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~2016년 교육부 이야기/신기한 과학세계

100% 탄소제로도시 현실로 이뤄질까?

대한민국 교육부 2009. 9. 22. 15:18
최근 들어 세계 곳곳에서 '탄소 제로 도시' 건설이 동시다발적으로 진행되고 있다. 탄소제로도시란 이산화탄소 순 배출량이 제로(0)인 도시를 말하는데, 선진국에서는 주로 도심 재개발, 개도국과 중동 지역에서는 신도시 개발에 탄소제로도시 개념을 적용하고 있다.


21일 삼성경제연구소에 따르면 현재 건설이 진행 중인 대형 프로젝트는 아랍에미리트(UAE)의 마스다르(Masdar) 프로젝트, 캐나다의 도크사이드 그린(Dockside Green) 프로젝트, 중국의 동탄(東灘) 프로젝트 등이 대표적인 사례로 지목되고 있다. 


 
 
UAE는 지난해 아부다비 인근에 2016년까지 총220억 달러를 투입, 인구 5만 명 규모의 신도시를 건설한다는 초대형 마스다르 프로젝트를 착수했다. 

이 프로젝트의 목표는 이산화탄소, 쓰레기, 화석연료, 자동차 없는 ‘4무(無) 도시’를 만들겠다는 것. 특히 화석연료 사용을 제로화하기 위해 건물, 교통 부문 등에서 화석 에너지 사용량을 제로화하고, 재생 에너지 사용량을 100%로 늘리는 등의 야심찬 계획을 세워놓고 있다.



도시 전체에 재생 에너지만 공급

먼저 건물 부문에서는 빌딩의 단열을 강화하고, 자연채광 및 자연통풍을 확대하며, LED 조명을 설치하는 등 바람 길과 그늘 확보가 가능한 건물 배치를 통해 열섬현상을 최소한으로 줄이려는 노력을 기울이고 있다. 

교통 부문에 있어서는 내연기관 자동차 운행은 불허하는 대신 전동 PRT(Personal Rapid Transit) 시스템, 태양광 자동차, 경전철 등 청정 교통수단을 이용토록 하고, 도시 간선도로 폭을 10m로 제한하는 등의 파격적인 계획을 내놓았다.

에너지 부분에 있어서는 100% 재생 에너지 만을 사용토록 한다는 목표 하에 에너지 공급비율을 태양광 52%, 태양열 26%, 진공 집열기 14%, 폐기물 에너지화 7%, 풍력 1%로 설정했는데, 현재 10MW 규모의 태양광발전소를 이미 가동하고 있으며, 실시간으로 에너지 사용량을 모니터링 할 수 있는 시스템을 구축해놓은 것으로 알려졌다.

폐기물 부문에 있어서는 발생하는 폐기물 100%를 재활용 또는 재순환할 수 있도록 폐기물 재활용·에너지화 시설을 구축하고, 물 사용량을 50% 절감하며, 물 재순환 비율을 80%까지 늘리려는 작업이 진행되고 있다.

 

▲ UAE 마스다르 프로젝트 조감도

UAE의 마스다르 프로젝트는 비록 사업 초기 단계이나, 세계 각국의 주목을 받고 있다. 탄소제로도시를 추진하고 있는 많은 국가들이 마스다르 프로젝트를 벤치마킹 대상으로 지정하고, 사업 진행과정을 주시하고 있다. 또한 세계 유수의 글로벌 기업들이 사업에 참여하고 있으며, 이를 통해 세계 첨단 기술이 속속 유입되고 있는 것으로 알려졌다. 

삼성경제연구소는 UAE가 탄소배출의 주범인 석유를 수출해 벌어들인 오일머니를 탄소배출 저감의 핵심인 신재생에너지에 투자해, ‘포스트 오일 시대’에도 에너지 산업에 있어 리더십을 계속 발휘하겠다는 복안이 마스다르 프로젝트에 깔려 있다고 분석했다. 



주거단지 이미 95% 임대·분양

캐나다 벤쿠버 인근 빅토리아 내항에 위치한 12만 m2의 구 공업단지 부지에서도 탄소제로 복합단지를 재개발하려는 도크사이드 그린(Dockside Green) 프로젝트가 진행되고 있다.

약 5억 캐나다 달러를 들여 주거, 오피스, 광(光 )산업 단지, 해양 및 공원 등이 복합된 이 단지는 현재 약 35%의 공정률을 보이고 있는데, 완공까지는 약 7년이 더 소요될 것으로 전망되고 있다.

이 프로젝트는 건물 부문에서 단열장치, 옥상녹화, 폐열회수, LED 조명, 동작인식 기반의 조명 제어, 차양 설치, 고에너지 효율의 가전제품 사용 등을 통해 에너지 사용량을 50~52% 절감하는 것을 목표로 하고 있다.

교통 부문에 있어서는 전기자동차를 활용하는 카 쉐어링(Car Sharing) 프로그램과 수상택시를 운행, 주택과 주차공간을 분리 등을 통해 이산화탄소 배출을 최소화하겠다는 목표를 제시하고 있다. 

에너지 부문에 있어서는 태양광 발전, 폐열 회수 시스템, 바이오매스 플랜트를 통해 폐목재 조각 등을 가스로 변환시켜 온수와 열을 공급하고 잉여 에너지는 인근 도시에 판매하는 방식을 통해 에너지 사용량을 절감하려는 목표를 세워놓고 있다.




▲ 캐나다 Dockside Green 프로젝트 조감도

또 각 가정에서 발생하는 물, 전기, 열 등의 에너지 사용량을 종합 모니터링 할 수 있는 인터넷 기반의 시스템을 설치, 자발적 에너지 절약을 유도할 계획이다. 이 시스템은 인터넷을 접속하면 언제 어디서나 모니터링과 컨트롤이 가능한 유비쿼터스 기능을 지니고 있다.

또 폐기물 분야에서는 하수를 정수해 화장실, 농지, 연목 등에 재활용하고, 절수형 샤워헤드와 변기, 세탁기 등을 활용, 물 사용량을 66.5%까지 절감하겠다는 계획이다.

이 프로젝트 역시 UAE 마스다르 프로젝트와 함께 클린턴재단, 미건축가협회 등 국내외 유수 협회, 기관으로부터 우수 사례로 뽑히는 등 성공적인 프로젝트로 인정받고 있는데, 지난 2008년 말 완공된 주거단지는 현재 95% 이상이 분양·임대된 상태다. 




중국의 동탄(東灘) 프로젝트는 오는 2050년까지 상하이 인근 총밍섬에 인구 50만 명을 수용하는 탄소제로 도시를 건설한다는 장기 프로젝트다.

상하이 시는 전체 부지 86km2의 이 신도시 중 40%는 도시로 개발하고, 나머지는 농업 및 에너지 생산기지로 활용하거나 습지 상태로 유지할 계획인데, 옥상 녹화, 바이오매스 등 다양한 환경·에너지 기술들이 적용되고 있는 가운데, 이산화탄소 배출이 크게 줄어들 것으로 예상되고 있다.

관심을 끄는 대목은 에너지 절감을 위한 매우 강력한 조치다. 건물 부문에 있어 모든 건물을 8층 이하고 건설하고, 단열·방음·수자원 재활용을 위해 지붕은 모두 잔디와 녹색식물로 녹화토록 하는 방안을 채용하고 있다. 또한 태양광 패널을 설치해 소비 에너지의 약 20%를 공급할 계획이다.



모든 건물에 태양광 패널 설치

교통 부문에 있어서는 가솔린 자동차 대신 탄소제로 자동차, 연료전지 등을 사용하는 무공해 버스, 수상택시 등 친환경 자동차 운행만 허용하고, 가솔린 오토바이 대신 전기 스쿠터나 자전거를 타도록 하고 있다.
  

▲ 중국 동탄 프로젝트 조감도

에너지 부문에 있어서는 쌀겨를 연료로 하는 열병합발전소를 통해 열·냉방·전기를 공급하고, 도시 외곽의 해풍을 이용하는 풍력발전 터빈을 설치하며, 중앙에너지센터가 풍력, 바이오에너지 등 전체 에너지를 관리하는 방식들을 통해 모든 에너지 수요를 바이오, 풍력, 태양광 등 재생에너지로 충당하겠다는 계획이다.

폐기물 부문에 있어서는 80% 정도의 고형 폐기물을 재활용하는 시스템을 구축하고, 이를 바이오 연료 등으로 재활용하며, 유기물 쓰레기는 에너지원(源) 또는 비료로 활용한다는 계획이다.

중국의 통탄 프로젝트는 중국이 ‘환경오염이 극심한 국가’, ‘세계 제 1의 탄소배출국’이라는 부정적 이미지를 씻기 위한 목적으로 추진되고 있는 국가전략 프로젝트다. 

중국 정부는 도 향후 20년 간 도시로 이주하는 약 3억 명 가량의 이농인구를 예상해, 오는 2020년까지 400여 개의 신도시를 건설할 계획으로 있는데, 동탄 프로젝트는 이런 신도시 개발과 맞물려 개발모델로 활용될 전망이다.




현재 국내에서는 세종시, 마곡지구, 무안 기업도시 등의 계획도시들이 대부분 탄소제로도시를 표방하고 있고, 과천 등 기존 도시들도 탄소저감을 추진 중인 것으로 알려지고 있다. 그러나 세종시를 제외하면 대부분 지자체 또는 개발 주체 차원에서 도시 건설이 진행되고 있어 국내 실정에 맞는 도시 모델이 부재한 상황이다.

삼성경제연구소는 그러나 한국의 주력산업인 IT산업의 글로벌 경쟁력과 신도시 개발 등을 통해 축적한 사업경험 등을 향후 탄소제로도시에 적용했을 때 세계 탄소제로도시 시장을 선도할 잠재력은 충분하다며, ‘한국형 탄소제로도시’를 개발하고, 이를 수출상품으로 육성하는 방안 마련이 시급하다고 말했다.

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이강봉 편집위원 | aacc409@naver.com
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