친환경건축과 미기후를 고려한 지속 가능한 주거 설계

친환경건축과 미기후를 고려한 지속 가능한 주거 설계

지속 가능한 도시와 주거 환경을 조성하기 위한 핵심 전략 중 하나는 지역의 미기후를 반영한 친환경건축 설계입니다. 건축물을 둘러싸고 있는 외부 기상요인인 강수량, 바람, 기온, 습도, 일조, 일사, 증발량, 기압 등은 주거환경의 쾌적성과 에너지 소비에 직결되는 요소입니다.

특히 기온, 일사, 습도, 바람, 비는 실내 열부하, 온열환경, 공기질, 자연채광 등 건축의 전반적인 성능에 영향을 미치기 때문에, 이를 체계적으로 반영한 설계가 중요합니다.

친환경건축에서는 이러한 기후 요소를 단순히 외부 환경으로 보지 않고, 에너지 소비를 줄이기 위한 적극적인 설계 지원으로 인식합니다. 예를 들어, 태양의 고도와 방향을 고려하여 일사량을 최적화하고, 자연 바람의 흐름을 유도하여 기계식 냉방 의존도를 줄이는 설계는 에너지 절약뿐 아니라 거주자의 쾌적성도 동시에 확보할 수 있는 방법입니다.

 

 

미기후와 친환경건축 디자인

기후는 지역의 장기간에 걸친 대기현상으로, 그 지역의 풍토와 토지 특성을 반영합니다. 친환경건축에서는 이러한 기후 요소를 파악하고, 설계 기초부터 이에 순응하는 디자인 전략을 수립하는 것이 중요합니다. 기온, 바람의 영향, 일사 및 일조량 등은 건물 배치, 창호 계획, 개구부 계획, 외장재료의 선택 등 설계 전반에 영향을 미칩니다.

 

미기후 디자인은 지역의 기후 데이터를 분석하여, 건물 주변의 공기 흐름을 자연스럽게 유도하고 일사 조절이 가능한 배치 계획을 통해 냉난방 부하를 줄이는 것을 계획의 목적으로 합니다. 예컨대, 건물의 남향 배치, 처마의 활용, 루버 설치 등의 일사 조절 장치는 겨울철 일사 유입을 극대화하고 여름에는 태양의 빛과 열을 차단하여 과열을 방지합니다.

 

설계자와 시공자는 이러한 미기후 요소를 기반으로 각 단계에서 공동으로 검토하여, 에너지 소비를 최소하고 실내환경의 질을 극대화하는 설계를 실현해야 합니다. 이를 통해 기계설비와 석유에너지에 대한 의존도를 줄이고 자연과의 조화를 이루는 지속가능한 주거 공간을 창출할 수 있습니다.

 

에너지 절약과 친환경 건축기술

현대의 건축물은 다양한 목적과 규모, 환경적 조건에 맞춰 설계됩니다. 과거에는 고도의 설비 시스템을 통해 거주자의 쾌적함을 확보하는 것이 중심이었지만, 이러한 방식은 에너지 소비를 증가시키는 단점이 있습니다. 반면, 친환경건축은 자연환경과의 조화를 통해 쾌적한 실내환경을 조사하면서도 에너지 소비를 줄이는 데 중점을 둡니다.

예를 들어, 자연환기, 자연채광, 단열 성능이 우수한 외피 설계, 고성능 창호의 활용 등은 에너지 소비를 줄이는 대표적인 방법입니다. 또한 기계식 시스템을 최고화하고, 건축 자재의 수동적 성능을 강화하는 전략은 장기적인 관점에서 유지관리 비용 절감 효과도 기대할 수 있습니다.

우리나라는 사계절이 뚜렷하고 일조, 강우 등 자연 에너지 자원이 풍부하므로, 이를 적극 활용할 수 있는 조건을 갖추고 있습니다. 지역 특성에 맞는 친환경 설계를 통해 각 계절에 대응하는 실내 환경을 구현하고, 에너지 효율을 극대화할 수 있습니다.

 

친환경건축을 위한 자연 에너지의 적극적인 활용

친환경건축에서는 자연의 힘을 활용하는 기술이 핵심입니다. 태양광, 바람, 지열 등의 자연 에너지는 에너지 절약과 온실가스 저감에 크게 기여할 수 있습니다. 예를 들어, 남향에 나 있는 창을 통한 자연 채광은 주간 조명 사용을 줄이고, 태양광 패널을 외벽이나 지붕에 통합시켜 에너지 자립도를 높일 수 있습니다.

또한 바람의 유입을 고려한 자연 통풍 설계는 실내 공기 질을 개선하고 냉방 에너지 사용을 줄일 수 있습니다. 고창, 천창, 판사판, 유리블록 등을 활용하여 채광 효과를 극대화하며, 조도 조절 시스템과 결합하며 실내 환경의 질을 더욱 향상시킬 수 있습니다.

이처럼 친환경건축은 단순히 기계적 설비에 의존하는 것이 아니라  건축 계획에서부터 자연 에너지를 적극적으로 활용하여 자연 에너지를 흡수하고 조절하는 수동적 장치로 가능하도록 설계되어야 합니다. 이는 에너지 절약뿐 아니라 쾌적한 거주 환경 조성에도 매우 효과적입니다.

 

기후별 친환경 주거의 형태

지구의 기후는 크게 열대, 온대, 냉대, 건조, 한대 등으로 구분되며, 각 기후에 적합한 주거 형태가 오랜 시간 걸쳐 발달해 왔습니다. 친환경건축은 이러한 지역적 특성을 반영하여, 지역에 적합한 재료와 구조, 통풍 및 단열 시스템을 설계 단계에서 복합적으로 적용하는 방법입니다.

기후별 주거형태의 친환경건축 특징은 아래와 같습니다.

 

(1) 한랭지역의 친환경 주거

한대 및 냉대 지역에서는 외부와 단열된 폐쇄형 건축 구조가 일반적이며, 두꺼운 단열재와 고성능 창호를 활용하여 열손실을 최소화합니다. 한랭지역의 대표적인 북유럽에서는 지역에서 많이 나는 침엽수의 목재를 활용한 로그하우스주거를 볼 수 있으며, 패시브 하우스 설계 기법으로 에너지 소비를 최소화하고 있습니다. 또 눈이 많이 오는 지역에서는 지붕의 경사도가 급해 쌓인 눈으로부터의 피해를 최소화하고, 창은 비교적 작은 것이 특징입니다.

 

(2) 건조지역의 친환경 주거

 건조지역은 일교차가 크고, 강수량이 적기 때문에 흙, 돌 등 열용량이 큰 재료를 사용하여 외부 온도 변화에 영향을 덜 바든 구조의 친환경건축 기법이 발달했습니다. 또한 중정을 중심으로 한 내부 통풍계획은 자연 환기를 유도하고, 태양광을 차단하기 위해 처마를 길게 빼고, 외벽에 루버를 설치해 열을 직접적으로 차단했습니다. 이와 같이 그늘을 활용하여 태양광과 먼지로부터 거주 공간을 보호합니다. 

 

(3) 고온다습지역의 친환경건축

온도가 높고 비가 많이 와서 습도가 높은 고온다습지역에서는 통풍 중심 설계가 중요합니다. 바람을 이용하여 습기의 증발을 촉진하고 체감온도를 낮게 합니다. 지역에서 나는 가볍고 얆은 재료인 대나무, 목재, 나뭇잎 등을 활용하여 건물을 짓습니다.

고상주거와 같은 형식은 지면의 습기를 피하고, 개방형 구조로 바람이 자유롭게 흐를 수 있도록 도와줍니다. 보통 수변이나 언덕, 고지에서는 지중주거가 많고, 항시 침수의 위험이 있는 지역에는 고상주거가 발달해 있습니다.

 

결론

미기후를 고려한 건축 설계는 지역에 순응하는 주거 환경을 만들고, 에너지 소비를 최소화하며, 환경오염을 줄이는 데 핵심적인 역할을 하는 친환경건축에서 첫 번째로 반영되어야 합니다.

앞으로 건축은 단순히 실용적인 공간 확보를 넘어, 기후 변화에 유연하게 대응하고 지속 가능한 삶을 실현할 수 있는 구조로 나아가야 합니다. 이는 기술이 발전하더라고, 지역의 특성을 반영한 미기후를 설계에 적극 도입함으로써 자연을 이해하고 존중하는 태도를 반영하기 위해 우선적으로 고려되어야 합니다.