건설공사 온실가스 저감

왜 배우는가: 건설 온실가스 저감은 자재 생산부터 해체까지 건설 전 과정이 대상이므로 기술사 시험에서 단계별 구분과 법적 근거를 함께 묻는다. 탄소중립·녹색성장 기본법의 정의와 건물 부문 규정을 정확히 알아야 답안의 뼈대를 잡을 수 있다.

출제 이력: 제129회 4교시 4번, 제117회 3교시 6번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

건설공사 온실가스 저감은 자재 생산부터 해체까지 건설 전 과정에서 온실가스 배출을 줄이고 흡수를 늘려 탄소중립에 기여하는 활동이다.

핵심 키워드

• 온실가스 감축
• 탄소중립
• 직접배출
• 간접배출
• 내재탄소(Embodied Carbon)
• 운영 단계 배출
• 녹색건축물

2. 개념 풀이

쉬운 말로 하면 건물을 짓고 쓰고 허무는 동안 나오는 이산화탄소를 줄이는 일이다. 건설은 철강과 시멘트 같은 자재를 대량으로 쓰고 장비를 돌리므로 배출원이 여러 단계에 흩어져 있다. 그래서 단계별 원인을 나눠 대책을 세워야 한다.

정식 정의는 법령을 따른다. 「기후위기 대응을 위한 탄소중립·녹색성장 기본법」(이하 탄소중립기본법) 제2조 제7호는 온실가스 감축을 기후변화를 완화하거나 지연시키기 위해 온실가스 배출량을 줄이거나 흡수하는 모든 활동으로 정의한다.

온실가스는 적외선 복사열을 흡수하거나 재방출해 온실효과를 일으키는 대기 중의 가스 상태 물질이다. 법 제2조 제5호는 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4), 아산화질소(N2O), 수소불화탄소(HFCs), 과불화탄소(PFCs), 육불화황(SF6), 삼불화질소(NF3)와 대통령령으로 정하는 물질을 든다. 건설 현장에서 가장 많이 나오는 온실가스는 이산화탄소다.

탄소중립은 배출량에서 흡수량을 뺀 순배출량이 영(零)이 되는 상태다. 법 제2조 제3호의 정의다. 건설 단계에서는 배출을 줄이는 것이 1차 목표이고, 흡수는 보조 수단으로 본다.

직접배출은 사람의 활동으로 생긴 온실가스를 현장이나 사업장에서 직접 배출·방출·누출하는 것이다. 현장 건설기계가 경유를 연소하며 내는 배출이 예다. 간접배출은 다른 사람에게서 공급받은 전기나 열을 쓰면서 발전 과정에서 나오는 온실가스다(법 제2조 제6호). 현장 전력 사용이 여기에 든다. 직접배출과 간접배출을 구분해야 현장 저감 대책이 나뉜다.

내재탄소(Embodied Carbon)는 자재의 채취, 생산, 운송 과정에서 배출된 탄소량이다. 법령 용어가 아니라 실무와 학술에서 쓰는 용어이므로 답안에는 법 정의와 구분해서 쓴다. 콘크리트와 철강은 단위 질량당 내재탄소가 커서 자재 생산단계 저감의 핵심 대상이다.

운영 단계 배출은 건물을 쓰는 동안 냉난방, 조명, 급탕 등 에너지 사용으로 나오는 배출이다. 건물 수명 중 가장 긴 기간을 차지하므로 설계 단계의 에너지 성능과 설비 선택이 중요하다. 철거 단계에서는 해체 과정의 연료 사용과 폐기물 처리에서 배출이 생긴다.

3. 등장 배경과 필요성

기후변화는 법 제2조 제1호에 따라 사람의 활동으로 온실가스 농도가 변해 나타나는 기후체계의 변화다. 이것이 극단적 날씨, 물 부족, 해수면 상승 같은 기후위기로 이어진다(제2조 제2호). 탄소중립기본법 제3조 제8호는 지구 평균 기온 상승을 산업화 이전 대비 최대 섭씨 1.5도로 제한하기 위한 국제사회의 노력에 동참하도록 정한다.

이 목표를 위해 법은 중장기감축목표를 둔다. 법 제2조 제8호의2는 2050년 탄소중립 달성의 중간 경로로서 2030년부터 2045년까지 5년 단위로 설정하고, 2018년 대비 감축 비율로 정한다고 규정한다. 건설업도 이 감축 목표를 달성하는 부문별 대책의 대상에 든다.

건물 부문의 근거는 법 제31조에 있다. 이 조는 에너지 이용 효율과 신·재생에너지 사용 비율이 높고 온실가스 배출을 최소화하는 건축물, 즉 녹색건축물을 확대하도록 정책을 세우라고 정한다. 같은 조 제3항은 건축물의 설계, 건설, 유지관리, 해체 등 전 과정에서 에너지와 자원 소비를 최소화하고 온실가스 배출을 줄이도록 설계기준과 허가·심의를 강화하라고 한다. 이것이 건설 단계별 저감 요구의 법적 출발점이다.

제66조 제1항은 재화의 생산, 소비, 운반, 폐기 전 과정에서 온실가스 발생을 줄이는 시책을 세우도록 한다. 자재의 생산과 운송 단계도 법이 요구하는 감축 범위에 든다는 뜻이다. 따라서 시공사는 현장 안의 배출뿐 아니라 협력사가 공급하는 자재의 배출까지 관리 대상으로 봐야 한다.

건설 현장에서 저감이 필요한 이유는 배출 구조에서 확인된다. 건설 단계 공종별 분석에서 건축공사가 배출의 대부분을 차지하는 것으로 나타났다. 건축공사의 주요 배출 자재는 철근, 레미콘, 알루미늄제품, 합판 등이다. 내재탄소 연구에서도 시멘트 대체재인 고로슬래그, 재생골재, 산업 부산물을 쓰면 콘크리트 구조의 내재탄소를 상당히 줄일 수 있다고 보고한다.

철거와 해체도 배출원이다. 계획적으로 해체하면 철거 과정의 탄소 배출을 철거 방식보다 크게 줄일 수 있다. 건설폐기물 재활용률은 2018년 98.3%로 높지만, 순환골재의 대부분이 성토·복토와 도로보조기층에 쓰여 고품질 용도 활용이 과제로 남아 있다. 자재를 재활용 용도별로 분리하는 것이 해체 단계 저감의 실질적 수단이다.

건설 온실가스 저감은 자재 생산, 현장 시공, 운영 및 철거 단계로 나누어 원인과 대책을 함께 설명해야 한다. 단계 구분이 곧 답안의 목차가 되므로, 각 단계마다 배출원과 저감 수단을 짝지어 쓰는 것이 기본 구성이다.

건설 온실가스 저감은 설계 단계의 결정이 시공 단계의 배출량을 좌우한다는 점에서 출발한다. 자재 선택과 구조 방식, 설비 용량은 설계에서 정해지고 시공은 그 결과를 따른다. 따라서 시공기술사는 현장 관리만으로 한계가 있음을 알고 설계와 조달 단계에서의 협의 방법까지 답안에 포함해야 한다.

4. 구성요소·원리·절차

건설공사 온실가스 저감은 건설 생애주기 전 단계에서 배출원을 나누어 줄이는 체계다. 배출원은 자재 생산·운송, 현장 시공, 건물 운영, 철거로 나뉘며 각 단계마다 저감 수단이 다르다. 저감의 원리는 배출량 = 활동량 × 배출계수로 이해하면 명확하다. 활동량(자재 투입량, 연료 사용량, 운송 거리)을 줄이거나 배출계수(단위당 배출량)가 낮은 자재·공법으로 바꾸면 총 배출량이 줄어든다.

온실가스 배출은 직접배출과 간접배출로 구분된다. 직접배출은 건설기계 연료 연소처럼 현장에서 대기로 바로 나가는 양이다. 간접배출은 외부에서 공급받은 전기·열을 사용하면서 발생하는 양이다(「기후위기 대응을 위한 탄소중립·녹색성장 기본법」 제2조제6호). 건설 현장에서는 장비 연료와 전력 사용이 주된 배출원이다.

표의 각 행은 단계별 배출 특성을 보여준다. 자재 단계는 배출계수가 큰 재료를 바꾸는 것이 효과가 크고, 운영 단계는 에너지 사용량 자체를 줄이는 것이 핵심이다.

건설 단계 배출량 분석에서는 공종별 비중을 파악하는 것이 중요하다. 따라서 건축공사의 주요 자재를 우선 저감 대상으로 삼는다. 대표자재로는 철근, 레미콘, 알루미늄제품, 합판, 콘크리트제품, 산업용 플라스틱제품, 도료 7개 항목이 선정된 사례가 있다.

저감 절차는 다음 순서로 진행한다.

• 설계 단계에서 자재별 배출량 데이터베이스(DB)를 구축한다.
• 배출량 비중이 큰 대표자재와 공종을 선정한다.
• 고강도 콘크리트 적용, 저탄소 시멘트 대체 등 저감 기술을 선택한다.
• 시공 단계에서 장비 연료와 전력 사용량을 측정하고 관리한다.
• 폐기물을 분별 배출하고 재활용률을 관리한다.
• 운영·철거 단계의 배출량을 검토하여 설계 기준에 반영한다.

고강도 콘크리트는 부재 단면을 줄여 자재 사용량을 낮추므로 자재 단계의 배출량을 줄이는 대표 기술이다. 건축물의 콘크리트 강도를 일정 강도 이상으로 높이면 시멘트 사용량이 줄어드는 효과가 있다. 다만 진동 등 사용성 확보가 함께 검토되어야 한다.

건설 온실가스 저감은 배출원별 활동량과 배출계수를 함께 줄이는 것이 핵심이다.

5. 관련 법령·기준·표준

건설 온실가스 저감의 법적 근거는 「기후위기 대응을 위한 탄소중립·녹색성장 기본법」(약칭 탄소중립녹색성장기본법)이다. 이 법은 2022년 이후 온실가스 감축과 녹색건축물 확대의 기본 틀을 제공한다. 제2조는 온실가스 배출을 직접배출과 간접배출로 정의하고, 제10조는 20년 계획기간의 국가 기본계획을 5년마다 수립하도록 한다. 제31조는 녹색건축물 확대와 설계·건설·유지관리·해체 등 단계별 대책 마련을 정부 책무로 규정한다. 제31조제2항은 대통령령으로 정하는 기준 이상의 건물에 중장기 및 기간별 목표를 설정하도록 한다.

건설폐기물은 「건설폐기물의 재활용촉진에 관한 법률」 시행령 개정으로 관리된다. 국가, 지자체, 공공기관이 총면적 500㎡ 이상 공공건축물을 철거하면 건설폐기물을 14종으로 분리해 배출해야 한다. 이 개정은 2026년 4월 시행으로 보도되었다.