녹색 지붕이 환경에 좋다는 것은 모두가 아는 사실이지만, 그것이 얼마나, 그리고 정확히 어떠한 효과를 지니는지 사람들은 잘 모른다. 실제로 도시 한가운데서 녹색 지붕을 찾는 일은 힘들고, 태양열 에너지에 비해 실생활에 훨씬 적게 적용된다. 그러나 녹색 지붕은 생각보다 훨씬 많은 쓰임새를 지니고 있고, 태양열 에너지만큼이나 효율적이다.
한 달 전, 스페인의 마드리드종합기술대학교와 이탈리아의 마르케종합기술대학교의 연구진들이 녹색 지붕이 여름철 냉방비 부담을 줄여준다는 연구 결과를 발표하였다. 그들은 지금껏 해왔던 녹색 지붕 관련 연구들의 공통된 문제점을 지적하고, 새로운 연구 방향을 제시한다. Green roofs: Passive cooling for buildings라는 제목의 이 기사는 2015년 3월 27일 ScienceDaily에 게시되었다.
Science daily 홈페이지. 캡쳐/바람아시아
스페인의 마드리드종합기술대학교와 이탈리아의 마르케종합기술대학교의 연구진들이 고밀도의 초목으로 된 녹색 지붕을 실시하고 있는 건물들이 일반 건물들에 비해 60퍼센트나 효율적이라고 최근 발표했다.
이 연구의 주요 목적은 녹색 지붕의 에너지 효율성을 보여주기 위한 것이라고 한다. 연구진들은 초목의 밀도 차이로 의한 건물의 수동 냉각 효과를 검증할 수 있는 수치 모델을 개발하였다. 이 모델의 에러는 5%에서 7% 사이이며, 에너지 절약 수준을 분석하는데 유용하게 쓰일 수 있다.
녹색 지붕이 오랫동안 쓰였음에도 불구, 지난 20년간 건물과 도시에서의 환경적 이점으로 인해 이에 대한 관심이 증가해왔다. 특히 최근 들어, 녹색 지붕의 열 물리학적 특성에 관한 현상의 복잡성으로 인해 건물 설계에 활용되는 분석 모델의 개발에 어려움이 있었지만, 이와 관련된 다양한 연구 결과들이 발표된 바 있다. 비록 녹색 지붕이 발달된 기술이며 좋은 해결방안이긴 하지만, 인센티브 규제 부족과 같은 이유로 널리 퍼지고 있지 않다.
녹색 지붕의 에너지 효율성에 대한 수많은 연구들은 복잡한 수학 방법론의 개발을 바탕으로 이루어지는데, 이는 대부분 건축가들의 기술지식을 넘어 초목화의 특성에 대한 이해도 포함하고 있다. 또한, 실험 결과를 기반으로 한 연구들은 대체로 짧은 기간 동안 분석이 이루어진다. 이러한 경우. 비록 분석된 지붕의 이해에 대한 높은 관심에도 불구하고 다른 상황이나 해결책으로의 확장이 어려워진다는 단점이 존재한다.
대부분의 연구들은 녹색 지붕을 식물로 구성된 단일 단위로 고려하며, 지붕 설치 후 식물이 성장하는 데에 시간이 필요한 점과 일정 기간 동안은 초목이 충분히 구성되지 않는 부분을 간과한 채, 초목 밀도를 최대치로 가정해왔다.
이 연구는 세 가지에 초점을 맞추어 진행되었다. 초목의 밀도가 지중해 해안 기후에 미치는 영향을 분석하고, 식물과 기질에 대등한 열 저항값을 측정하는 간단한 수치 모델의 개발, 그리고 실험 결과를 이용한 이 수치 모델의 검증에 맞추기로 하였다.
결과에 의하면, 초목의 밀도가 높을 때 녹색 지붕을 시행하는 건물이 일반 건물에 비해 60퍼센트나 열이 적게 유입되었다. 게다가, 연구진들은 여름에 고밀도 초목을 지니고 있는 지붕에서 내보내는 열이 유입되는 에너지의 9퍼센트 정도밖에 되지 않아 자연형 냉각 시스템의 역할을 한다고 발표하였다.
마지막으로, 이 연구는 5%에서 7%의 오차로 발전된 수치 모델의 정확성을 검증해준다. 이는 우리가 본 모델을 사용하여 지중해 해안 기후 지역 내 녹색 지붕의 에너지 절감 효과를 알아볼 수 있다는 것을 보여준다.
이소연 기자
**이 기사는 <지속가능 청년협동조합 바람>의 대학생 기자단 <지속가능사회를 위한 젊은 기업가들(YeSS)>에서 산출하였습니다. 뉴스토마토 <Young & Trend>섹션과 YeSS의 웹진 <지속가능 바람>(www.baram.asia)에 함께 게재됩니다.