을 채택 ‌ 영국의 Halley VI 기지 시설물의 경우 주요 내력구조는 물론 외부구조 대부분을 모듈화 제작하여 현지에서 조립식으로 건설한 대표적인 예

그림 47 영국 Halley VI 하부구조 모듈

그림 48 호주 Davis 기지 기초 공사 자재

자료 : 극한환경 대응 재료 및 건설기술 개발 현황, The Magazine of the Korean Society of Civil Engineers, 2013.7

107) 극한환경 대응 재료 및 건설기술 개발 현황, The Magazine of the Korean Society of Civil Engineers, 2013.7

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(4) 전통건축 ‌ 일본 교토시는 전통가옥인 ‘교마치야’의 보전, 재생을 목적으로 에너지 이용을 개선한 스마트 건축물로의 개보수 프로젝트를 추진108) ‌ 교토시의 교마치아는 일반적으로 독립된 스마트 하우스를 신축으로 건설하는 것보다 리모델링이 어려운 것으로 평가 ‌ 개보수 범위는 에너지 관련 설비의 도입과 단열성능 향상을 위한 재료의 도입으로, 시범지역을 선정하여 해당기술도입을 통한 개보수를 진행 - ‌ 열에너지 관련 설비로는 태양광 발전시스템(2.28kW), 홈 에너지 관리시스템(HEMS)도입을 통해 전력 과 가스 소비량 및 온습도를 계측할 수 있도록 함 - ‌ 단열성능을 높이기 위해 복층유리를 도입하고, 지붕에서 채광할 수 있는 톱라이트를 설치하고 지붕자체 에 단열공사 및 내진보강을 추가로 진행 동향조사 · 건축분야

‌ 개보수된 전통가옥의 성능확인을 위해 ’15년 1월부터 거주자의 협조하에 전력 및 가스사용량, 실내외 온습도 등을 계측 그림 49 일본 전통가옥 개보수 전-후

자료 : 京都の伝統家屋をスマート化、どうやって, Smart Japan, 2014.8

108) 京都の伝統家屋をスマート化、どうやって, Smart Japan, 2014.8

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Ⅱ. 국내 동향 1. 시장동향 ‌ 국내 200m 이상 초고층 빌딩은 ’85년 63빌딩을 시작으로 ’14년 기준 총 47개소로 집계 ‌ ’00년 이후 국내 초고층빌딩은 연간 약 3.75개 규모로 준공 그림 50 국내 연도별 초고층 빌딩(200m 이상) 연도별 준공추이

05. 초대형/특수건축

‌ 현재 국내에서 가장 높은 빌딩은 인천 송도의 동북아무역센터로 사업비는 약 5,163억원, 높이는 약 305m 이며, 이는 세계에서 73번째로 높은 규모 표 4 국내 연도별 초고층 빌딩(200m 이상) 현황

연번 1

빌딩명 동북아무역센터

높이 305m

층수 68

지역 인천광역시 연수구

준공연도 2014년

2

위브더제니스타워101(부산)

301m

80

부산광역시 해운대구

2011년

3

해운대아이파크Tower2

292m

72

부산광역시 해운대구

2012년

4

부산국제금융센터

289m

63

부산광역시 남구

2014년

5

서울국제금융센터C동

284m

55

서울특별시 영등포구

2012년

6

위브더제니스타워102(부산)

282m

75

부산광역시 해운대구

2011년

7

해운대아이파크Tower1

273m

66

부산광역시 해운대구

2012년

8

타워팰리스3차G동

265m

73

서울특별시 강남구

2004년

8

위브더제니스타워103(부산)

265m

70

부산광역시 해운대구

2011년

10

목동하이페리온A

256m

69

서울특별시 양천구

2003년

국토교통과학기술진흥원

55

Korea Agency For Infrastructure Technology Advancement

11

동향조사 · 건축분야

56

63빌딩

249m

61

서울특별시 영등포구

1985년

12

메타폴리스타워101

249m

66

경기도 화성시

2009년

13

메타폴리스타워104

247m

66

경기도 화성시

2009년

14

전경련회관

246m

50

서울특별시 영등포구

2013년

15

리첸시아타워1

241m

66

경기도 부천시

2012년

15

리첸시아타워2

241m

66

경기도 부천시

2012년

17

하이페리온타워B

239m

63

서울특별시 양천구

2003년

18

더샵퍼스트월드타워1동

237m

64

인천광역시 연수구

2009년

19

더샵퍼스트월드타워3동

237m

64

인천광역시 연수구

2009년

19

더샵퍼스트월드타워4동

237m

64

인천광역시 연수구

2009년

19

더샵퍼스트월드타워6동

237m

64

인천광역시 연수구

2009년

22

타워팰리스1차B동

234m

66

서울특별시 강남구

2002년

23

일산위브더제니스타워105

230m

59

경기도 고양시

2013년

24

WTC트레이드타워

229m

55

서울특별시 강남구

1988년

25

수성리더스뷰타워A

225m

57

대구광역시 수성구

2010년

25

수성리더스뷰타워B

225m

57

대구광역시 수성구

2010년

27

메타폴리스타워102

224m

60

경기도 화성시

2009년

27

일산위브더제니스타워104

224m

57

경기도 고양시

2013년

29

아산SK펜타포트레지던스타워1

215m

66

충청남도 천안시

2011년

29

일산위브더제니스타워102

215m

54

경기도 고양시

2013년

29

일산위브더제니스타워103

215m

54

경기도 고양시

2013년

29

일산위브더제니스타워106

215m

54

경기도 고양시

2013년

33

더샵센텀스타타워B

212m

60

부산광역시 해운대구

2008년

33

일산위브더제니스타워101

212m

53

경기도 고양시

2013년

33

일산위브더제니스타워107

212m

53

경기도 고양시

2013년

36

타워팰리스1차A동

209m

59

서울특별시 강남구

2002년

36

타워팰리스1차C동

209m

59

서울특별시 강남구

2002년

38

서면센트럴스타A

207m

58

부산광역시 부산진구

2011년

39

일산위브더제니스타워108

206m

51

경기도 고양시

2013년

40

강남파이낸스센터

205m

45

서울특별시 강남구

2001년

40

해운대아이파크Tower3

205m

46

부산광역시 해운대구

2012년

42

삼성타운

203m

44

서울특별시 서초구

2007년

42

메타폴리스타워103

203m

55

경기도 화성시

2009년

44

하이페리온타워C

201m

54

서울특별시 양천구

2003년

국토교통부

2015 국토교통 R&D 동향조사 건축분야

44

울산이안엑소디움타워1

201m

54

울산광역시 중구

2011년

44

울산이안엑소디움타워2

201m

54

울산광역시 중구

2011년

47

콘래드서울호텔

200m

38

서울특별시 영등포구

2012년

‌ 현재 건설중인 초고층빌딩(200m 이상)은 17개소이며, 국내에서 가장 높은 빌딩은 555m 규모로 설계된 롯데월드타워임 표 5 완공예정 국내 초고층 빌딩(200m 이상) 현황

순위 1

명칭 롯데월드타워

상태 공사중

위치 서울특별시 송파구

높이 555m

층수 123

완공예정 2016년

2

현대차글로벌비즈니스센터

공사중

서울특별시 강남구

526m

105

2023년

롯데타운타워

공사중

부산광역시 중구

510m

108

2019년

청라시티타워

공사예정

인천광역시 서구

453m

25*

2018년

5

해운대관광리조트랜드마크타워

공사중

부산광역시 해운대구

412m

101

2018년

6

파크원타워A

재개예정

서울특별시 영등포구

339m

73

-

7

해운대관광리조트레지던스A

공사중

부산광역시 해운대구

338m

85

2018년

7

해운대관광리조트레지던스B

공사중

부산광역시 해운대구

338m

85

2018년

9

파크원타워B

재개예정

서울특별시 영등포구

277m

55

-

10

아트윈타워1

공사중

인천광역시 연수구

248m

60

2015년

10

아트윈타워2

공사중

인천광역시 연수구

248m

60

2015년

12

현대차컨벤션호텔

공사중

서울특별시 강남구

241m

62

2021년

13

제주에어레스트시티랜드마크타워

공사중

제주특별자치도 서귀포시

240m

45

2017년

14

해송플라자

공사중단

인천광역시 연수구

211m

40

-

15

서울숲월드타워1

공사중단

서울특별시 성동구

207m

51

-

15

서울숲월드타워2

공사중단

서울특별시 성동구

207m

51

-

17

래미안이촌첼리투스타워101

공사중

서울특별시 용산구

201m

56

2015년7월

05. 초대형/특수건축

3 4

* 청라시티타워는 전망타워를 포함한 빌딩으로 활용공간이 25층임

‌ 국내 전통양식 건물의 한해 평균 수주액은 약 542억원으로, 전체 건축공사의 약 0.02% 수준109) ‌ ’08년~’11년 전통양식건물의 한 해 평균 수주액은 542억원으로, ’08년도에 667억원으로 가장 많았으며, ’10년까지 감소추세를 보여 약 410억원까지 하락하였다가 ’11년 수주액이 495억원으로 상승세를 보임

109) 2007~2010 한옥 인허가 현황조사를 통한 한옥건축산업 시장규모 추정, 한옥정책 브리프(No. 26), 2013.12

국토교통과학기술진흥원

57

Korea Agency For Infrastructure Technology Advancement

‌ ’08년~’11년 건축공사의 평균 수주액은 약 282조로, 전통양식건물은 전체 건축공사의 0.02%를 차지 ‌ 전통양식건물 수주액이 가장 많았던 ’08년을 제외하면, 공공부문 발주 수주액이 60%이상을 차지하고 있으며, ’11년도에는 공공부문 발주 수주액이 약385억원으로 전체 수주액의 77.8%를 차지하여 가장 높은 비율로 나타남 그림 51 ‘08년~’11년 전통양식 건물 수주액 현황

동향조사 · 건축분야

주 : 전통건물양식 평균 수주액은 통계청 건설업 조사를 기반으로 추정한 값으로, 통계청 건설업 조사에서는 일반(종합)건설업 및 전문건설업으로 등록된 업체의 실적에 대해서만 조사되고 있어 한옥건축사업 시장규모는 추정값보다 더 클 것으로 예상됨(한옥건축 관련 사업체의 경우, 등 록기준에 미달하는 사업체가 많음) 자료 : 2007~2010 한옥 인허가 현황조사를 통한 한옥건축산업 시장규모 추정, 한옥정책 브리프(No. 26), 2013.12

2. 기술동향 (1) 초고층(복합)건축 ‌ 잠실 롯데월드 타워에는 초고층 건축물에 적합한 수직이동 기술이 적용110) ‌ 기존 케이블방식의 간이 승강기는 건축물의 높이가 300m 이상일 경우 효율성이 저하되며 단선문제가 발생할 수 있으나, 동 현장에는 파워레일 리프트를 적용, 고장시 구간별로 신속히 수리가 가능 ‌ 동 현장에서는 150MPa 콘크리트를 지상에서 300m 이상까지 한번에 압송할 수 있는 기술을 적용 ‌ 타워안에 설치되는 더블덱 엘리베이터는 국내 최초로 설치되는 장치로 한 개의 승강로에 엘리베이터 두대가 동시에 움직여 기존 엘리베이터의 2배의 수송능력을 가짐

110) 롯데건설, 롯데월드타워에 초고층용 수직이동 기술 적용, 아시아투데이, 2015.5

58

국토교통부

2015 국토교통 R&D 동향조사 건축분야

그림 52 잠실 롯데월드현장 적용 파워레일 리프트

자료 : 롯데건설, 롯데월드타워에 초고층용 수직이동 기술 적용, 아시아투데이, 2015.5

‌ 국내에서는 IT기반자동화 모듈인 비정형 초고층 내진성능평가 자동화 모듈(EqAuto)과 접합부 최적 상세 자동화모듈(ConnAuto)을 개발111) 05. 초대형/특수건축

‌ 비정형 초고층 건물의 내진성능평가의 효율성을 높이기 위해 IT기반의 전산플랫폼인 EqAuto를 개발 - ‌ EqAuto를 이용하여 기존 해석모델 변환 후 내진성능평가 수행이 가능하며, 기존 방식에 비해 수행시간 을 약 50%로 단축하는 효과

‌ 별도의 실험 없이도 비정형 구조요소의 설계 최적화를 목적으로 ConnAuto를 개발함 - ‌ 비정형 접합부의 비선형 특성 정보는 비선형 골조해석 프로그램에 제공할 수 있도록 데이터베이스를 구 축하여, 접합부 정밀유한요소해석 프로세스에 소요되는 작업시간을 약 70%로 단축하는 효과

‌ 국내에서는 수직통로 연돌효과 저감장치를 이용하여 고층건물 내에 공기를 최적으로 순환시킴으로써, 동절기 수직통로에서의 연돌효과를 최소화하는 기술을 개발112) ‌ 개발기술은 고층건물 내의 공기를 순환시킴으로써, 동절기 수직통로에서의 연돌효과를 최소화 하고 출입문 및 엘리베이터 오작동 및 에너지 손실방지, 수직통로 공기의 급기·배기의 효율적 관리가 가능

‌ 국내에서는 고층 건물을 포함한 각종 시설물 등의 상시 모니터링 시스템(SHM-System) 및 플랫폼 구성요소의 국산화 연구가 진행113) ‌ SHM-System은 초고층 및 복합구조물의 유지관리 단계에서 구조적인 안전의 판단이 가능한 상시 모니터링 시스템으로 Static & Dynamic Hardware와 Software로 구성 111) 초고층빌딩 설계 우리 기술로 한다, KAIA 홈페이지, 2015.1 112) 고층건물의 연돌효과 저감을 통한 에너지 절약기술, 한국건설기술연구원, 2014 113) 대형 구조물의 건전성 실시간 평가를 위한 통합 모니터링 시스템 개발, (주)마이다시아이티, 2015

국토교통과학기술진흥원

59

Korea Agency For Infrastructure Technology Advancement

- ‌ Hardware는 100채널 이상의 초저주파 동시 신호계측 및 통신을 이용한 신호 송신기능과 48채널 이상 의 진동신호 파형 계측 및 통신을 이용한 파형 송신기능을 보유 - Software는 진단전문가 시스템 알고리즘 코드 및 신호통신·신호분석 및 Trend Analysis 모듈을 포함

‌ 국내에서는 초고층 구조물의 풍진동 제어를 위한 하이브리드 제진장치 설계/제작 기술과 다축/다중 모드 진동제어 장치 개발을 추진114) ‌ 바람에 의해 발생하는 진동의 세기를 판단하여 자동으로 제어하는 기술인 능동형 제진장치의 제어알고리즘 및 제작기술의 100% 국산화하여 기술 국산화에 따라 외국업체에 지불하던 기술료를 절감 - ‌ 이상진동 현상이 발생하였던 테크노마트21 건물에 세계최초 수직-수평 동시제어용 복합형 제진장치를 설치하고 3단계 인천공항 관제소에 이방향 능동형 제진장치를 설계

‌ 다축/다중 모드 진동제어 장치 설계·제작 및 자동제어 프로그램화 기술의 개발이 추진중 동향조사 · 건축분야

‌ 국내에서는 초고층빌딩의 효율적인 에너지 관리를 위하여 전력망연동형 초고층빌딩 에너지 관리 플랫폼 및 LED를 개발154) ‌ 전력망 연동형 초고층 빌딩 에너리 관리 플랫폼은 구역별, 시간대별 에너지 사용량을 초고층 빌딩에 특화된 사용자 인터페이스에 구현 ‌ 초박형 LED 면등 및 Smart LED 조명관리 시스템은 두께 5mm이하의 초박형 면광원으로서 크기와 디자인을 벽지나 타일처럼 자유롭게 사용할 수 있는 LED면등으로 국내에서는 Bezel Type 및 Bezelless Type을 개발 ‌ 광가이드 기술을 적용한 초박형 LED 조명은 빛을 만드는 발광부와 공간으로 빛을 내보내는 현광부를 분리하여 LED Tile과 결합 및 조명제어시스템 연동하는 것으로 관련 기술을 개발중

‌ 국내에서는 초고층 복합건물의 다양한 용도를 통합 관리할 수 있는 분산통합형 지능형 유지관리 기술을 115) 개발 ‌ 초고층 건물의 냉난방, 조명, 전기, 보안, 정보 통신망 등의 자동화 설비 및 이를 연동하여 운영하는 IBS, BEMS, FMS를 연동한 통합 유지관리 기술로 BIM 기반의 UI형 유지관리 기술을 개발하였으며, 미원빌딩, 흥덕타워, Intiland Tower(Indonesia)에 적용 114) 초고층빌딩 설계기술 연구단, 초고층빌딩 시공기술 연구단, 2015 115) 초고층빌딩 설계기술 연구단, 초고층빌딩 시공기술 연구단, 2015

60

국토교통부

2015 국토교통 R&D 동향조사 건축분야

(2) 대공간 건축 ‌ 국내에서는 100m급 개폐식 대공간 건축물의 설계 및 시공기술 개발연구를 수행116) ‌ 동 연구개발을 통해 지능형 경량 개폐식 대공간구조물 통합 설계시스템, 하이브리드 구동 시스템 및 시공기법, 스마트 제어 및 모니터링 기술, 개폐식 대공간 건축물 기술의 실용화 핵심기술 연구를 진행할 예정 ‌ 동 연구는 1단계 요소기술개발 및 기반구축, 2단계 핵심기술개발, 3단계 테스트베드 구축, 4단계 기술표준화 연구를 진행할 계획으로 5년간 수행될 예정

‌ 대공간 건축물에 활용 가능한 방폭성능을 가진 케이블넷 시작품을 제작하고 성능실험을 수행117) ‌ 기존의 방폭창은 알루미늄창호를 이용한 강한 접합을 가진 고정형태의 구조물로 연성지지 형태의 창보다 대공간 건축 활용성이 떨어지는 문제가 있어, 대공간 건축 활용성을 높이기 위한 연구를 진행 05. 초대형/특수건축

‌ 동 연구개발을 통해 방폭성능 확보를 위한 케이블넷 최적화 및 정착구와 연결부를 개발하여 케이블넷 시스템의 제작 및 시공기술을 확립하고, 대공간 건축물의 방폭성능을 향상시키면서 유리의 면적을 극대화 함 그림 53 케이블넷 실험체 제작

자료 : 방폭 유리 파사드를 위한 케이블넷 시스템 개발 최종보고서, (주)동양구조안전기술, 서울대학교, 2014.10

116) 개폐식 대공간 건축물의 설계 및 시공기술개발 기획최종보고서, 영남대학교 산학협력단, 2015.1 117) 방폭 유리 파사드를 위한 케이블넷 시스템 개발 최종보고서, (주)동양구조안전기술, 서울대학교, 2014.10

국토교통과학기술진흥원

61

Korea Agency For Infrastructure Technology Advancement

(3) 특수환경 건축 ‌ 극한환경에서 RC구조 건축물 시공을 위한 콘크리트 제조 및 시공기술 개발을 수행118) ‌ 극한환경지역 건설시장 진출을 위해 극한환경 수화반응형 프리믹스 시멘트 및 콘트리트 제조기술, NT형 빙점 강하제 및 내한촉진제, 초단열 거푸집 시스템 등 콘크리트 제조 및 시공기술개발을 목표로 연구중 ‌ 기술개발 목표는 0℃~-30℃ 극한환경하 RC조 건축시공물 시공이 가능한 –5℃ 수화반응이 가능한 콘크리트 제조 및 시공기술 확보로 ’17년까지 수행될 예정

‌ 국내에서는 기후변화 대응 요구에 따라 주요 기후요소의 인공발생 및 제어가 가능한 기후변화대응 다환경 실험시설 구축연구를 수행119) ‌ 동연구는 세계 수준의 기후환경 실험동, 120m 개방형 고층타워 실험시설을 구축하고 다환경 복합 동향조사 · 건축분야

특정환경평가를 위한 시험평가 장비기반 구축 및 실험시설 연계활용기반 및 운영전략 수립을 목표로 함 ‌ 주요 기후환경 요소는 온도, 습도, 일사, 강우, 강설 등이며, 인프라 구성요소로는 대형(실구조물)·중·소형 기후환경 모사실험실, 특정(부재/모듈)성능 평가실험실, 개방형 고층 타워 실험시설을 고려

(4) 전통건축 ‌ 기존 고비용의 한옥건축비용을 40%이상 절감 가능한 한옥모델을 개발120) ‌ 동 연구에서는 전통 한옥의 비효율적인 구조체·벽체·지붕·창호 등의 공법개선, 철물접합 및 맞춤·이음 기술 개발, 표준시방 및 공정관리 기술개발로 우수한 주거성능 확보와 친환경성을 지닌 대중적인 한옥을 개발 ‌ 한옥의 주거성능 개선을 위해 프리패브공법에 초점을 맞추었으며, 합리적인 부재단면 사용, 온돌, 시스템 창호 및 건식 공법 적용, 부재의 프리패브화와 시제품개발 등으로 성능은 향상시키면서 공사비를 절감

118) 0~-30℃ ‌ 극한환경하 RCwh 건축구조물 시공을 위해여 콘크리트 타설온도 –5℃에서 수화반응이 가능한 콘크리트 제조 및 시공기술개발, 성신양회(주), 2015 119) 기후변화 대응 다환경 실험시설 구축, 한국건설생활환경시험연구원, 2015 120) 2013 국토교통 R&D 우수성과 20선, KAIA, 2013.8

62

국토교통부

2015 국토교통 R&D 동향조사 건축분야

‌ 동 기술개발을 통해 전통 한옥 대비 40%(1200만원/3.3㎡→700만원/3.3㎡) 비용이 절감된 저렴한 모델이 개발 - ‌ 신공법과 부재의 공장 생산으로 목공사와 지붕공사 공정에서 약 50%의 공사비 절감이 가능하며, 주방 및 욕실, 창호 등은 현대주택 성능 수준으로 보완되어 대중화가 기대 - ‌ 친환경 인증 기준의 70% 정도에 도달하는 거주 성능을 확보하고 실거주 쾌적성은 현대주택 보다 우수 해 한옥의 이미지 또한 개선될 것으로 기대 그림 54 실험한옥의 주요기술

05. 초대형/특수건축

자료 : 2013 국토교통 R&D 우수성과 20선, KAIA, 2013.8

국토교통과학기술진흥원

63

Korea Agency For Infrastructure Technology Advancement

06. 건축물 성능향상 Ⅰ. 주요 선진국 동향 1. 시장동향 ‌ 유럽의 건축물 에너지관리 시장 규모는 ’11년 81억 달러에서 ’18년 196억 3,000만 달러 수준으로 증가가 121) 예상 ‌ Energy Saving Contract and Performance Contracting 시장은 전체 건축물 에너지관리시장에서 가장 높은 비중을 차지하며, 연평균 성장률 약 8.3%의 비율로 성장 ‌ SmartGrid의 핵심기술인 AMI시장은 연평균 성장률 26.9%로 급격한 성장이 예상 동향조사 · 건축분야

‌ Building Automation Systems 시장은 연평균 성장률 3%로 비교적 꾸준한 성장이 예상 ‌ BEMS시장과 HEMS시장은 연평균 성장률이 각각 15.3%, 17.5%로 빠른 성장이 예상 ‌ Home Automation 시장은 연평균 성장률 7.7%로 성장이 예상 그림 55 유럽 건축물 에너지관리 시장 추이

자료 : “The Future of Building Energy Management Solutions, FROST & SULLIVAN, 2013.10” 기반 재구성

121) The Future of Building Energy Management Solutions, FROST & SULLIVAN, 2013.10

64

국토교통부

2015 국토교통 R&D 동향조사 건축분야

‌ 세계 그린빌딩 건축재료 시장은 ’11년 890억 달러에서 ’18년 2,220억 달러 규모로 성장이 예상122) ‌ 그린빌딩 건축재료는 전통적인 건축재료부터 빌딩의 성능향상을 위한 신소재 건축 재료에 이르기까지 다양한 재료가 포함 그림 56 세계 그린빌딩 건축재료시장 규모

06. 건축물 성능향상

자료 : Green Building Materials ‘$254bn Annual Market by 2020, environmental leader, 2013.5 / Navigant Research

‌ ’14년도 세계 그린빌딩 건축재료 시장은 유럽권역이 49.3%로 가장 높은 비중을 차지하고 있으며, ’15년~’18년 연평균성장률은 아시아-태평양권역이 11.2%로 가장 높은 증가추세를 보임 ‌ ’14년 기준 세계 그린빌딩 건축재료 시장의 권역별 비중은 유럽 49.3%, 북미 26.3%, 아시아-태평양 21.7%, 기타국 1.3%임 ‌ ’15년부터 ’18년까지 권역별 그린빌딩 건축재료 시장 연평균성장률은 아시아-태평양 11.2%, 북미 6.9%, 유럽 3.3%로 전망 - ‌ ’15년~’18년 세계 그린빌딩 건축재료 시장 연평균성장률은 6.8%이며, 아시아, 북미 권역이 세계 평균이 상의 증가추세를 보일 것으로 전망

122) Green Building Materials ‘$254bn Annual Market by 2020, environmental leader, 2013.5 / Navigant Research

국토교통과학기술진흥원

65

Korea Agency For Infrastructure Technology Advancement

그림 57 권역별 그린빌딩 건축재료시장 규모

동향조사 · 건축분야

자료 : Green Building Materials ‘$254bn Annual Market by 2020, environmental leader, 2013.5 / Navigant Research

2. 기술동향 (1) 건축물 리모델링 ‌ 주거건축물 리모델링시 외단열 공법 적용에 대한 시공비, 기밀성능 및 공기단축에 대한 실증연구를 123) 수행 ‌ 외단열 공법은 에너지 성능향상을 위한 리모델링 기법중 핵심적인 방법으로 통상 상업용 건물의 신축 및 리모델링에 적용 ‌ 외단열 공법은 외단열 패널 시스템 제작·유통업체가 활성화 되어있지 않고, 작은 규모의 건물일 경우 공장제작 단가가 높아 일반적으로 주거건물 리모델링시 외단열 공법적용이 거의 사용되지 않음 ‌ 동 연구에서는 주거건축물의 외단열 시공 리모델링을 위한 대안으로 공장제작 외단열 벽패널 적용방안에 대해 분석

123) Evaluating an Exterior Insulation and Finish System for Deep Energy Retrofits, DOE, 2014. 1

66

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2015 국토교통 R&D 동향조사 건축분야

그림 58 경량 외단열 시스템 구조

자료 : Evaluating an Exterior Insulation and Finish System for Deep Energy Retrofits, DOE, 2014. 1

(2) 건축물 구조/안전/보안성능 06. 건축물 성능향상

‌ 스마트면진 기술의 핵심은 수직력에 안전하고 수평 지진 에너지를 흡수하는 재료와 설계방법에 있으며, 대표적인 융합기술 중 하나로 인식124) ‌ 스마트 면진 시스템은 지진에 견디는 내진설계와 지진을 제어하는 제진설계를 고려한 시스템으로 진동제어장치에 인공지능, 퍼지기능 등 첨단 스마트 기능을 추가한 기술 ‌ 일본의 경우 고베지진 이후 스마트면진 시스템의 수요가 증가하였으며, 건물 리뉴얼 공사 중 면진시장 규모만 4,000억엔 이상의 시장을 형성 그림 59 스마트 면진시스템 개념도

자료 : 스마트면진기술, KISTI MARKET REPORT(Vol.2), 2013.11

124) 스마트면진기술, KISTI MARKET REPORT(Vol.2), 2013.11

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‌ 스위스의 Sika는 에폭시 기반으로 하여 철강에 화재방지 코팅을 통해 강철을 보호하는 기술을 개발125) ‌ 화재로 인한 열을 받게 되면 강철구조물에서 내화성을 올리는 절연층을 생성

(3) 건축물 유지관리 ‌ 일본은 구조물 건전성 모니터링(SHM126) ) 기술에 착안하여, 실험 검증 및 이력정보를 활용하여 건축물의 손상 및 노화상황을 추정하는 연구를 진행127) ‌ 구조물의 강진동(대규모 지진, 강풍) 및 약진동(바람, 중소지진, 상시 미동)의 계측 데이터로부터 진동특성을 추정하여 경시, 경년변화 등을 검토하고, 구조물의 손상 및 노화의 유무, 장소, 정도 등을 파악 ‌ 동 연구를 통해 다세대 이용 주택의 유지관리 및 유통을 지원하는 구조물 건전성 모니터링 기술의 이용 가이드라인 제시 동향조사 · 건축분야

‌ 본 방 재 과 학 기 술 연 구 소 는 실 규 모 구 조 물 의 파 괴 실 험 실 시 가 가 능 한 세 계 최 대 규 모 의 일 실험시설인‘실규모 3차원 진동파괴 실험시설(E-defence)’을 준공128) ‌ 동 실험시설은 실제의 지진과 같은 복잡한 3차원의 진동을 낼 수 있는 15m×20m의 진동대를 갖추고 있으며, 가진실험 시, 진동대 위에 구조물 시험체를 올려놓고 지진동을 재현 가능 ‌ 시험체에 설치된 여러 센서의 계측 데이터나, 비디오 화상 등으로부터 실물 크기의 구조물이 파괴되어 가는 과정을 조사하는 실험 연구를 실시하여 구조물의 내진 성능 향상과 관련한 연구 성과를 보임

‌ Tonishima사는 TDM(Time Division Multiplexing：시간분할 다중화) 방식을 도입하여 새로운 FBG 광파이버 센싱 기술을 개발129) ‌ FBG(Fiber Bragg Grating) 광파이버 센싱 기술은 광파이버의 자외선을 이용하여 만든 회절 격자(FBG) 상에 작용한 변형이나 온도 변화를 입사 후 반사되는 빛의 파장 변화를 통해 파악하는 기술로 높은 측정 정밀도를 보유 ‌ 개발된 FBG 광파이버 센싱 기술은 1개의 광파이버로 최대 100센서, 4개 채널로 최대 400 센서까지의 125) Sika, http://che.sika.com, 2014 126) SHM : Structural Health Monitoring 127) Project Research Report of National Institute for Land and Infrastructure Management, 일본 국토교통성, 2013.3 128) 구조물의 안전 및 안심을 향상하는 건전성 모니터링의 역할, KAIA 글로벌리포트, 2014.3 129) www.tobi-tech.com, 2015

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다점 계측과 최대 9km의 장거리 계측을 가능하게 하며, 건축 구조물의 건전성 감시에 활용될 수 있을 것으로 예측

(4) 건축물 설계/시공성능 ‌ 건설업계에서는 BIM을 구현할 수 있는 소프트웨어 개발과 각 기업별로 특성화된 기능을 포함한 소프트웨어가 개발 ‌ 세계최대의 BIM 소프트웨어 회사인 Autodesk는 BIM기술에 대한 공유 및 협업을 효율적으로 돕기 위하여, 온디멘드 기반의 Autodesk 2016을 발표130) ‌ GRAPHISOFT는 오픈 BIM을 강화시키고 프로젝트기반 관리, 네트워크 진단도구를 포함시킨 ARCHICAD19를 출시131) ‌ Bentley는 Autodesk, Grphisoft의 BIM기능을 동시에 구현가능하며, 에너지 성능분석이 특화된 06. 건축물 성능향상

AECOSim을 출시132)

‌ 3D모델링 BIM기술에 시간과 비용을 접목시킨 프로그램이 지속적으로 개발 ‌ Autodesk는 자사 Navisworks 프로젝트 리뷰 프로그램을 이용하여, 시간 및 비용관점에서 프로젝트 제어를 지원하고 있으며, Autodesk 2016과 결합하여 활용이 가능133) - 시간 및 예산에 대한 간섭현상을 관리하여 프로젝트 문제를 명확하게 파악하고, 필요자원 도출을 목표

‌ TOCOMAN BIM 솔루션은 건물 모델링 정보를 기반으로 자원을 확인하고, 프로젝트의 프로세스, 비용 등을 파악할 수 있는 프로그램을 구현134) - Autodesk, Graphisoft, Tekla, Unita Map 등 광범위한 BIM 프로그램에서 구현된 모델을 기반으로 활용

‌ 건설분야에서는 3D 프린팅 기술이 모형제작이나 연구개발 차원에서 시도되었으나, 최근에는 실물크기의 생산수준에 도달135) ‌ 미국에서는 섬유 보강 시멘트를 재료로 콘크리트 구조체를 시공하는 3D 프린팅 기술을 탑재한 건축용 로봇을 개발하고 있으며, 20시간 내에 주택 1채를 완성하는 목표로 계획을 추진 중 130) AutoCad2016, http://www.autodesk.co.kr/, Autodesk, 2015 131) archicad 19, http://www.graphisoft.com, Graphisoft, 2015 132) AECOSim, http://www.bentley.com, Bentley, 2013 133) AutoCad2016, http://www.autodesk.co.kr/, Autodesk, 2015 134) iLink, http://www.tocoman.com/, Tocoman, 2015 135) 10 Facts on 3D Printing : Understanding Tech’s Next Big Game-Changer, www.techrepublic.com, 2014. 2

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‌ 네덜란드에서는 600만 달러를 투입하여 D-Shape이라는 3D 프린터를 이용한 실물 크기의 건축물을 완성시키는 사업을 진행함 - ‌ D-Shape의 첫 시제품은 2,500㎡의 생산능력이 있어 건축부품 뿐만아니라 1~2층 규모의 건물을 직접 만들 수 있음 그림 60 D-Shape를 활용한 형상제작

동향조사 · 건축분야

자료 : 10 Facts on 3D Printing : Understanding Tech’s Next Big Game-Changer, www.techrepublic.com, 2014. 2

(5) 건축물 에너지 성능 ‌ 일본은 강제 대류식 공조기를 대신하여 복사에 따른 열 이동원리를 응용한 냉난방 장치를 개발136) ‌ 기존 강제 대류식 공조기는 바람을 발생시켜 입루 먼지가 발생하거나, 찬바람과 열기에 따른 불쾌감, 공기순환을 위한 팬의 소음 등의 문제가 발생 ‌ 개발 기술은 낸난방을 위해 바람을 발생시키지 않아 먼지가 발생하지 않아 공기감염 리스크를 저감할 수 있으며, 무동력에 따른 에너지 절감효과 및 유지보수 측면에서 유리

‌ 일본 다이와 하우스 공업은 ’20년까지 급탕시 배출되는 CO2양을 ’90년 대비 70% 저감을 목표로 ‘SmartEco Project’실증실험을 진행137) ‌ 건축물에 태양열과 지중열을 이용하여 급탕에 필요한 에너지를 생산하는 방식을 통해 에너지 소비량을 절약 ‌ 실증 실험은 기타 규슈의 Cedar 간병 시설로 다이와 하우스 공업이 신축 건조하여 ’13년 10월부터 1년간 실증 실험 후, 이어서 3년간 Cedar가 실증 실험을 진행할 예정 136) 輻射冷暖房ハイブリッドサーモシステム「エコウィン」, NETIS, 2015.2 137) 太陽熱と地中熱を生かす技術、給湯利用が多い施設に適する, Smart Japan, 2013.10

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그림 61 Cedar 간병시설

그림 62 태양열과 지중열을 이용한 급탕 시스템

자료 : 太陽熱と地中熱を生かす技術、給湯利用が多い施設に適する, Smart Japan, 2013.10

(6) 건축 재료성능 ‌ 미국은 자연의 목재섬유를 이용하여 플라스틱을 강화시키는 새로운 기술을 개발138) 06. 건축물 성능향상

‌ 개발 중인 목재섬유 재료는 재생이 가능하고, 일정기간 사용 후 자연에 해를 끼치지 않고 분해되는 등 친환경적인 재료로 활용이 가능하며, 성형온도가 낮아 원가절감의 효과가 있으며, 강한 강도를 가질 수 있음 ‌ 기술개발이 실용화될 경우 건축, 빌딩, 자동차 및 항공기와 같은 복합재료를 활용하는 분야에 활용될 것으로 예상 그림 63 목재섬유재료의 구조

자료 : New technology uses natural wood fibers to reinforce plastic materials, Phys.org, 2014.11

‌ 일본은 반환 콘크리트(returned concrete)를 특별한 장비 없이 분말 첨가제를 활용, 신규 콘크리트 골재로 활용할 수 있는 기술을 개발139) 138) New technology uses natural wood fibers to reinforce plastic materials, Phys.org, 2014.11 139) PERFORMANCE ‌ AND DURABILITY OF SUSTAINABLE CONCRETE MADE WITH AGGREGATES PRODUCED FROM RETURNED CONCRETE, International Conference on Non-Traditional Cement and Concrete, 2014. 9

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‌ 개발기술은 천연골재를 대체하여 콘크리트의 제조 사용될 수 있어, 천연골재의 절약과 폐기물 처리비용 절감에 효과 ‌ 개발된 기술로 생산된 콘크리트는 천연골재와 비교하여 흡수율이 높고 밀도가 낮아 우수한 기계적 각도와 내구성을 가짐

‌ 독일은 연구개발 프로그램을 통해 다양한 건축분야 소재 연구개발을 지원140) ‌ 독일 동독지역 연구혁신 파트너쉽 프로그램(Zwanzig20)에서는 탄소 콘크리트 복합재료 연구개발을 ’13년~’20년까지 지원 - 철근 부식 등으로 인한 철근-콘크리트의 취약점을 개선하기 위해 탄소재료를 활용한 탄소-콘크리트 복 합재료 개발을 목표로 하며, 드레스덴 공대 건설연구소 증 79개 기관이 참여

‌ 독일 혁신연학 프로그램(Research Alliance)는 탄소나노튜브 기초기술연구 및 에너지, 환경, 이동성 경량 건축재료, 전기전가분야에서 나노탄소튜브 응용기술개발을 지원 동향조사 · 건축분야

- 탄소 나노튜브 생산기술, 기능성 발현기술, 다양한 재료와 균등한 탄소나노튜브 혼합기술, 위험도 분석 및 독성연구를 주요 연구개발 영역으로 함

140) 독일의 과학기술 정책 및 연구개발 투진동향, 주독한국개사관본분관/KIST Europe/재독한국과학기술자협회/한국연구재단, 2013.10

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Ⅱ. 국내 동향 1. 시장동향 ‌ 국내 에너지효율화 빌딩 시장규모는 ’11년 3.8조원에서 ’20년 5조원 수준으로 성장이 전망141) ‌ ’15년까지는 유가와 건물효율 원재료 부문의 가격 하락, 건설시장 성장의 둔화로 인해, 에너지효율건물 시장 성장률도 0.4%~2.8% 수준으로 분석 ‌ 건물효율 향상을 위한 기술개발, 세금 및 보조금 지원, 건물효율 기준 강화 등 정부의 에너지관리 강화 정책은 에너지효율건물 시장의 성장을 촉진할 것으로 전망됨 그림 64 국내 에너지효율화 빌딩(Energy Efficient Building) 시장전망

06. 건축물 성능향상

자료 : 2013-2014 에너지기술 국내시장 전망, 한국에너지기술평가원, 2013.12

‌ 국내 에너지효율건물 시장을 건물재료, 에너지관리시스템(EMS), 냉난방공조(HVAC)으로 구분하면 HAVC 난방 부문이 가장 높은 성장률을 보일 것으로 예상 ‌ 국내 에너지효율건물 시장을 건물재료, 에너지관리시스템(EMS), 냉난방공조(HVAC)으로 구분되며 ’12년 기준 HVAC 부문은 에너지효율건물 전체 시장의 약 49.3%를 차지 - HVAC 49.3% 중 냉방 부분이 42.1%를 차지하고 있으며, 건물재료 42.7% 중 창호와 외피 부분이 각각 19.4%, 18.9%를 차지하고 있음

141) 2013-2014 에너지기술 국내시장 전망, 한국에너지기술평가원, 2013.12

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그림 65 국내 에너지효율건물 분야별 시장비중(’12년 기준)

자료 : 2013-2014 에너지기술 국내시장 전망, 한국에너지기술평가원, 2013.12

‌ 에너지효율건물 분야별 시장의 ’11년~’20년 연평균 성장률을 비교하면 HVAC 난방 부분이 가장 높을 동향조사 · 건축분야

것으로 예상되며, 다음으로 외피, 창호, 내피 순으로 예상 - ‌ (건물재료) 외피와 창호를 중심으로 시장규모를 형성하고 있으며 전망기간 동안 외피 6.3%, 창호 3.1%, 내피 3.1% 연평균 성장률을 보일 것으로 예상 - ‌ (EMS) 에너지효율건물 시장에서 EMS가 차지하는 규모는 전망기간 동안은 미미한 수준이나 BEMS를 중심으로 연평균 성장률 1.0~2.0% 수준으로 지속적인 성장이 예상 - ‌ (HVAC) 국내 HVAC 시장은 냉방이 40% 이상을 차지하는 특성을 보이고 있으나 시장 성장률로 보면 HVAC 난방이 ’20년까지 연평균 성장률 23.9%로 높은 수준으로 분석 그림 66 국내 에너지효율건물 분야별 연평균 성장률(’11년~’20년) 30% 23.9%

25% 20% 15% 10% 6.3%

5% 0%

3.1%

3.1%

창호

외피

내피

2.0%

1.8%

BEMS

FEMS

자료 : 2013-2014 에너지기술 국내시장 전망, 한국에너지기술평가원, 2013.12

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1.0%

1.4%

HEMS

냉방

2.1%

난방

Hybrid

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‌ 국내 건축물 리모델링 시장 추정결과, ’15년 9조원에서 ’20년 10.4조원으로 성장이 예상되며, 비주거 건축물의 리모델링 시장 향상이 높을 것으로 전망142) ‌ ’15년도 전체 건축시장에서 리모델링이 차지하는 비중은 ’10년보다 0.5%p 증가한 8.4∼8.5%를 기록하고, ’20년에는 8.9∼9.5%에 이를 것으로 전망 ‌ 주거용 건축물 리모델링 시장은 ’15년에 0.7조원, ’20년에 0.8조원 수준으로 전망 ‌ 비주거용 리모델링 시장은 ’15년에 8.3조원, ’20년에 9.6조원을 기록할 전망 - 주거용 건축물에 비해 비주거용 건축물 리모델링 시장의 높은 증가가 예상 표 6 국내 건축 리모델링 시장예측

구분 2010

리모델링 금액(조원) 비중(%) 7.0 8.0

주거용 리모델링 금액(조원) 비중(%) 0.5 1.4

비주거용 리모델링 금액(조원) 비중(%) 6.5 12.5

9.0

8.4~8.5

0.7

1.3~1.4

8.3

14.5~15.4

2020

10.4

8.9~9.5

0.8

1.4~1.5

9.6

15.8~17.1

06. 건축물 성능향상

2015

주 : ‌ 비중을 구하기 위한 전체 건축투자 자료는 2009년 “국내 건설투자의 중장기 변화 추이 연구”의 2010〜20년 건설투자 증감률 예측치를 활용 함143) 자료 : 건축물 리모델링 시장의 부문별 성장 추이와 전망, 한국건설산업연구원, 2011.9

2. 기술동향 (1) 건축물 리모델링 ‌ 국내에서는 석면함유 건축물을 리모델링 시 활용가능한 LCCO2, LCC 평가기술을 개발하는 연구를 수행144) ‌ 동 연구에서는 해체와 리모델링 과정을 포함하는 자재 및 장비요소에 의한 LCCO2 평가기술 및 해체와 리모델링 과정에서의 LCC 기술, 관련 프로그램을 개발 ‌ 개발기술은 건축물 석면함유 자재에 대한 GIS화와 석면 기초정보 및 표준지침 제공, 건축물 리모델링 및 재건축 과정에서의 건설재료 LCI DB 확보와 함께 석면 함유 건축물의 수선 및 보수에 따른 LCI DB/CO2/처리비용에 관한 정보제공에 활용될 것으로 기대 142) 건축물 리모델링 시장의 부문별 성장 추이와 전망, 한국건설산업연구원, 2011.9 143) “국내 ‌ 건설투자의 중장기 변화 추이 연구”에서 예측한 건설투자 연평균 증가율은 2015년 1.0~2.6%, 2020년 0.8%~1.7%임. 주거용 건축투자 비중이 통상(1970〜2010년 평균치) 29∼30% 수준이고 비주거용 건축투자 비중이 31∼32% 수준임을 감안하여 주거용과 비주거용 건축투자 금액을 추산 144) 건축물 리모델링 과정의 석면함유 자재 처리비용 및 온실가스 배출량 평가 프로그램 개발, 경북대학교 산학협력단, 2015

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‌ 국내에서는 노후 건축물 리모델링 전체 단계에 대한 체계화된 기술 매뉴얼 및 증·개축 리모델링에 부합하는 고성능·고효율·저비용의 구조재생 핵심기술을 개발145) ‌ 국내는 기존 건축물 개조나 재활용에 대한 체계화된 기술 기준이 없어 노후 건축물을 리모델링할 때 진단, 설계, 시공이 엔지니어나 개발자의 주관적 판단에 의해 진행되어 안전성 문제가 끊임없이 제기 ‌ 동 연구에서는 기존 노후 건축물의 성능평가, 보수·보강, 유지관리의 핵심 기술을 그림 67 복합지지형 마이크로파일 개념

그림 68 고효율 동적 다점주입 그라우팅 공법 개념

동향조사 · 건축분야

자료 : 2013 국토교통 R&D 우수성과 20선, KAIA, 2013.8

(2) 건축물 구조/안전/보안성능 ‌ 국내에서는 알루미늄 커튼월의 화재확산을 방지하기 위해 경량무기발포 세라믹보드를 개발하고 이를 화재확산방지구조로 적용하기 위한 커튼월의 공법을 개발146) ‌ 국내 건축물의 고층화에 따라 알루미늄과 유리를 소재로 한 경량 커튼월시스템이 활용되고 있으나, 커튼월 소재인 알루미늄과 유리는 내화 및 방화성능이 부족하여 층간화재 확산을 막기에 한계 ‌ 동 기술은 하이브리드 경량무기발포 세라믹보드를 기존 커튼월 시스템의 화재 발생시 취약구조인 커튼월의 Spandrel Back Panel 대체와 프레임 덮개 부재로 고정·긴결하는 공법 ‌ 기술의 적용을 통해 프레임과 Back Panel을 포함한 커튼월 시스템에 있어서 기존 공법 이상의 단열성능 및 결로성능을 유지하면서 기존 공법은 갖지 못하는 내화성능 30분을 만족하며, 공사비절감(7.3%)이 가능

145) 2013 국토교통 R&D 우수성과 20선, KAIA, 2013.8 146) 고층빌딩 커튼월용 내화성 적용기술 개발, 한국세라믹기술원, 2013.6

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그림 69 경량무기발포 세라믹보드를 커튼월 Back Panel로 적용한 내화향상 공법

자료 : 고층빌딩 커튼월용 내화성 적용기술 개발, 한국세라믹기술원, 2013.6

‌ 국내에서는 경량체 개발, 유니트화 연구, 시공방법 개발, 성능평가를 통해 양방향 중공슬래브 시스템을 147) 개발함 ‌ 양방향 중공 슬래브는 슬래브 중간에 빈 공간을 두어 슬래브의 무게는 줄이면서 두께는 크게 하여 휨 06. 건축물 성능향상

강도을 향상시키는 건축 공법으로 자재와 비용을 절감할 수 있어 해외에서는 이미 친환경 건축 구조 시스템으로 다양하게 활용 ‌ 동 연구에서는 경량체는 작업하중에 대한 시공성 및 안전성과 단면 내의 응력흐름을 고려, 구조성능 확보를 위해 최적의 형태로 선정하였고, 개발된 경량체를 표준화하여 다양한 공법에 적용 가능한 시공방법을 개발하고 양방향 중공슬래브 시스템의 성능평가를 통해 구조적 안전성을 확보하여 다양한 현장에 적용

(3) 건축물 유지관리 ‌ 국내에서는 ‘고효율 건물에너지 감응형 EMM 플랫폼 기술개발’을 통해 개별 빌딩 환경에서는 빌딩에너지관리시스템(BEMS)을 구축하고, 다수 개 빌딩을 원격 관제 센터에서 관리하는 기술을 개발148) ‌ EMM 플랫폼 기술은 개별 빌딩으로부터의 에너지 정보, 운용 정보 및 환경센서 정보를 수집하기 위해 EMM 클라이언트가 원격 빌딩에 설치되고, 원격 관제 센터의 EMM 서버와 연동되어 빌딩에너지 정보를 통합 관리하는 구조 ‌ 에너지 절감대책 분석 및 설비 유지보수를 위한 EOM149) 서버 기능 및 데이터 안전성과 실시간 보안성 보장을 위한 ESC150) 서버 기능을 제공해 원격 관제 센터를 활용한 다수 개의 빌딩에너지관리 기능을 제공 147) 2013 국토교통 R&D 우수성과 20선, KAIA, 2013.8 148) 고효율 건물에너지 감응형 EMM 플랫폼 기술개발 사업수행계획서, ETRI, 2013 149) EOM : Energy Optimization & Maintenance 150) ESC : Energy Security Convergence

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‌ 국내에서는 고층 구조물 외벽 유지관리용 지능형 로봇 시스템을 개발151) ‌ 고층 구조물의 시공단계에서는 거푸집 탈부착, 외벽판넬부착, 외벽 도장, 외벽 모니터링, 유지보수 단계에서는 외벽 유리창 청소, 크랙 검사, 외벽마감 공사 등이 필요하며, 이때 외벽을 자율주행하면서 동시에 작업이 가능한 로봇기술의 적용이 요구 ‌ 동 연구개발의 최종 목표는 고층 구조물 외벽 유지관리를 목적으로 하는 Built-in Guide 및 곤돌라 타입의 지능형 로봇 시스템을 개발하고, 외벽 청소, 도장과 같은 특수 작업에 적합한 다목적 Tool과 효율적 작업 수행을 위한 로봇 Arm 및 통합 유지관리 시스템을 개발임

(4) 건축물 설계/시공성능 ‌ 존 P H C 말 뚝 을 개 선 하 여 공 사 비 , 공 기 단 축 이 가 능 한 원 심 력 을 이 용 한 고 강 도 철 근 기 콘크리트기둥(CHC) 시스템을 개발152) 동향조사 · 건축분야

‌ 구조성능시험을 통해 개발시스템의 휨, 압축성능을 검증하고, 현장적용 결과 RC공법대비 약 5%의 공사비절감효과, 55%의 공기단축 효과를, SRC공법대비 30%의 공사비 절감효과와 2%의 공기단축 효과를 검증 ‌ 동 연구를 통해 개발기술의 표준상세 및 사용자 매뉴얼을 개발하여 개발공법의 적용성을 향상 그림 70 CRC기둥 시스템

자료 : 원심력을 이용한 고강도 청근 콘크리트 기둥 시스템 개발, (주)센벡스, 2014.10

‌ 골조공사가 완료된 후 추가적인 가설시스템을 사용해야하는 한계를 극복하기 위해 골조공사의 가설시스템과 통합하여 동시 시공되는 외단열 적층시공 공법을 개발153)

151) 고층 구조물 외벽 유지관리용 지능형 로봇 시스템 개발, 한양대학교, 2015 152) 원심력을 이용한 고강도 청근 콘크리트 기둥 시스템 개발, (주)센벡스, 2014.10 153) 공동주택용 외단열 적층시공 공법개발, 고려대학교, 2014

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‌ 외단열 적층시공 공법 개발을 위한 핵심기술은 외단열 적층시공 가설시스템, 공정간소형 외단열 시공방법, 외단열 적층공법 최적공정관리로 구성 ‌ 동 연구는 ’14년부터 수행되고 있으며, 기존대비 외단열 가설시공 비용 30% 절감, 공기 25% 단축 및 기존공정과의 간섭 최소화를 목표로 수행

‌ 국내에서는 골조 품질 및 경제성과 업무 생산성 향상을 위한 ‘BIM기반 배근시공도 자동화 및 철근공사 관리시스템’기술이 ’13년 건설신기술로 지정154) ‌ 동 기술은 RC골조를 대상으로 BIM 모델링, 3차원 배근시공도 작성, 골조정밀물량 산출, 공정 정보를 연계한 철근공사관리 등 배근 설계 및 시공 프로세스를 통합 지원

그림 71 부재관계 자동생성 및 파악

그림 72 3D 공조정보+물량+공정 통합

06. 건축물 성능향상

자료 : 건설교통 인증기술 사이버전시관, 2015

‌ 국내에서는 BIM 도입 활성화를 유도하기 위해 개방형 BIM기반의 건축물 설계표준 및 인프라구축 연구를 155) 수행 ‌ 동 연구에서는 개방형 BIM 정보표준 프레임워크개발156) , 공통원형 라이브러리 및 기술콘텐츠 유통체계 구축, BIM 지식정보체계 구축, BIM 적용을 위한 제도·정책을 연구 ‌ 동 연구는 3년간(’13년~’16년) 진행되며, 건축행정시스템인 세움터에 탑재·보급하고 설계사 및 관련 소프트웨어 개발사에 보급 및 기술이전 할 계획이며, 향후 국제 BIM 표준 반영을 목표로 함

154) BIM기반 배근시공도 자동화 및 철근공사 관리시스템, KAIA 건설신기술 현황, 2013.7 155) 개방형 BIM기반의 건축물 설계표준 및 인프라 구축, 빌딩스마트협회, 2014 156) BIM ‌ 정보표준 프레임워크 : 개방형 BIM기반의 표준화된 정보를 공유하기 위한 정보의 구성체계 (Information Framework)를 말하며, 정보표준의 종류, 위계, 상호관계 등에 대한 정의를 포함함

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(5) 건축물 에너지 성능 ‌ 국내에서는 국내 건축 및 공조환경에 맞는 Multi-service Chilled Beam 시스템을 개발하고 이에대한 성능평가 및 설계지침을 확립157) ‌ MSCB 공조시스템의 시제품을 개발하고 공조·소화성능에 대한 실규모 시험평가를 수행 ‌ 시제품의 경우 냉방용량 1,200W, 유인비 3.5, 높이 350mm의 성능을 보유하고 층고저감율 15.3%, 소음저감율 18.9%, 소화성능 100%의 성능을 보유 그림 73 MSCB 공조시스템 실규모 성능평가 장치 개요도

동향조사 · 건축분야 자료 : 화재진압 기능을 보유한 Multi-Chilled Beam 공조시스템 개발 최종보고서, 한국건설기술연구원, 2014.12

‌ 국내에서는 실증데이터를 통해 주거 및 비주거 건물 전체 총량에너지평가 프로그램을 개발하여 에너지의 정량적인 예측이 가능하도록 함158) ‌ 현행 건축 인허가 요건 가운데 하나인 「건축물 에너지절약 설계기준」의 에너지절약계획서는 정성적 평가방식을 정량적 평가 방식(건물 총량에너지 제한)으로 개선 ‌ 건축물 DB와 총량에너지 성능 평가 DB의 통합 관리를 통해 신축 건축물에 대한 다양한 정보를 제공

157) 화재진압 기능을 보유한 Multi-Chilled Beam 공조시스템 개발 최종보고서, 한국건설기술연구원, 2014.12 158) 녹색건축물 활성화를 위한 에너지성능 통합관리 시스템 개발 최종보고서, 한국건설기술연구원, 2014.10

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그림 74 에너지 통합관리시스템

그림 75 총량에너지 프로그램

자료 : 녹색건축물 활성화를 위한 에너지성능 통합관리 시스템 개발 최종보고서, 한국건설기술연구원, 2014.10

‌ 국내에서는 데이터 센터의 냉방에너지 소비량을 줄이기 위해 밀폐형 랙 시스템을 개발159) ‌ 일반적으로 데이터 센터에서는 서버실에 공급하는 공기온도를 13℃로 낮게 유지하고 있으며, 최근 06. 건축물 성능향상

서버 컴퓨터의 발열량이 증가함에 따라 많은 냉방에너지를 소모 ‌ 동 연구에서는 밀폐형 랙 시스템 적용을 통해 서버에 급기되는 공기와 배기되는 공기를 분리하여 서버 컴퓨터의 유입공기온도 분포를 균일하게 하고, 냉동기의 출수온도를 높여 COP160) 를 높일 수 있음 그림 76 밀폐형 랙 시제품

자료 : 데이터센터의 냉방에너지 사용량 50% 감축 가능한 공조시스템 개발 최종보고서, 홍익대학교, 2014.11

(6) 건축 재료성능 ‌ 국내에서는 현장타설이 가능한 상온양생 200MPa급 초고강도 콘크리트를 개발161) ‌ 기존의 200MPa급 초고강도 콘크리트는 대부분 특수한 양생(고온, 고압 등)을 필요로 함에 따라 현장 적용이 거의 불가능하였고 재료 원가가 매우 높으며, 고층부 시공시의 우수한 압송눙력 및 화재 시 안전을 보장할 수 있는 내화성능 개선이 필요 159) 데이터센터의 냉방에너지 사용량 50% 감축 가능한 공조시스템 개발 최종보고서, 홍익대학교, 2014.11 160) COP(coefficient of performance) : 냉동 사이클에서의 냉동 능력과 소비된 압축기의 일량과의 비 161) 2013 국토교통 R&D 우수성과 20선, KAIA, 2013.8

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‌ 개발된 초고강도 콘크리트는 현장타설 후 상온양생을 통해 압축강도가 높고(200MPa) 경제적인 초고강도 콘크리트를 개발하였으며 고압송성 및 고내화성을 확보 ‌ 동 연구개발에서는 개발초기부터 해외에서 제조가 가능하도록 개발하여 인도, 싱가폴 등 해외에 성공적으로 시범적용을 수행 그림 77 200MPa 초고강도 콘크리트 레미콘 생산시험 및 해외시범적용(India Worli Tower)

자료 : 2013 국토교통 R&D 우수성과 20선, KAIA, 2013.8

동향조사 · 건축분야

‌ 국내에서는 ’14년부터 광촉매 나노소재를 이용한 자가세정 및 방오 기능을 지닌 주택/빌딩용 고기능 유리 개발을 수행162) ‌ 동 연구에서는 광촉매의 탁월한 셀프클리닝 특성을 주택이나 빌딩용 창유리 적용을 목표로 함 ‌ 세계 최고수준 이상의 우수한 초친수성을 지닌 나노 금속산화물 광촉매 소재를 개발, 이를 유리에 코팅함으로서 고기능성 광촉매 유리개발과 그 제조공정기술을 개발

‌ 기존 초고강도 유기복합섬유, 강섬유 대비 성능이 향상된 비정질 스틸파이버를 개발하여 기존 강섬유 보강 콘크리트 대비 향상된 고성능 콘크리트를 개발163) ‌ 동 연구에서는 초고강도 콘크리트(UHPC)의 장점인 높은 강도를 부각하여 극대화 시킬 뿐만 아니라, 작은 인장강도와 휨강도 및 급격한 취성 거동과 같은 단점을 최소화 하여 실용화 하고자함 ‌ 현재 하이브리드 섬유를 통한 콘크리트 기술의 기초연구를 수행하고 있으며, ’18년 비정질 스틸파이버와 초고강도 유기복합섬유를 혼입한 고내구성의 콘크리트개발, 상용화를 목표로 수행될 예정

162) 광촉매 나노소재를 이용한 자가세정 및 방오 기능을 지닌 주택/빌딩용 고기능 유리 개발, 국토교통과학기술진흥원 홈페이지, 2015.1 163) 기능성 하이테크 섬유와 ICT를 접목한 건설융합 신기술 개발, 국토교통과학기술진흥원 홈페이지, 2015.1

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‌ 국내에서는 폐석분을 재활용기술을 적용하여 건축 내외장재 패널을 개발164) ‌ 국내에서는 폐석분, 폐석회, 폐유리, 폐목재 등의 발생량은 크게 증가하는 반면 재활용률이 현저하게 낮은 편 ‌ 동 연구에서는 폐석분을 50%이상 활용한 건축용 내외장재를 생산하고, 압출(壓出) 성형, 양생 조건에 따른 제품의 생산성 및 물리적 성능 확보가 가능한 운전 시스템을 개발하였으며, KS 성능 기준을 충족시키는 최적 배합을 도출

‌ 국내에서는 건축용 800MPa급 고성능강재 개발을 완료하고 1000MPa급 초고강도 강재 개발 추진165) ‌ 건축용 800MPa급 고성능 강재는 기존 고강도 강재 (SM570) 대비 인장강도가 40% 향상된 800MPa급 초고강도 강재 및 이용기술로 개발관료되어 롯데월드타워, 관정도서관, 동대구 복합환승센터에 적용 06. 건축물 성능향상

‌ 초고강도 1000MPa급 강재 및 이용기술은 건축구조용으로 활용하기 위하여 건축구조용 초고강도 부재 제품화 기술 개발을 목표로 연구를 진행중

164) 2013 국토교통 R&D 우수성과 20선, KAIA, 2013.8 165) 초고층빌딩 설계기술 연구단, 초고층빌딩 시공기술 연구단, 2015

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07. 국내외 동향 요약 Ⅰ. 시장동향 ‌ ’18년 해외 건축분야 시장은 약 4조 8,348억 달러규모, 국내 건축분야 시장은 98.8조원 규모로 추정 ‌ IHS Global Insight(2014)에서 전망한 건축(토목구조물 등 인프라시설물 제외) 시장에 CAGR을 적용하여 외삽하면, ’18년 해외건축분야 시장규모는 4조 8,347억 달러 규모로 추정 ‌ 대한건설협회(2014)에서 집계한 국내 건축업계 계약금액에 CAGR을 적용하여 추정하면 ’18년도 국내 건축시장은 98조 7,956억원으로 추정

동향조사 · 건축분야

구분 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 해외 건축분야 시장 3,713,000 3,814,000 3,841,166 3,942,000 4,120,611 4,299,651 4,486,511 4,681,537 4,834,762 (단위 : 백만달러) 국내 건축분야 시장 708,720 796,610 783,040 864,740 888,088 912,066 936,692 961,983 987,956 (단위 : 억원)

Ⅱ. 정책동향 구분

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내용

미국

‌ 미국은 주택도시개발부(HUD)를 중심으로 지속적으로 주택의 안정적 확보정책을 시행하고 있으며, 장기적으로 에너지효율이 높은 주택의 활성화 정책 추진을 위한 Energy Efficient Mortgages 정책과 ’30년 스마트 그리드 확산을 위한 GRID 2030 내 스마트홈 분야 투자에 중점

EU

‌ EU는 ’20년까지 건축물의 효율적 에너지관리 및 탄소배출저감을 위해 에너지효율지침 법안을 제정(’20년까지 에너지소비 20% 절감)하고, ’20년까지 온실가스 배출 40% 감소 및 저탄소기술 확보를 위해 스마트시티 로드맵 수립에 따른 투자프로그램을 신설

독일

‌ 독일은 중장기적으로 주택보급의 확대정책을 시행(매년 51,820만 유로 규모를 지원)하고 있으며, 건축물의 친환경성 증대를 위해 독일부흥은행(KfW)을 중심으로 그린 리모델링 지원정책을 추진하고, ’20년까지 친환경 건축소재개발에 중점 투자 ‌ ’15년 독일 정부는 시리아 난민 수용에 60억 유로를 배정하면서, 향후 독일 건축분야 정책에 변동이 예상

2015 국토교통 R&D 동향조사 건축분야

‌ 영국은 지속적으로 주택의 안정적 확보정책(Help to Buy equity loans(~16년), Shared ownership schemes, NewBuy(~17년))을 시행중이며, ’20년까지 에너지소비 20% 절감을 위해 건물의 에너지 소비 및 탄소배출량 저감정책 및 제도를 추진

일본

‌ 일본은 ’11년 동일본 대지진 이후 대규모 지진피해 최소화를 위해 ‘수도 직하지진 긴급대책 추진 기본계획(’14)’과 ‘남해 해구 대형지진 방재대책 추진 기본계획(’14)’을 추진하고 제4차 과학기술 기본계획(’11~15)에 따라 지진재해로부터의 대응 R&D 연구를 지원중 ’20년까지 모든 신축건축물을 차세대 에너지절약기준에 적합하도록 의무화할 계획

중국

‌ 중국은 ’15년 사회발전계획을 통해 서민용 주택보급 및 주택 개보수 지원정책을 추진중 ‌ ’20년까지 건축물의 50%를 녹색건축화 추진계획(에너지발전전략 행동계획(’14~’20))을 위해 제12차 과학기술발전 5개년 계획(’11~’15)을 통해 녹색건축 관련 기술개발을 주요 건축분야 R&D 방향으로 설정

한국

‌ 국내에서는 ’15년 건축법 상에 건축물 안전과 관련된 내용을 신설·개정 ‌ 녹색건축 기본계획을 통해 ’20년까지 탄소저감형 국토환경과 환경친화적 생활문화를 위한 녹색건축물의 보급과 육성정책을 추진하고, ’25년까지 제로에너지빌딩을 목표로 설계기준 강화

07. 국내외 동향 요약

영국

Ⅲ. 기술동향 분야

주거 및 단지 건축

주요 기술동향 ‌ 일본 기업들은 내진구조를 고려한 모듈러 주택 시공기술을 개발하고, 다양한 형태의 모듈형 주택을 상품화함 ‌ 중국 Winsun은 3D프린팅 기술을 활용하여 5천달러 미만의 주택시공 기술을 개발함 ‌ 스마트홈 기술은 미국, 유럽, 일본이 주도하고 있으며, 모바일 네트워크 확산, 스마트폰과 태블릿의 보편화에 따라 다양한 서비스 영역으로 확장하고 있음 ‌ 오스트리아는 인스부르크에 유럽 최대 규모의 패시브하우스 단지를 완공함 ‌ 일본 Panasonic은 ’13년 6월 부터 일본 관동·관서지역의 200세대 규모 회사 사택 단지에 HEMS 실증실험을 약 2년간 수행함 ‌ 국내에서는 공동주택의 소음진동, 실내공기질, 결로, 누수 등 생활밀착형 문제 해결을 위한 연구개발이 수행중임 - ‌ ’13년부터 ’19년까지 소음진동, 실내공기질, 결로, 누수 등 각종 생활밀착형 문제를 해결하고 주거복지가 구현되는 WINC-Free 4 Homes 실현을 위한 연구가 진행중임

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초대형/ 특수건축

‌ 뉴욕에 건설중인 ‘432 Park Avenue’는 세계에서 가장 높은 주거형 빌딩(426m)이며, 자동인양 거푸집 기술이 활용되고 있음 ‌ 초고층빌딩 에너지분야는 효율향상기술, 패시브 및 액티브 시스템을 활용한 에너지 단열 및 재활용 기술에 대한 연구가 진행중임 ‌ 초고층빌딩 자재분야는 복합소재 및 재활용 기술, 고강도 강 연구가 진행되었음 ‌ 초고층빌딩 재난·안전 분야는 화재예측 및 엘리베이터 활용, 화재 시나리오 등에 대한 연구가 진행중임 ‌ 해외에서는 개폐식 대공간 구조물 건설을 선호하고 있으며 일본, 독일 및 미국 등이 관련기술을 주도하고 있음 ‌ 대공간 구조물 적설하중의 구조적 영향평가 예측은 기상변화 데이터를 이용한 최대 평균 적설하중 예측과 국부영역에 대한 극한조건에서의 예측으로 구분됨 ‌ 남극지역 기지의 경우 강설량에 대한 시설물의 사용성 및 안전성을 강화하고 있으며 연중 2개월 남짓 기간동안 공사를 완료해야하는 어려움이 있어 주로 모듈화 및 조립식 시공을 채택하고 있음 ‌ 일본 교토시는 전통가옥인 ‘교마치야’의 보전, 재생을 목적으로 에너지 이용을 개선한 스마트 건축물로의 개보수 프로젝트를 추진하고 있음 ‌ 국내에서는 초고층빌딩 설계·시공 연구단을 중심으로 초고층건축의 설계 및 유지관리 기술의 자립화, 재료 및 시공 효율화 기술개발이 진행됨

건축물 성능 향상

‌ 주거건축물 리모델링시 외단열 공법 적용에 대한 시공비, 기밀성능 및 공기단축에 대한 실증연구를 수행함 ‌ 스마트면진 기술의 핵심은 수직력에 안전하고 수평 지진 에너지를 흡수하는 재료와 설계방법에 있으며, 대표적인 융합기술 중 하나로 인식되고 있음

동향조사 · 건축분야

첨단/융복합 건축

‌ 국내에서는 수요자 맞춤형 주거복지 구현 등을 위하여 경제성이 확보된 조립식주택 기술개발 및 공공임대주택 대상 실증단지 구축연구를 수행중임 ‌ 건물 일체형 태양광 발전설비(BIPV)에 대한 기술수요가 증가하고 있음 ‌ 유럽은 일반 지붕에 비해 에너지 효율성이 약 60% 이상인 고밀도 초목으로 구성된 Green Roof를 개발함 ‌ 독일은 건물의 에너지 사용량을 저감할 수 있는 유리 파사드를 위한 열반응성 패블릭 블라인드 기술을 개발하고 `17년 중반 시장진출을 목표로 연구를 진행중임 ‌ 해외 BEMS 기술의 경우 OECD산하 국제에너지기구(IEA)의 주요국을 중심으로 최적화 설계 및 제어기술, 고장진단기술, 사후처리 기술 통합화 관련 연구가 진행중임 ‌ 일본은 도시바 스마트 커뮤니티센터에 BEMS를 도입, 빌딩설비를 통합·연계하여 빌딩전체 에너지를 제어함 ‌ 최근 일본은 중소형 건물을 대상으로 하는 BEMS 기능을 갖는 AEMS를 도입하고 있음 ‌ EcoLogics, Daintree, Tendril Networks 사는 자체적인 에너지 모니터링 및 자동제어 시스템을 구축하고 있음 ‌ ’14년 유럽에서는 대규모 네트워크 제어시스템 구축 프로젝트를 통해 지능형 건물 무선 네트워크 설계구조를 제안함 ‌ 국내에서는 녹색건축의 확산을 위한 통합 프로세스를 개발하고, 제도적 기반 마련을 위한 표준설계기준 연구를 수행함

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07. 국내외 동향 요약

‌ 스위스의 Sika는 에폭시 기반으로 하여 철강에 화재방지 코팅을 통해 강철을 보호하는 기술을 개발함 ‌ 일본은 구조물 건전성 모니터링(SHM) 기술에 착안하여, 실험 검증 및 이력정보를 활용하여 건축물의 손상 및 노화상황을 추정하는 연구를 진행함 ‌ 일본 방재과학기술연구소는 실규모 구조물의 파괴실험이 가능한 세계 최대규모의 실험시설인 ‘실규모 3차원 진동파괴 실험시설(E-defence)’을 준공함 ‌ Tonishima사는 TDM(Time Division Multiplexing:시간분할 다중화) 방식을 도입하여 새로운 FBG 광파이버 센싱 기술을 개발함 ‌ 건설업계에서는 BIM을 구현할 수 있는 소프트웨어 개발과 각 기업별로 특성화된 기능을 포함한 소프트웨어가 개발됨 ‌ 건축분야에서는 3D 프린팅 기술이 모형제작이나 연구개발 차원에서 시도되었으나, 최근에는 실물크기의 생산수준에 도달함 ‌ 일본 다이와 하우스 공업은 ’20년까지 급탕시 배출되는 CO2양을 ’90년 대비 70% 절감을 목표로 ‘Smart-Eco Project’실증실험을 진행중임 ‌ 미국은 자연의 목재섬유를 이용하여 플라스틱을 강화시키는 기술을 개발중임 ‌ 일본은 반환 콘크리트(returned concrete)를 특별한 장비없이 분말 첨가제를 활용, 신규콘크리트 골재로 활용할 수 있는 기술을 개발함 ‌ 독일 동독지역 연구혁신 파트너쉽 프로그램(Zwanzig20)에서는 탄소 콘크리트 복합재료 연구개발을 ’13년~’20년까지 지원중임 ‌ 국내에서는 건축분야 BIM 도입 활성화를 위한 프로그램 개발 및 표준연구가 수행중임 - ‌ 국내에서는 설계초기단계에서의 일조량, 에너지 분석이 가능한 Web 기반 Green BIM System을 개발하고, 클라우드 환경에서 BIM기반으로 운영되는 세계최초 IBS, BEMS, FMS 융복합스마트 & 그린 유지관리 플랫폼 개발을 추진중임 ‌ 국내에서는 건축용 800MPa급 고성능강재 개발을 완료하고 1000MPa급 초고강도 강재 개발 추진중이며, 14년부터 광촉매 나노소재를 이용한 자가세정 및 방오 기능을 지닌 주택/빌딩용 고기능 유리 개발을 수행중임

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08. 주요이슈 및 시사점 ‌ 세계 스마트홈 시장166) 은 건축분야에서 높은 성장률(19.0%)을 보이고 있으며, ’14년 480억 달러에서 ’18년 1,150억 달러에 이를 것으로 전망167) ‌ 스마트홈 시장은 미국과 유럽이 성장을 주도하고 있으며, 스마트홈 가구 수는 미국의 경우 ’14년 790만 가구에서 ’19년까지 연평균 37%, 유럽은 ’14년 330만 가구에서 ’19년까지 연평균 61% 증가하는 것으로 전망 ‌ 미국 에너지부에서는 환경 및 에너지 분야 효율화를 위한 스마트그리드 사업을 운영중이며, 핵심 분야로 스마트홈 분야에 대해 투자 ‌ 스마트 홈 분야는 모바일 네트워크 확산, 스마트폰과 태블릿의 보편화에 따라 다양한 서비스 영역으로 확장 동향조사 · 건축분야

‌ 건축물의 에너지 절감 및 탄소배출 저감을 위한 투자가 지속되고 있으며, 온실가스배출 저감 정책 기조에 따라 녹색건축을 장려하기 위한 정책을 시행 ‌ 미국, 유럽, 일본 등은 녹색건축물 인증제도 시행을 통해 녹색건축물의 등급에 따라 각종 인센티브를 부여하여 녹색건축을 장려 ‌ 유럽은 ’20년까지 온실가스 배출 40% 감소, 에너지소비 20% 절감 및 저탄소기술 확보를 위한 로드맵을 구축하고, 에너지효율지침 법안을 제정 ‌ 미국은 주택에너지 효율이 높은 주택에 대해 더 많은 융자를 지원하는 장기저리융자제도를 시행중 ‌ 일본은 ’20년까지 모든 신축건축물을 차세대 에너지절약기준에 적합하도록 의무화할 계획 ‌ 유럽, 일본에서는 전통 건축물에 대한 보존 및 지속가능한 관리를 위한 정책을 추진 ‌ 독일은 동독 재개발 프로그램을 통해 문화적 가치가 높은 지역의 건축물 보전을 지원 ‌ 영국은 전통건축물을 보존과 가치의 지속성 향상을 위해 건축물을 분류하고, 개보수의 규제 및 유지관리에 대한 교육을 지원 ‌ 일본은 전통가옥인 ‘교마치야’의 보존 및 이용 효율화를 위해 에너지 절감형 스마트 건축물로 개보수 하기 위한 계획을 추진 166) 스마트 융합가전, 홈 오토메이션, 스마트홈 헬스케어, 스마트홈 시큐리티, 스마트 그린홈, 스마트 TV&엔터테인먼트를 포괄하여 산정 167) 2014 Smart Home Systems and Services Forecast Global Total, Strategy Analytics, 2014

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2015 국토교통 R&D 동향조사 건축분야

‌ 미국, 유럽은 자국의 다양한 계층에 대해 주택의 안정적 확보를 위한 지원정책을 시행하고 있으며, 일본 중심으로 저비용·모듈화 주택의 연구가 지속 ‌ 미국은 주택도시개발부는 다양한 계층에 대한 주택안정권 확보를 위해 차압방지 프로그램, 중산층 대상 임대주택, 노인주택, 장애인 지원 등의 주택 정책을 추진 ‌ 독일은 주택보급을 확대하고, 주거생활 안정성을 높이기 위해 주택보조금, 사회주택지원 등의 프로그램을 운영 ‌ 일본 기업들은 내진구조를 고려한 모듈러 주택 시공기술을 개발하고, 다양한 형태의 모듈형 주택을 08. 주요이슈 및 시사점

상품화

‌ 미국, 유럽, 일본은 건축 설계시 안전성, 특히 내진설계에 대한 기준을 규정하고 관련 연구에 대해 투자 ‌ 미국은 건축물에 대한 안전 및 내진설계 기준은 ASCE(American Society of Civil Engineers)과 ACI(American Concrete Institute)에서 규정 ‌ Eurocode 8은 유럽의 내진설계 기준으로 붕괴방지 및 손상제한을 위해 극한한계상태, 사용한계상태 요구조건을 제시 ‌ 일본은 고베 지진이후 스마트 면진 시스템의 수요가 크게 증가하고 있으며, 제4차 과학기술 기본계획(’11~15)에 따라 지진재해로부터의 대응, 그린 이노베이션 등을 주요 건축분야 R&D 방향으로 설정

‌ 전 세계적으로 건축기술과 ICT기술의 융합을 통한 BEMS, BIM관련 연구가 지속 ‌ 해외 BEMS 기술의 경우 OECD산하 국제에너지기구(IEA)의 주요국을 중심으로 최적화 설계 및 제어기술, 고장진단기술, 사후처리 기술 통합화 관련 연구가 진행중이며, 일본에서는 이를 중소형 건물에 적용하기 위한 연구가 진행중 ‌ 건설업계에서는 BIM을 구현할 수 있는 소프트웨어 개발과 각 기업별로 특성화된 기능을 포함한 소프트웨어가 개발되었으며, BIM 기술에 시간과 비용의 개념을 고려한 연구가 진행중 ‌ 국내에서는 건축분야 BIM 도입 활성화를 위한 프로그램 개발 및 표준연구가 수행중

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09. 참고문헌 ‌ 고층 구조물 외벽 유지관리용 지능형 로봇 시스템 개발, 한양대학교, 2015 ‌ 비용절감형 장수명주택 보급모델 개발 및 실증단지 구축, 한국건설기술연구원, 2015 ‌ 0~-30℃ 극한환경하 RCwh 건축구조물 시공을 위해여 콘크리트 타설온도 –5℃에서 수화반응이 가능한 콘크리트 제조 및 시공기술개발, 성신양회(주), 2015 ‌ 2013 종합건설업조사 보고서, 대한건설협회, 2014 ‌ 2013-2014 에너지기술 국내시장 전망, 한국에너지기술평가원, 2013.12 ‌ 개방형 BIM기반의 건축물 설계표준 및 인프라 구축, 빌딩스마트협회, 2014 ‌ 개폐식 대공간 구조물의 현황과 전망, 한국공간구조학회(통권 57호), 2014.9 ‌ 건물에너지 관리정책과 기술동향, 정보통신산업진흥원, 2014.7 동향조사 · 건축분야

‌ 건축물 리모델링 과정의 석면함유 자재 처리비용 및 온실가스 배출량 평가 프로그램 개발, 경북대학교 산학협력단, 2015 ‌ 고층건물의 연돌효과 저감을 통한 에너지 절약기술, 한국건설기술연구원, 2014 ‌ 고층빌딩 커튼월용 내화성 적용기술 개발, 한국세라믹기술원, 2013.6 ‌ 고효율 건물에너지 감응형 EMM 플랫폼 기술개발 사업수행계획서, ETRI, 2013 ‌ 공동주택 바닥완충재의 장기성능평가 및 장기성능기준 표준안 제시, 성균관대학교, 2014 ‌ 공동주택용 외단열 적층시공 공법개발, 고려대학교, 2014 ‌ 구조물의 안전 및 안심을 향상하는 건전성 모니터링의 역할, KAIA 글로벌리포트, 2014.3 ‌ 국내 스마트홈 시장현황 분석 및 활성화 방안, 한국스마트홈산업협회, 2013.7 ‌ 국내외 주요 통신사업자의 스마트홈 서비스 동향, 정보통신정책연구원, 2015.3 ‌ 극한환경 대응 재료 및 건설기술 개발 현황, The Magazine of the Korean Society of Civil Engineers, 2013.7 ‌ 글로벌 녹색 건축표준설계기준 및 시방서 개발연구, 대한건축학회 건축연구소, 2014.9 ‌ 기후변화 대응 다환경 실험시설 구축, 한국건설생활환경시험연구원, 2015 ‌ 녹색건축물 활성화를 위한 에너지성능 통합관리 시스템 개발 최종보고서, 한국건설기술연구원, 2014.10 ‌ 녹색건축물 조성지원법, 시행 2014.11.29. (법률 제12703호, 2014.5.28, 일부개정) ‌ 대공간 구조물 폭설 재해사례 및 설하중 평가 최신기술, 한국공간구조학회지(통권 55호), 2014.3 ‌ 대형 구조물의 건전성 실시간 평가를 위한 통합 모니터링 시스템 개발, (주)마이다시아이티, 2015 ‌ 데이터센터의 냉방에너지 사용량 50% 감축 가능한 공조시스템 개발 최종보고서, 홍익대학교, 2014.11 ‌ 도시 Green Hill Village를 위한 경사주거지 개발을 통한 도시경관 개선에 관한 연구, 전북대학교, 2013.9 ‌ 독일의 과학기술 정책 및 연구개발 투진동향, 주독한국개사관본분관/KIST Europe/재독한국과학

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2015 국토교통 R&D 동향조사 건축분야

기술자협회/한국연구재단, 2013.10 ‌ 롯데건설, 롯데월드타워에 초고층용 수직이동 기술 적용, 아시아투데이, 2015.5 ‌ 방폭 유리 파사드를 위한 케이블넷 시스템 개발 최종보고서, (주)동양구조안전기술, 서울대학교, 2014.10 ‌ 소프트웨어 융합 동향, 소프트웨어정책연구소, 2014.12 ‌ 수요자 맞춤형 조립식 주택 기술개발 및 실증단지 구축, 한국건설기술원, 2014 ‌ 스마트면진기술, KISTI MARKET REPORT(Vol.2), 2013.11 ‌ 신재생에너지 동향자료, 에너지관리공단, 2014.9 ‌ 실내환경조절용샤프트시스템 연구(에코샤프트) 최종보고서, (주)파크이즈건축사사무소, 2013.9 ‌ 아파트 단지배치 ‘一’ ‘十’자형 지고 ‘V’자형 뜨고, 헤럴드경제, 2014.03.24. ‌ 아파트 주거동 형태 및 배치에 따른 단지 내 풍환경 예측평가에 관한 연구, 한효진, 양정훈, 09. 참고문헌

대한건축학회지연합회, 2013 ‌ 에너지솔루션 비즈니스에 주력하는 일본기업, 이지평 외1, 2013.11 ‌ 영국의 전통건축물 보존 관리제도와 인력양성 현황, 신치후, 건축과 도시공간, 15, 56-61 ‌ 원심력을 이용한 고강도 청근 콘크리트 기둥 시스템 개발, (주)센벡스, 2014.10 ‌ 일본의 과학기술 기본계획, Kiat 신업정책 브리프, 2012.1 ‌ 제로에너지 주택 최적화 모델 개발 및 실증단지 구축, 명지대학교, 2015 ‌ 주거복지 구현을 위한 생활밀착형 공동주택 성능향상기술, 이화여자대학교 산학협력단, 2014 ‌ 주요국의 제로에너지 빌딩 정책 및 개발동향, 전황수, 2014 ‌ 창조경제 실현을 위한 국토교통 R&D 중장기 전략, 국토교통부, 2014.7 ‌ 통일 후 북한지역 주택 수요 ‘300만호 이상’, LH 토지주택연구원, 2014.4 ‌ 화재진압 기능을 보유한 Multi-Chilled Beam 공조시스템 개발 최종보고서, 한국건설기술연구원, 2014.12 ‌ BIM기반 배근시공도 자동화 및 철근공사 관리시스템, KAIA 건설신기술 현황, 2013.7 ‌ IT환경 변화에 따른 지능형 건축물 계획을 위한 기술 예측 시나리오 개발, 서울대학교, 2014.3 ‌ 2014 Smart Home Systems and Services Forecast Global Total, Strategy Analytics, 2014 ‌ Asia-Pacific Buildings Sector: Macro to Micro Implications of Mega Trends to 2025, FROST&SULLIVAN, 2013.10 ‌ Comprehensive assessment system for built environment efficiency, 建築環境·省エネルギー機構, 2015

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‌ Evaluating an Exterior Insulation and Finish System for Deep Energy Retrofits, DOE, 2014. 1 ‌ Global Building Automation Market, Frost & Sullivan, 2014 ‌ Global Construction Outlook 2013, IHS Global Insight, 2014 ‌ Green Building Materials ‘$254bn Annual Market by 2020, environmental leader, Navigant Research, 2013.5 ‌ Green Building Materials: Foundation for the Future?, Gordon Brothers, accuval, The Plastics Institute of America, 2014.2 ‌ Green roofs: Passive cooling for buildings, ScienceDaily, 2015.3 ‌ Highly-complex and networked control systems, EC, 2014 ‌ Localism Act, UK, 2011 ‌ Loss Mitigation Services for FHA Homeowners, http://portal.hud.gov, FHA, 2015 ‌ Materials Roadmap, EC, 2015 ‌ Minimum Design Loads for Buildings And Other Structures, ASCE, 2014 Building Code 동향조사 · 건축분야

Requirements for Structural Concrete and Commentary, ACI, 2013 ‌ New technology uses natural wood fibers to reinforce plastic materials, Phys.org, 2014.11 ‌ PERFORMANCE AND DURABILITY OF SUSTAINABLE CONCRETE MADE WITH AGGREGATES PRODUCED FROM RETURNED CONCRETE, International Conference on Non-Traditional Cement and Concrete, 2014. 9 ‌ Project Research Report of National Institute for Land and Infrastructure Management, 일본 국토교통성, 2013.3 ‌ Roadmap on the Future Research Needs of Tall Buildings, Council on Tall Buildings and Urban Habitat, 2014 ‌ Saving energy with smart facades, Fraunhofer-Gesellschaft, 2015.4 ‌ Tall Trends of 2014 and Forecasts for 2015, CTBUH, 2015 ‌ The Future of Building Energy Management Solutions, FROST & SULLIVAN, 2013.10 ‌ Section 231 of the National Housing Act, as amended, Public Law 86-372 (73 USC 654 and 12 USC 1715 (V)), 2015 ‌ Smart Communities, Toshiba, 2013.12 ‌ 关于2014年国民经济和社会发展计划执行情况与2015年国民经济和社会发展计划草案的报告, 国务院, 2015 ‌ 2020 年省エネ義務化で激変する住宅建築産業, Nanto Monthly Report, 2012.12 ‌ 京都の伝統家屋をスマート化、どうやって, Smart Japan, 2014.8 ‌ 南海トラフ地震防災対策推進基本計画, 中央防災会議, 2014 首都直下地震緊急対策推進基本計画,

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2015 국토교통 R&D 동향조사 건축분야

内閣府政策統括官, 2014 ‌ 能源發展戰略行動計劃(2014-2020年), 國務院, 2014 ‌ 輻射冷暖房ハイブリッドサーモシステム「エコウィン」, NETIS, 2015.2 ‌ 首都直下地震対策特別措置法, 2013.11.29 ‌ 太陽熱と地中熱を生かす技術、給湯利用が多い施設に適する, Smart Japan, 2013.10 ‌ 環境共生住宅, 環境共生住宅推進協議会, 2015 ‌ 10 Facts on 3D Printing : Understanding Tech’s Next Big Game-Changer(www.techrepublic.com), 2014. 2 ‌ 한국에너지공단 (www.kemco.or.kr) ‌ 국가한옥센터(www.hanokdb.kr) ‌ 국토교통부 도시/건축정책(www.molit.go.kr) ‌ 녹색건축 인증(www.mltm.go.kr) ‌ 서울시 건축물 내진성능 자가점검(http://goodhousing.eseoul.go.kr) ‌ 초고속정보통신건물인증(www.bica.or.kr) 09. 참고문헌

‌ AECOSim(www.bentley.com) ‌ archicad 19(www.graphisoft.com) ‌ AutoCad2016(www.autodesk.co.kr) ‌ BREEAM(Building Research Establishment Environmental Assessment Method)(www.breeam.org) ‌ Bundesbauministerium fordert studentisches Wohnen mit uber 40 Millionen Euro(www.bmub.bund.de) ‌ Soziale Wohnraumforderung(www.bmub.bund.de) ‌ Energy Efficient Mortgages(www.energystar.gov) ‌ Energy Star, 2015 Home Energy Rating System (HERS) Program,(www.hersindex.com) ‌ Energy Performance Certificates (https://www.gov.uk) ‌ EPSRC Construction(https://www.epsrc.ac.uk) ‌ Federal Environment Minister(www.bmub.bund.de) ‌ Green Deal: energy saving for your home, https://www.gov.uk) ‌ IBM Smarter Buildings(www.ibm.com) ‌ iLink(www.tocoman.com) ‌ MISAWA(https://www.misawa.co.jp/kodate) ‌ Mortgage Insurance for Rental Housing for the Elderly(www.hud.gov) ‌ New-Home(www.newbuy.org) ‌ Passipedia(passipedia.org)

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‌ Sika(che.sika.com) ‌ Smartgrid, (https://www.smartgrid.gov) ‌ The Blue Angel, (https://www.blauer-engel.de/en) ‌ Tobitech(www.tobi-tech.com) ‌ ToyotaHome(www.toyotahome.co.jp) ‌ UNU(www.uandu.jp) ‌ Winsun(www.yhbm.com)

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2015 국토교통 R&D 동향조사 건축분야 발행인 김병수 발행처 국토교통과학기술진흥원 발행일 2015년 12월

경기도 안양시 동안구 시민대로 286(관양동 1600) 송백빌딩 2~6F TEL. 031-389-6313

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