부서진 도시를 건설하는 방법

대부분의 오래된 건물의 잔해는 결국 매립되지만 일부 도시에서는 처음부터 재사용할 수 있도록 설계하기 시작했습니다.  이제 많은 사람들 이 가정 쓰레기를 줄이기 위해 신문, 플라스틱 병 및 알루미늄 캔을 재활용 하려고 합니다. 그러나 우리 이름으로 생산되는 엄청난 양의 폐기물에 대해 다른 방식으로 생각하는 사람은 거의 없습니다. 바로 우리가 살고 있는 건물입니다.

건설 산업은 세계 최대의 원자재 소비국입니다. 신축 건물만으로도 전 세계 연간 온실 가스 배출량의 5%를 차지합니다 . 그 재료의 대부분은 한 건물에만 사용되며 일반적으로 30년에서 130년 사이의 건물 수명이 다하면 매립 됩니다.

"예를 들어, 우리는 재활용품을 거리에 버리려고 노력하고 있지만 그 뒤에는 우리 모두가 가정에서 발생하는 폐기물의 두 배를 [미국에서] 발생시키는 건설 산업이 있습니다." Cornell University의 건축가이자 연구원인 Felix Heisel은 말합니다.

그러나 전 세계의 도시들은 건축 자재 재활용 아이디어에 더 많은 관심을 기울이기 시작했으며 일부는 건축업자가 이를 수행하도록 요구하는 조례를 통과시키기도 했습니다. 한편, 건축가들은 처음부터 해체할 수 있도록 설계된 새로운 구조물을 짓는 방법을 계획하고 있습니다.

그렇다면 이러한 원칙에 기반한 도시는 어떤 모습일까요? 전문가들은 노출된 나무와 강철 미학의 도시를 그림으로 그립니다. 건설 산업을 유지하기 위해 외부 자원이 거의 필요하지 않은 기업; 더 친환경적이고 유연하여 주택 부족이나 개조에 쉽게 대응할 수 있습니다.  

그러나 이러한 새로운 재활용 도시로 가는 길은 멀고 새로운 도구, 시장 및 인센티브를 만들어야 합니다. 건축 환경에서 소유권과 우리의 위치에 대해 생각하는 완전히 새로운 방식일 수도 있습니다.

건물에 사용되는 대부분의 자재는 수명이 다하면 매립됩니다(Credit:Westend61/Getty Images).

건물을 철거하는 것은 상대적으로 쉬운 경우가 많습니다. 불도저나 굴착기로 몇 시간 만에 집을 폐허로 만들 수 있습니다. 그러나 이것은 중요한 단점이 있습니다. 집안의 모든 재료는 이제 부서지고 함께 혼합되어 실제로 재사용할 수 없으며 태워지거나 매립지로 운반되어야 합니다.

하지만 꼭 이럴 필요는 없습니다. 2016년 10월, 미국 오레곤주 포틀랜드시는 1916년(나중에 1940년으로 업데이트됨) 이전에 지어진 주거용 주택을 철거하는 대신 "해체"하도록 요구 하는 해체 조례 를 채택했습니다.

"2015년에 포틀랜드에서 무너진 대부분의 주택은 기계적으로 철거되었습니다. 오늘날… 대부분은 해체 계약자가 손으로 분해하고 재료는 재사용을 위해 회수됩니다"라고 시의 건설 폐기물 전문가인 Shawn Wood는 말합니다.

이 움직임은 2014년경에 시작된 도시의 폭파와 낭비에 대한 우려와 잔해를 태우거나 매립지로 보내는 환경적 영향에서 영감을 받았습니다. 위스콘신의 밀워키를 포함하여 미국의 많은 다른 도시들이 그 뒤를 따랐습니다. 캘리포니아의 Palo Alto와 San Jose; 2022 년 9월 현재 텍사스주 샌안토니오.

분해를 위한 설계에 대해 이야기했을 때 [사람들]은 절대 그런 일이 일어나지 않을 것이라고 말했습니다. 그때부터 지금까지 정말 변화가 왔습니다 – Leonora Eberhardt

그러나 대부분의 건물이 해체를 염두에 두고 설계되지 않았기 때문에 해체에는 몇 가지 문제가 있습니다.

한 가지 문제는 관련된 시간과 노동력입니다. 집을 허무는 데는 총 이틀이 걸리지만 철거에는 10일이 걸릴 수도 있습니다.

해체 중에 회수된 재료가 충분히 가치가 있다면 판매로 추가 시간과 노동력을 충당할 수 있지만 건물 내부에 무엇이 있는지 미리 알 수 없는 경우가 많다고 Heisel은 말합니다. 그는 Lidar(광 감지 및 거리 측정) 와 같은 도구 와 건설 데이터를 사용하여 작업자가 벽 뒤에 숨겨진 재판매 가능한 재료의 양과 양을 신속하게 추정할 수 있도록 하는 방법을 개발하고 있습니다. 또 다른 문제는 잠재적으로 독성이 있는 화학 물질로 처리된 재료나 목재, 콘크리트 및 강철의 뒤범벅으로 함께 합성, 결합 또는 용접된 재료는 분리하기 어렵고 종종 용도 변경이 불가능할 수 있다는 것입니다.

그러나 건축업자가 처음부터 건물을 쉽게 분리할 수 있도록 설계된 "해체를 위한 설계"라는 기풍을 받아들인다면 이러한 문제는 해결될 수 있습니다.

오리건 주 포틀랜드의 "해체 조례"는 1940년 이전에 지어진 주거용 주택을 철거하지 않고 '해체'하도록 요구합니다(Credit: Education Images/Getty Images)

분해를 위한 설계는 본질적으로 매우 오래된 기술입니다. 주기적으로 이동해야 하기 때문에 정기적으로 분해되는 유르트와 티피와 같은 유목민의 집을 가져가십시오. 영국의 크리스탈 팰리스 와 같은 전시 공간뿐만 아니라 전통적인 일본 건축 에도 주목할만한 예가 있습니다 .

그러나 최근 수십 년 동안 일부 설계자들은 사무실 건물, 아파트 및 현대 주택에도 분해 계획을 통합하도록 추진했습니다.

그렇다면 해체용으로 설계된 건물과 그렇지 않은 건물의 차이점은 무엇입니까? 한 가지 중요한 차이점은 콘크리트나 건식 벽체와 같은 다른 재료보다 목재 및 강철과 같이 더 쉽게 재활용하거나 재사용할 수 있는 재료를 선택하는 것입니다.

또 다른 차이점은 부품이 연결되는 방식에 있습니다. 빌더는 도달하기 어려운 장소에 연결을 숨기거나 끊을 수 없는 유대를 만드는 것을 피합니다. 용접 및 화학 접착제 대신 설계자는 제거 가능한 볼트 또는 기계적 패스너에 더 집중할 수 있습니다. 못을 나사로 바꾸는 것과 같은 사소한 변화라도 미래의 작업자가 나무 조각을 비우기보다 쉽게 ​​분해하여 재사용할 수 있습니다. 부품을 쉽게 교체하거나 이동할 수 있도록 연결을 표준화할 수도 있습니다.

이 모듈식 설계 접근 방식을 사용하면 미래의 거주자가 오버헤드 조명이나 창문과 같은 고정물을 수리, 추가 또는 제거하는 것과 같은 작업을 더 쉽게 수행할 수 있습니다. 몇 개의 볼트를 돌리면 전체 벽 패널을 제거할 수 있습니다. 사무실을 침실이나 부엌으로 바꾸는 등 상대적으로 적은 노력으로도 방을 완전히 용도 변경할 수 있습니다.

이러한 정신은 Carnegie Mellon University의 Intelligent Workplace 및 NASA Sustainability Base 와 같은 여러 작업 그룹 및 건축 프로젝트에서 나타났습니다 . 그러나 "순환 경제" (제품 및 재료를 최대한 재활용 및 재사용하여 인류가 환경에 미치는 영향을 제한하려는 아이디어의 일반적인 용어)에 대한 점점 더 많은 정부 규제에도 부합 합니다. 영국의 Breamm 및 독일의 DGNB와 같은 여러 인증 제도는 예를 들어 EU의 순환 경제 실행 계획 과 마찬가지로 인센티브를 제공 합니다.

2021년 런던 시장 Sadiq Khan의 사무실은 영국 수도의 대규모 건설 프로젝트에 대한 지침을 발표하여 승인을 받기 전에 전체 수명 주기 탄소 평가 및 순환 경제 진술 을 완료하도록 요구했습니다.

시장실과 런던 자치구 간의 파트너십 조직인 ReLondon 의 건축 환경 책임자인 Andrea Charlson 은 해체를 위한 설계가 런던 계획에 적합하다고 말합니다. 이 계획에 따라 프로젝트는 무엇보다도 개발이 어떻게 재료 수요를 줄이고 "건축 자재, 구성 요소 및 제품이 수명이 다할 때 분해되어 재사용될 수 있는지"를 보여주는 순환 경제 진술서를 제출해야 한다고 Charlson은 말합니다. .

캘리포니아 Moffett Field에 있는 NASA의 지속 가능성 기반은 대규모 지진 발생 시 해체 또는 수리하도록 설계되었습니다(Credit: Nasa).

한 분석에 따르면, 구조물을 완전히 재사용하는 분해용 철골 구조물을 설계 하면 철골을 완전히 녹여서 재활용하는 경우보다 에너지를 70%, 온실가스 배출량을 80% 줄일 수 있습니다. 분해할 준비가 된 건물은 수명 기간 동안 설계가 더 유연할 수 있습니다. 내부 구성 요소는 분해되고 이동할 수 있으므로 필요에 따라 기존 건물을 계속 사용하기가 더 쉽습니다.

덴마크의 토목 공학 회사인 Cowi 의 건축 환경 전문가인 Leonora Eberhardt는 그녀가 2016년에 이 분야를 시작했을 때 많은 사람들이 이 기술에 대해 의심했다고 말했습니다. Eberhardt는 "분해를 위한 디자인에 대해 이야기했을 때 [사람들]은 절대 그런 일이 일어나지 않을 것이라고 말했습니다."라고 말합니다. "정말 그때부터 지금까지 변화가 왔습니다."

그러나 여전히 도전과 한계가 남아 있다고 Eberhardt는 경고합니다. "그 당시에도 있었고 오늘날에도 여전히 남아 있는 장벽은 여전히 ​​비즈니스 사례 또는 돈입니다...실제로 하고 있는 일은 미래 세대를 위한 자원을 확보하는 것이기 때문에 오늘날 분해를 위한 설계로부터 아무 것도 얻을 수 없을 수도 있습니다."

문제의 일부는 분해 설계가 장기적으로 비용과 탄소를 절약할 수 있지만 실제로는 더 비쌀 수 있다는 것입니다. 예를 들어 되돌릴 수 없는 용접이 아닌 제거 가능한 강철 볼트를 제조하고 사용하면 금전적 비용과 탄소 비용이 추가될 수 있습니다. 또한 기존 건물 코드가 미래의 탄소 배출량 또는 폐기물 감소보다 우선 순위를 정하고 보상할 수 있으므로 정부 인센티브가 가장 잘 분배되는 방식을 복잡하게 만들 수 있습니다.

건축 환경을 소유하는 것으로 보는 대신 다음 세대에게 물려주고 양육하는 또 하나의 것이 될 수 있습니다.

또한 미래를 예측해야 한다고 노르웨이 과학 기술 대학의 전문가이자 2019년 해체를 위한 가상 설계 건물의 수명 주기 평가 의 수석 저자인 Freja Nygaard Rasmussen은 경고합니다. 그녀는 건물이 더 분명하다고 말합니다. "그러나 우리가 150년의 서비스 수명을 다룰 때 그것이 제가 약간 비판적일 수 있는 부분입니다." 건물의 환경 발자국의 상당 부분은 강철 및 콘크리트와 같은 수명이 긴 재료에 묶여 있지만 수명이 길기 때문에 실제로 재사용할 수 있는지 자신 있게 예측하기 어렵습니다.

"150년 후에는 이런 요소로 건물을 설계할 수 있을까요?" 라스무센에게 묻습니다. "150년 전을 돌이켜 보면 건축 관행은 오늘날과 상당히 달랐습니다. 따라서 오늘날 우리가 건설한 콘크리트 구조물이 100년 후에도 그대로 사용될 것이라는 가정은 상당히 모호합니다."

그녀의 관점에서 최고의 가치는 창과 같이 수명이 짧을 수 있는 구성 요소에 초점을 맞추는 데서 나올 수 있습니다. Eberhardt와 Rasmussen은 사용된 분석에 따라 개발자가 현재 환경에 미치는 영향 을 그린워싱 하기 위해 미래의 이점을 주장할 수도 있다고 경고합니다 .

분해 설계가 널리 사용되기 전에 극복해야 할 여러 가지 다른 문제가 있습니다. 건물주들이 재활용 자재를 사고팔 수 있도록 강력한 시장이 개발되어야 합니다. 이러한 재료의 유형과 출처는 또한 재사용을 안내하는 데 도움이 되는 재료에 대한 정보를 제공하는 데이터베이스 또는 재료 여권 시스템을 통해 추적 가능하고 문서화되어야 합니다.

또 다른 문제는 포장 도로와 같은 일부 인프라가 "해체를 위한 설계" 프레임워크에 잘 맞지 않을 수 있다는 것입니다.

이세 신궁을 포함한 많은 일본 건축물은 전통적으로 목재와 줄눈을 사용하여 구조물을 비교적 쉽게 분해할 수 있습니다(Credit: M Markovic/Alamy)

그럼에도 불구하고 많은 전문가들은 이 기술의 가능성을 보고 완전히 분해 설계에 기초한 도시가 어떤 모습일지 상상할 수 있습니다. Eberhardt는 "분해를 위한 디자인 도시에 대해 생각할 때 실제로 The Lego Movie를 생각합니다."라고 Eberhardt는 말합니다. 각각의 모든 빌딩 블록이 서로 맞물리고 함께 모여 무수한 형태로 재구성될 수 있습니다.  다른 전문가들은 자원 재사용 및 공유를 중심으로 한 도시의 사회적 또는 건강상의 이점에 대해 이야기합니다. 예를 들어 보다 공평한 경제를 유지하고 잠재적으로 위험한 폐기물을 덜 처리할 수 있습니다. 또는 단순히 기존 건물을 재구성하여 주택 부족에 쉽게 적응할 수 있는 도시입니다.

Rasmussen은 작은 아파트에 사는 젊은 부부에 대한 그녀의 이미지를 설명합니다. 자녀가 있을 때 이사하는 대신 인접한 아파트를 구입하여 더 많은 공간을 만들기 위해 벽을 분해하고 몇 년 후 지금 성장한 아파트를 다시 축소할 수 있습니다. 아이들은 이사를 갔다.

전문가들은 또한 도시가 내부 구조에 더 쉽게 접근하고 볼 수 있는 하이테크 또는 구조적 표현주의로 알려진 스타일에 미학적으로 더 가깝게 보일 수 있다고 지적합니다. Eberhardt는 "원료를 있는 그대로 감사하게 생각합니다."라고 말합니다. 아파트에는 페인트와 벽지가 적고 벽에 나무가 더 많이 있을 수 있습니다.

궁극적으로 건물이 분해되도록 설계되면 주택과 실제로 도시 전체를 보는 방식이 바뀔 수 있다고 Eberhardt는 덧붙입니다. 건축 환경을 소유하는 것으로 보는 대신 다음 세대에게 물려주고 양육하는 또 하나의 것이 될 수 있습니다.