친환경 건축재료의 종류 특성과 건축재료의 재활용 사례

친환경건축자재의 정의

친환경 건축 자재는 순수 자연에서 얻을 수 있는 재료라고 착각하기 쉬운데 친환경 건축자재를 알아보면 1. 재사용이 가능 2. 재활용이 가능 3. 재생가능성이 존재하는 것을 정의하는 말이다. 디자인적 관점으로는 천연 및 자연미 형성을, 건강의 측면에서는 새집 증후군 등의 문제를 야기하지 않는 유기 소재 사용 자연재료와 환경친화(생태)재료로 구분된다.

1. 자연재료: 주로 대지 주변에서 천연재료를 얻어 생태주택에 사용하며 자연 상태의 가공되지 않은 흙, 나무, 돌 등. 생태 및 환경조절 측면 이외에도 거주자에게 심리적인 친밀감과 안정감을 유도하여 쾌적성 제고를 목적으로 한다.
2. 친환경성 재료 : 환경조절기능 측면에서 고에너지 효율을 가진 좋은 내구성과 재활용이 용이한 재료. 주로 도심 내의 주거 건축 특히, 공동주택의 재료로 사용되어 에너지 절감 효과 형성을 목적으로 한다.

 

건축폐기물의 재활용이란?

 우선적으로 건축폐기물의 사전적 정의를 찾아보면 "건축물의 신축과 해체하는 과정에서 발생하는 토사, 폐벽돌, 폐콘크리트, 폐목재, 폐합성수지, 철근 등의 폐기물"이라고 정의내리고 있다. 그리고 건축폐기물의 재활용현황에 대한 보고에 앞서, 현대의 건축 건설에서 건축폐기물의 재활용이 왜 대두되어 지고 있는지에 대해 생각해 보았다. 현대 건축분야에서 가장 이슈화 되고 있는 것 중의 하나가 친환경 건축인데, 이 친환경 건축은 지속가능한 건물의 조직 체계를 갖도록 하고, 에너지 효율을 높이는 건축을 의마한다. 이 지속 가능한 건축은 선택이 아닌 필수적인 것으로 인식이 변화하고 있으며, 건축 폐기물의 재활용은 이러한 관점에서 볼때 친환경 적인 요소 중의 하나로 인식해야된다고 생각한다. 또한, 건축 폐기물의 재활용은 시공관리에 있어 품질, 공정, 원가 중 실무현장에서 가장 중요시 되는 원가절감에도 가장 밀접한 관련이 있다고 생각된다.

품질은 허용구간 내에서 낮추고, 원가는 최대한 절감하며, 공정시간(공기)는 최대한 빠르게 진행함에 있어서, 건축 폐기물의 재활용은, 재활용 자재를 통한 원가의 절감과 허용구간 내에서 충족 되어지는 품질, 그리고 운반 에너지 및 운반 시간을 줄일 수 있는 재활용 자재의 사용으로 공기를 단축시킬 수 있다고 생각되어 진다. 그고 이러한 프로세스는 품질, 공정, 원가의 교집합을 찾아낼 수 있는 이상적인 접근 방법이라 생각된다. 

 

건축폐기물의 종류 및 재활용 현황

건설폐기물의 종류로는 폐콘크리트, 폐아스팔트콘크리트, 폐벽돌, 폐블럭, 페기와, 폐목재, 폐합성수지, 폐섬유, 폐벽지,건설오니, 폐금속류, 폐유리, 폐타일, 폐보드류, 폐판넬, 건설폐토석(중간처리하는 과정에서 발생된 흙·모래·자갈 등),혼합건설폐기물(위에나열된 것 중 두 개이상의 건설폐기물이 혼합된 것을 말함) 등이 있다.

폐목재의 활용

1. 파티클 보드의 정의 및 특징

목재의 작은 삭편에 접착제를 분무, 열압체 방법을 적용하여 판상으로 성형, 제조한 목질판상재료 중 하나이며 삭편판 제조에 사용되는 모든 형태의 식물질 원료를 일컫는 말이다. 펄프용 칩으로부터 톱밥에 이르기까지 제조시 이용되는 원료의 종류가 다양하다. 삭편판의 제조는 목재자원의 집약적 이용과 목재의 특성을 유지하면서 목재의 결점을 제거한 두꺼운 판상재료를 만드는 목적으로 이루어지고 있다.

삭편판의 특징으로는 첫째ㅡ 목적하는 크기, 비중, 강도 및 외관을 나타내는 판상재료 및 여러 성형제품으로 용이하게 제조가 가능하고, 둘째로 방향에 따른 강도, 팽창 및 수축 등의 차이를 거의 해소하여 뒤틀림이 없다. 셋째로 단열성, 차음성, 난연성이 목재나 합판보다 크고, 가공 또한 용이하다. 또한, 목재의 특성은 그대로 유지하면서 원료를 집약적으로 이용 가능하다. 원료재의 형상에 크게 구애를 받지 않는다는 이점이 있다.

-파티클 보드의 제조는, 건설사업장에서 배출된 폐목재와 일반사업장에서 발생되는 폐목재, 산지에서 발생하는 폐목재를 파쇄시킨다.

- 미세한 칩 사이즈로 만든 후 선별하여도포, 성형, 열압, 냉각 공정을 거쳐서 제품을 생산한다.

 

2. 폐목재의 활용사례 (일본)

일본은 버려지는 폐 목재를 효율적으로 재활용하는 시스템이 구축되어 있어 90% 이상의 폐 목재가 재활용 된다. 폐목재를 파쇄하여 우드칩을 만드는 설비는 유사하지만, 우리나라의 경우 입고처리비가 없고 폐목재 수집운반비용을 재활용 업체에서 일부 보조하는 반면에, 일본의 경우는 확실한 폐목재 시스템이 정착되어 있고 폐목재 입고 처리비가 차량의 크기와 나무의 종류 등에 따라 차등적용 된다는 점에서 차이가 있다.

             -폐목재 적재차량의 중량계근                                                                            -폐목재 파쇄 & 생산된 재생칩

폐유리의 활용

1.  유리거품단열재(Glassfoam-Granulate)의 정의 및 특징

독일 TECHNOpor사에서 발명하였으며 폐유리에서 단열 재료인 유리거품을 생산하여 주택건설 업체들에게 공급함 유리거품 단열재는 방열효과와 안정성이 특히 우수하고 고압과 고열에도 강한 특성을 지니고 있어, 건축 자재로 이상적이라 할 수 있다. 또한 경석과 같은 구조를 갖추고 있으며, 밀도가 낮고 압력저항이 높다(0.5 N /mm2) 유리거품 단열재는 간단하고 효과적으로 활용이 가능하고, 다목적 기능을 갖추고 있어, 여러 겹으로 설치하지 않아도 되고 이는 기존의 단열재와 비교하여 약 20%에 달하는 설치비용이 절감되며, 설치 작업이 단축되어 2~3일 정도의 공사기간을 단축시키는 장점을 가지고 있다.

2.  폐유리의 제작과정

 

폐유리의 활용사례

유리거품 단열재는 보통의 단열재와 마찬가지로 바닥단열이나 외벽단열에 사용되며 자연주택이나 에너지 절약형 주택에 적합하다. 사례로는 독일 그라츠 대학의 천장 단열이 있다. 단열재 외에 폐유리는 현재 건설현장에서 쓰이는 타일보다 무게를 견딜 수 있는 하중이 140% 이상 높고 기본자재보다 30% 더 저렴한 타일로도 사용되기도 하며(공주대 천안캠퍼스에 시공되어 있다) 세립도 투수 콘크리트로 사용되기도 한다.

폐유리를 이용한 세립도 투수 콘크리트는 우수 등의 물을 표면의 공극을 통해 지중으로 공급하고, 다공성에 의해 마찰력이 증대되어 미끄러짐을 방지, 자연 생태계 보호와 도시하천범람을 예방하는 것이 가능하여 친환경적으로도 우수한 자재라 할 수 있다. 적용된 사례로는 서해안 고속도로 비봉영업소 포장 덧씌우기, 청주 중앙공원 흙포장 공사, 안성 비봉산등산로 흙포장 공사 등에 사용된 사례가 있다.

순환골재의 활용

1. 순환골재의 정의 및 특징

순환골재란, 건설폐기물에서 재생 가능한 골재를 추출해 고품질의 콘크리트 레미콘에 적용, 자연골재를 대체하는 것을 말한다. 순환골재는 자연골재 채취의 원인인 하천과 석산 훼손을 줄여 자연환경보존과 부존자원 보호에 기여한다.

2.순환골재의 종류 및 사용

순환골재는 콘크리트용 / 도로공사용 / 성토, 복토재용/ 매립지 복토용이 있다. 콘크리트용은 천연골재와 혼합하여 레미콘 콘크리트용으로 사용되며 천연 골재만을 사용할때 만큼의 흡수율 및 강도면에서 우수한 제품으로 인정받고 있다. 도로공사용 순환골재는 고속도로 및 일반포장도로의 기층재, 보조기층재, 동상방지 층재 등 토목공사의 성토, 복토재용으로 사용된다. 성토, 복토재용은 간척지 및 개간지, 매립지의 복토용으로 널리 사용되며, 매립지 복토용 순환골재 또한 같은 용도로 사용된다.

순환골재를 사용한 사례로는 공주 대학교 천안공과대학 연구동, 인선이엔티 사옥, 진주시청 도로보조기층용, 서울 시청 아스팔트 콘크리트용, 한국전력 부산 지점 되메우기용 배딩용 등의 적용 사례가 있다.

건설 폐기물은 인식의 전환을 통해 새로운 재활용 자재로 거듭나고 있으며, 이는 친환경적으로도 우수함을 알 수 있다. 하지만 현재 건설 폐기물은 다른 폐기물들과의 혼합된 폐기처리로 인해 문제가 되고 있으며, 이러한 부분에 있어, 제도적으로 규제를 가한다면, 건설 폐기물의 재활용을 조금 더 효과적으로 처리 할 수 있을것으로 사료된다.

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​​*참고자료) 

• 건설폐기물의 현장재활용 활성화를 위한 제도적 개선방안 연구/정종석 외 5명 
• 건설폐기물의 발생과 재활용/전명훈 대한주택공사
• 현장조사를 통한 건설폐기물 재활용 실태 분석/최두성 외 2명
• 알기쉬운 건설폐자재 재활용 도로포장/동향·연구보고서 건설교통부
• 온라인 : 1)http://blog.daum.net/bestjin/   2) http://kr.aving.net/news/    
• 3) http://cafe.naver.com/therecycledhouse    4) www.insun.co.kr     5) www.konetic.or.kr