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[기본] 온실가스 배출량 기반의 토지이용성능 규제 연구

책임자 : 김승남 과제기간 : 2014-01-01 ~ 2014-10-31

필요성

○ (개별 건축물 단위의 온실가스 배출량 정보 부재) 건축물의 온실가스 감축을 위한 다양한 정책연구 및 실증연구가 이뤄져 왔으나, 최근까지 온실가스 배출량 산정의 기초가 되는 에너지 소비량 정보가 구축(공개)되지 않아, 기존 연구는 집계된 자료만을 활용해 대략적인 경향분석만을 하는 수준에 머무르고 있음
- 일부 건축물의 에너지 소비량 정보가 공개되어 연구에 활용된 적이 있으나, 이는 공동주택에 한정되어 있으며 그 수가 매우 적어 일반론적인 결론을 내거나 정책적으로 활용하는 데에는 한계가 있음
- 2013년 말 정부에 의해 공식적으로 수집된 건축물 에너지 소비량 자료가 공개될 예정이므로, 일반 연구자들의 활용에 앞서 정부출연연구기관으로서 해당 자료의 신뢰성과 적합성을 면밀히 검토하고 이를 활용한 기초분석을 수행할 필요가 있음

 

○ (세부 지역별·용도별 온실가스 감축 할당 목표의 부재) 개별 건물단위에서 건물부문 온실가스 감축목표 달성을 위한 실천적 노력이 이뤄지기 위해서는, 국가 목표를 세부 지역단위 그리고 세부 건축물 용도단위로 나누어 할당할 필요가 있음
- 온실가스 감축 부담의 형평성을 위해서는 이에 앞서 입지특성을 고려한 지역별·토지용도별 온실가스 배출 성능 및 감축 잠재량 분석이 선행되어야 함
- 앞서 검토한 건축물별 에너지 소비량 자료와 입지특성을 고려한 개별 건축물의 온실가스 감축 잠재량을 고려해, 각 건축물별 온실가스 감축 할당량을 제시할 필요가 있음

 

○ (건물부문 온실가스 감축 장려를 위한 도시설계 제도의 부재) 국가 온실가스 감축목표를 세부 지역별로 할당했다면, 이를 달성하기 위한 구체적인 대응방안 마련이 요구됨
- 상기한 바와 같이, 녹색건축물 기본계획 및 그린 리모델링 창조센터 수립 등을 통해 온실가스 감축을 위한 정책적 노력이 시도되고 있으나, 이러한 정책 경향은 대체로 건축설비 기술 도입을 통한 건축물 자체 성능개선에 초점이 맞춰져 있음. 그러나 이러한 정책적 노력만으로는 국가 온실가스 감축 및 에너지 절감 목표를 달성하는 데 있어 많은 한계를 보이고 있음. 예를 들어, 현재의 용도지역지구제(밀도 중심 규제) 하에서는 이론적으로 2025년을 목표로 하고 있는 건축물 제로에너지 의무화를 달성이 불가능함(조상규·이진민, 2010)
- 또한, 저탄소 건축·도시설계 요소에 대한 다수의 기초연구가 진행되었음에도 불구하고, 이를 실제 도시계획 및 설계에 적용하기 위한 제도적 기반을 마련하는 데에 있어서는 학술적·정책적 노력이 부족함


○ 따라서 도시설계 제도 측면에서도 건축분야의 온실가스 감축 노력을 지원하기 위한 방안 마련이 시급히 요구됨. 즉, 토지이용을 통한 건축물 에너지 성능 규제 및 인센티브 제도 수립 방안에 대한 연구가 필요

연구목적

이러한 배경 하에 본 연구는 건물부문의 지역별 온실가스 배출특성, 온실가스 감축 잠재량, 온실가스 감축 목표량 등을 분석하고, 이를 달성하기 위한 도시설계 제도로서 ‘온실가스 배출량 기반의 토지이용성능 규제 및 인센티브 제도’ 도입 방안을 제시하는 것을 목적으로 함. 세부적인 연구 목표는 다음과 같음

 

- 건축물의 에너지 소비 및 온실가스 배출 특성 분석
- 입지특성을 고려한 지역별·토지용도별 온실가스 배출(감축) 성능 분석
- 지역별·토지용도별 온실가스 감축 잠재량 분석 및 감축목표 배분
- 온실가스 감축목표 달성을 위한 토지이용성능 규제 및 인센티브 제도 연구

연구내용

□ 건축물의 에너지 소비 및 온실가스 배출 특성 분석
○ 건축물 에너지 소비량 자료 검토 및 유효 샘플(sound sample) 추출

- 건축물 에너지 소비량 자료는 아직까지 일반에 공개되어 활용된 적이 없기 때문에, 자료의 신뢰성 및 적정성 검토가 이루어지지 못한 상태. 따라서 이상치 분석을 통해 오 입력된 자료를 처리하고, 결측치에 대한 처리 방안을 강구할 필요가 있음

‧ 기존에 한정적으로 공개되었던 공동주택의 에너지 소비량 자료를 검토한 결과, 상당수의 이상치 및 결측치를 포함하고 있어 제공된 자료를 가공하지 않고 그대로 활용하는 데에는 한계가 있을 것으로 예상됨

- 또한, 에너지 소비량 자료는 에너지원의 유형에 따라서 집계의 최소단위와 계량단위가 서로 상이함. 따라서 통합적인 분석을 위해서는 각 자료의 특성에 대한 사전적 검토와 온실가스 배출량 산정 방법론에 대한 이해가 필요
- 이와 같은 과정을 통해, 통계분석을 위한 유효 샘플(sound sample)을 선정함

 

○ 건축물 에너지 소비량 및 온실가스 배출량 Mapping 및 Hot-spot 분석

- 유효 건축물 샘플에 대한 에너지 소비량 및 온실가스 배출량 산정치를 공간좌표계를 활용해 도면화 함. 이는 온실가스 배출량 집중지역(hot-spot)에 대한 파악을 용이하게 하며, 향후 에너지 및 온실가스 배출량 관리를 위한 기초 행정자료로 활용될 수 있음
‧ 해외에서는 에너지 소비 실태조사를 토대로 개별 건축물의 에너지소비량을 추정하여 지도에 시각화하는 등 에너지 소비량 정보를 정책에 적극 활용하고 있음

○ 건축물 에너지 소비량 및 온실가스 배출량 영향요인 분석

- 조상규·이진민(2010), 유광흠·서선영(2012) 등의 연구를 통해 건축물 에너지 소비량 및 온실가스 배출량에 영향을 미치는 건축 및 도시설계 요소에 대한 실증분석이 이루어진 바 있음. 그러나 이들 연구는 모두 공동주택에 한정되어 있으며, 관측치 수 또한 매우 적어 정책개발을 위한 일반론적인 함의를 이끌어내는 데에는 한계가 있음
- 이에 본 연구는 기존 연구 및 관련논의에서 제안된 저탄소 건축‧도시설계 요소에 대한 문헌검토를 통해 건축물 에너지 소비 및 온실가스 배출에 영향을 미치는 요인을 도출하고, 대규모 자료를 활용해 그것의 영향 및 효과를 실증적으로 분석함. 이를 통해, 건축적 요소보다는 주로 주변환경의 도시설계, 미기후, 지형 요소 등의 영향을 분석함. 이는 국내에서 대규모 자료를 활용한 최초의 실증분석이라 할 수 있음
- 이 결과는 입지특성을 고려한 지역별·온실가스 감축 잠재량을 분석하는 과정에서 활용

‧ 또한, 방법론적 측면에서 기존 연구는 각 에너지원에 대한 영향요인 분석을 개별 방정식으로 분석했다는 점에서 한계가 있음. 그러나 한정된 가계경제에서 한 에너지원의 소비는 다른 에너지원의 소비와 상호 영향을 주고받을 수 있으므로, 본 연구에서는 이를 동시에 고려할 수 있는 SUR 방법을 적용함. 이를 통해, 거주민의 행태적 측면에서 각 에너지원의 소비가 상호 대체관계에 있는지, 보완관계에 있는지를 실증적으로 확인할 수 있으며, 이는 행태개선을 통한 에너지 및 온실가스 감축정책에 함의를 제공함

 

 

□ 입지특성을 고려한 지역별·토지용도별 온실가스 배출(감축) 성능 분석
○ 온실가스 배출(감축) 성능 지도 작성

- 각 건축물의 온실가스 감축 잠재량은 현재의 온실가스 배출량, 건축물 현황(밀도, 용도, 형상 등), 주변 환경(미기후 조절 환경) 등에 의해 결정됨. 즉, 동일한 건축물이라 할지라도 주변환경에 따라서 에너지 소비량은 차이가 날 수 있으며, 반대로, 동일한 환경이라 할지라도 건축물의 형태, 크기, 용도에 따라서 에너지 부하 및 신재생에너지 적용 가능량에 차이가 발생하며, 이에 따라 온실가스 배출량에도 차이가 발생함
‧ 조상규·이진민(2010)의 연구는 대안 분석을 통해 공동주택의 층수 및 개발밀도에 따라 온실가스 절감 가능 수준이 달라질 수 있음을 증명함
- 그러나 국내에서 지역특성을 반영해 건축물 디자인 및 성능 규제를 차등화한 제도는 기후권역 분류(중부지역, 남주지역, 제주지역)를 반영한 ‘건축물 패시브 디자인 가이드라인’과 ‘건축물 에너지 절약 설계 기준’, 그리고 여기에 혹한지역을 추가한 ‘친환경주택 건설기준 및 성능 평가 지침’ 정도에 불과함
- 본 연구에서는 특히, 주변 지역의 미기후 조절 환경(지형, 건축물 배치, 녹지 등)에 의해 건축물의 온실가스 배출 성능이 달라질 것이라는 점에 착안하여, 온실가스 배출량 영향요인 분석 결과를 바탕으로 지역별·용도별 온실가스 배출(감축) 성능지도를 작성
‧ 온실가스 배출(감축) 성능지도의 최소 공간단위는 기본적으로 개별 건축물 또는 지번 단위를 목표로 하나, 분석 결과 및 자료의 가용성 등에 따라 변경될 수 있음

 

 

□ 지역별·토지용도별 온실가스 감축 잠재량 분석 및 감축목표 배분
○ 지역별·토지용도별 온실가스 감축 잠재량 분석 및 지도 작성

- 앞서 분석한 건축물 단위(또는 지번 단위)의 에너지 및 온실가스 배출량 지도와 온실가스 배출 성능 지도를 활용해, 지역별·토지용도별 온실가스 감축 잠재량을 분석함

 

○ 지역별·토지용도별 온실가스 감축목표 배분 및 지도 작성

- 앞서 산정한 온실가스 감축 잠재량과 국가 전체의 건물부문 온실가스 감축목표를 고려해 지역별·토지용도별 온실가스 감축목표를 배분하고, 이를 지도화 함

 

 

□ 온실가스 감축목표 달성을 위한 토지이용성능 규제 및 인센티브 제도 연구
○ 각 개별 건축물 또는 개별 필지에 대해 온실가스 감축목표가 배분되었다 할지라도, 재건축·재개발이 예정되어 있지 않은 한, 대부분의 경우에는 단 기간에 이를 달성할 수 있는 여건이 마련되어 있지 않다고 볼 수 있음. 따라서 도시관리계획 하의 용도지역지구제와 지구단위계획 등을 통해 점진적인 변화를 유도해 나가는 것이 바람직함. 이를 위한 대표적 방법은 용도지역지구제를 활용한 토지이용 규제와 인센티브 제도임. 따라서 본 연구는 다음과 같은 연구를 통해 온실가스 감축목표 달성을 위한 토지이용성능 규제 및 인센티브 제도를 제시함

 

○ 건물부문 에너지 소비 및 온실가스 감축을 목표로 한 기존 정책 및 제도 검토

- 우선, 기존의 에너지 절감 정책 및 지원제도에 대한 검토를 통해, 건물을 대상으로 한 제도의 근본적 한계를 밝히고 보다 근본적인 차원에서 토지이용에 대한 규제가 병행되어야 할 필요성을 제시

○ 각 용도지역별 허용 건축물의 이론적 온실가스 감축 가능량 추정 및 토지이용제도 측면에서의 온실가스 감축목표 달성의 저해 요인 분석

- 상기한 바와 같이, 현재의 개발밀도규제 중심의 용도지역제는 온실가스 감축목표 달성에 저해요인이 될 수 있음
‧ 예를 들어, 특정 용도지역에서 해당 지역의 토지이용 규제를 모두 만족할 경우 절대로 온실가스 감축목표를 달성할 수 없는 경우가 발생할 수 있음

- 따라서 기 도출된 온실가스 감축목표 배분 지도와 각 용도지역에서 허용 가능한 건축물의 이론적 온실가스 감축 가능량을 비교하여, 현 제도 하에서 이론적으로 온실가스 감축목표 달성이 불가능한 지역을 식별함
‧ 국토의 계획 및 이용에 관한 법률 시행령에 의해 규정된 용도지역별 허가건축물용도 및 개발밀도, 건축법 시행령에 의해 규정된 용도별 건축물 유형 등에 대한 검토 필요

- 이 과정을 통해, 기존의 용도지역제의 어떠한 측면이 온실가스 감축목표 달성을 저해하는지를 파악함

 

○ 해외의 성능기반 용도지역제(performance zoning) 및 인센티브 제도 사례연구

- 온실가스 배출량 기반의 토지이용성능 규제 및 인센티브 제도 도입을 위해 해외의 기존 제도를 검토함. 다음과 같이 해외에서는 지역 특성에 따라 성능기반 용도지역제 및 관련 인센티브 제도가 널리 보급되어 있음
‧ 뉴질랜드의 경우 Resource Management Act(1991)에 의해 국가의 거의 모든 계획 및 조닝이 성능기반 용도지역제의 형태로 되어 있음
‧ 미국의 경우, Shelbyville(IN), Havana(FL), Scott County(Minnesota) 등에서 성능기반 용도지역 조례를 채택하고 있으며, 인센티브 조닝을 활용한 Green Zoning이 보급되고 있음(Schaffner and Waxman, 2009)
‧ 미국 뉴욕의 경우 ‘Zone Green’을 채택하여 에너지 고효율 건축물을 장려하고 있음
‧ 이외에도, Kent(Maryland), Lancaster(Pennsylvania), Monroe(Pennsylvania), Minnesota 등에서 신재생에너지의 도입과 태양광 에너지 활용 극대화 등에 관한 토지이용 규제 및 인센티브 제도를 도입하고 있음

- 온실가스 배출량이 토지이용을 규제하는 유일한 지표가 될 수는 없으므로, 현실적으로 본 연구에서 제시하는 토지이용성능규제가 기존의 용도지역지구제를 완전히 대체할 수는 없음. 따라서 기존의 용도기반 조닝제도를 그대로 둔 상태에서 형태기반 또는 장소기반 조닝제도를 도입했던 해외 도시에 대한 사례연구를 수행함
‧ The City of South Gate General Plan 2035에 적용된 “Place-Types" land use designation 등

 

○ 온실가스 배출량 기반의 토지이용성능 규제 및 인센티브 제도 개발

- 최종적으로 국내 제도의 문제점 분석결과와 해외 사례연구결과를 토대로 온실가스 배출량 기반의 토지이용성능 규제 및 인센티브 제도 도입 및 운영 방안을 제시함
- 토지이용 성능규제는 기존 용도지역제에 의한 용도 및 밀도규제 외에, 해당 건물의 온실가스 감축목표 달성을 위해 요구되는 건축물 형태 및 배치, 용적률 및 건폐율, 허용용도, 신재생에너지 의무적용 비율, 허용 온실가스 배출량 등을 포함
- 물론 온실가스 배출량이라는 하나의 지표로 모든 토지이용 행위를 규제할 수는 없으며, 입지(도심 등)에 따라서는 온실가스 배출 허용량을 넘어서는 높은 밀도로 개발을 유지할 필요성이 있음. 따라서 성능기반 규제와 기존의 밀도기반 규제의 적절한 공존을 위한 제도적 논의가 요구됨. 이를 위한 대안으로서, 온실가스 배출량을 매개수단으로 하는 개발권 이양제(TDR)의 도입을 고려할 수 있음
- 온실가스 감축을 위한 인센티브 제도는 온실가스 감축량을 증대시키는 방향으로의 밀도증가 및 용도전환을 허용하는 방법, 온실가스 감축목표를 초과 달성한 건축물에 대해 에너지 이용가격 할인혜택을 부여하거나 초과달성분을 거래할 수 있도록 허가해주는 형태 등을 취할 수 있음. 구체적인 형태는 이러한 제도의 도입으로 예상되는 파급효과와 법적 허용여부에 대한 면밀한 검토를 통해 결정되어야 할 것임