BIM을 활 용 한 설 계 단 계 LC A평 가 도 구 개 발webbook.me.go.kr/DLi-File/091/010/5513898.pdf · 2015-10-30 · - i - 제 출 문 환 경 부 장 관 귀 하 본 보고서를

B IM 을 활 용 한 설 계 단 계 LC A 평 가 도 구 개 발

- 최 종 보 고 서 -

2 0 1 1 . 1 2 . 1 5

연 구 기 관 : 사 )한 국 그 린 빌 딩 협 의 회

환 경 부

- I -

제 출 문

환 경 부 장 관 귀 하

본 보 고 서 를 “B IM 을 활 용 한 설 계 단 계 LC A 평 가 도 구 개 발 ”의 최 종 보 고 서 로 제 출 합 니 다 .

2 0 1 1년 1 2월 1 5일

연 구 기 관 명 : 사)한국그린빌딩협의회연 구 책 임 자 : 광운대학교 이 현 우공 동 연 구 원 : 단국대학교 김회서

광운대학교 유정호단국대학교 오민석

연 구 보 조 원 : 단국대학교 대학원 박사과정 김정석광운대학교 대학원 석사과정 남운용광운대학교 대학원 석사과정 고덕제단국대학교 대학원 석사과정 이 훈광운대학교 대학원 석사과정 원윤희

자 문 위 원 : 대전광역시 시정정책자문관 박상동대한건축학회 회장 이언구토지주택공사 연구위원 김종엽대림산업(주) 건축사업본부 상무 김양섭

한 국 그 린 빌 딩 협 의 회 회 장 조 균 형

- II -

▮ 요 약 문

1. 제 목

BIM을 활용한 설계단계 LCA평가도구 개발

2. 연구개발의 필요성 및 목적

1) 연구개발의 필요성

● 국가 온실가스 감축목표를 이행하고 저탄소 녹색성장을 구현하기 위해서는 건

축물 분야의 역할이 매우 중요

- ‘08년 기준, 건축물 부문의 에너지소비량은 국가 전체의 22.3%를 차지(산업부

문 58.4%, 수송부문 19.3%)하고 있으며 건축 재료를 생산하고 운송하기 위한

산업부문과 수송부문의 에너지소비량을 감안한다면 약 40%의 에너지소비량을

건축물부문에서 차지

- 설계-시공-운용-보수-폐기의 과정을 거치는 생애기간동안 이산화탄소를 배출하

는 특성을 가진 건축물에서 생애기간동안 배출되는 CO₂의 양을 정량적으로 예측

하여 평가하는 전과정평가(LCA) 도구의 개발은 온실가스의 감축을 위하여 필수

적임

※ 조달청은 2012년부터 500억 이상인 턴키·설계공모 공사에 BIM 적용을 의무

화할 예정이며, 2016년부터는 모든 공공시설물 공사에 BIM을 확대 적용할 계획

임(이는 건축물 설계정보관리의 패러다임 변화를 의미하며, 이러한 변화에 대응하

여 설계단계에서의 LCA평가 또한 BIM 기반으로 수행되어야 함을 시사)

● 이러한 설계정보관리 패러다임 변화에 대응함과 더불어 정책적으로 요구되고

있는 LCA평가를 위해, BIM을 활용한 설계단계 LCA평가도구 개발 필요

- III -

2) 연구개발의 목적

본 “BIM을 활용한 설계단계 LCA평가도구 개발” 연구는 새로운 건축설계도구인 BIM 기

술을 활용하여 건축물의 생애기간동안 배출되는 이산화탄소 배출량을 산출하여 건축물

의 환경성능을 평가하는 전과정평가(LCA)도구의 개발을 목표로 하고 있다. 특히 건축물

의 전과정 중 초기단계인 설계단계에서 적용할 수 있는 BIM과 접목된 LCA평가도구를

개발하여 설계 대안에 대해 평가할 수 있도록 함으로써 친환경건축물 설계를 유도하고

건축물에 의한 온실가스 배출을 최소화하고자 한다. 또한 건축물별 온실가스 배출량 자

료의 데이터베이스 구축을 통해 국가의 온실가스 감축목표를 성공적으로 유도하는 것

에 그 목적이 있다.

3. 연구개발의 내용

● 국내/외 BIM연동 환경성능 연구현황 조사 및 분석

● CO₂의 발생 원단위 건축부재 DB와 BIM 프로그램과의 정보연계 방안 마련

● BIM기반 설계모델링에 의한 LCA평가 프로세스정립 및 도구의 개발

● LCA평가도구의 검증

4. 연구효과

● 설계단계에서 여러 설계 대안들의 환경부하 성능을 비교 검토하여 친환경 측면에서

의 최적 설계대안의 선정을 가능하게 하며, 궁극적으로는 온실가스 저감에 기여

● 건축물의 환경부하 성능 자료를 축적함으로써 적정 LCCO₂의 배출량에 대한 가이드라

인을 수립할 수 있으며, LCCO₂의 배출량 측면에서의 건축물 친환경 성능평가의 기

준 수립이 가능함.

● 학생 및 전문가 교육에 활용함으로써 친환경 건축설계 및 시공을 위한 기술기반을 확

대하며, 친환경 정책 보급에 기여

- IV -

▮ 목 차

제 1 장 서 론 ···································································································· 1

1.1 연구배경 ·································································································································· 1

1.2 연구의 목적 ···························································································································· 2

1.3 연구의 내용 ···························································································································· 3

1.4 기대효과 ·································································································································· 3

제 2 장 국내․외 BIM 관련 연구 및 국가 LCI DB ·········································· 5

2.1 BIM의 정의 및 적용범위 ····································································································· 5

2.2 국내 · 외 BIM 관련 적용 및 활용 현황 ········································································ 11

2.3 국가 LCI DB 구축 ··············································································································· 21

제 3 장 BIM기반 LCA평가 프로세스 정립 ···················································· 33

3.1 BIM기반 설계모델링을 위한 사용자 환경구축 ····························································· 35

3.2 BIM 프로그램을 이용한 건축물 설계모델링 ································································· 44

3.3 건축부재 원단위 이산화탄소 당량 정보 구축 ······························································ 62

3.4 설계단계 건축물 이산화탄소 당량 배출량 산출 및 분석 ·········································· 68

제 4 장 BIM 기반 LCA평가도구 개발 ···························································· 71

4.1 LCA평가도구의 시스템 개념 ····························································································· 71

4.2 LCA평가도구의 Information Flow ··················································································· 73

4.3 LCA평가도구의 Database 설계 ························································································ 75

4.4 LCA평가도구의 프로그램 모듈구성 ················································································· 76

4.5 LCA 평가도구의 User Interface 설계 ············································································· 88

- V -

제 5 장 설계단계 LCA평가도구의 검증 ························································· 95

5.1 검증을 위한 대상 건축물 ·································································································· 96

5.2 설계단계에서의 환경성능평가 모델 시뮬레이션 ·························································· 98

5.3 국내외 LCA평가도구와의 평가결과 비교 ···································································· 110

5.4 LCA 평가도구의 자체평가 ······························································································ 117

제 6 장 결 론 ································································································ 118

6.1 연구의 의미 ······················································································································· 118

6.2 연구결과의 활용방안 ······································································································· 118

참 고 문 헌 ········································································································ 121

부 록 ········································································································ 122

- VI -

▮ 표 목 차

<표 2.1> BIM의 정의 ······················································································································································ 6

<표 2.2> BIM적용 분야와 세부 기술 및 기능 ·········································································································· 9

<표 2.3> 주요 국가별 BIM의 도입 및 적용현황 분석 ·························································································· 11

<표 2.4> 주요 국내 기관별 BIM 도입 및 적용의 현황 ························································································ 13

<표 2.5> 국내․외 BIM 적용 현황 ····························································································································· 14

<표 2.6> 국내․외 건축물 환경부하 평가기술 비교 ································································································ 20

<표 2.7> 산업연관분석법과 개별적산법의 비교 ····································································································· 22

<표 2.8> 국내의 LCA관련 연구현황(국가과제) ········································································································ 24

<표 2.9> 국가 LCI DB 구축 절차 ······························································································································ 26

<표 2.10> 국내 LCI DB 개발현황 ······························································································································ 28

<표 2.11> 건축 주요부재 탄소배출계수 (‘건축자재 환경성정보 국가 D/B구축사업 최종보고서’_

국토해양부) ················································································································································· 29

<표 2.12> 건축 주요부재 탄소배출계수 (‘국가 LCI 데이터베이스 정보망’_환경부, 지식경제부

구축모듈) ···················································································································································· 31

<표 2.13> 신규 건축주요부재 탄소배출계수 ··········································································································· 31

<표 2.14> 체적단위의 LCI DB 구축 방법 및 변환 개수 ······················································································ 32

<표 3.1> 부재의 물리적 시스템 집합체의 예시 ····································································································· 38

<표 3.2> ArchiCAD를 활용한 BIM기반 설계 모델링의 사용자 환경설정 ························································· 40

<표 3.3> 객체의 매개 변수 설정 예 ························································································································· 43

<표 3.4> 객체정보화 방법 ··········································································································································· 45

<표 3.5> 외벽조립체의 객체생성 방법 예시 ··········································································································· 46

<표 3.6> 내벽조립체의 객체생성 방법 예시 ··········································································································· 47

<표 3.7> 기둥조립체의 객체생성 방법 예시 ··········································································································· 48

<표 3.8> 바닥조립체의 객체생성 방법 예시 ··········································································································· 49

<표 3.9> 보조립체의 객체생성 방법 예시 ··············································································································· 51

<표 3.10> 지붕조립체의 객체생성 방법 예시 ········································································································· 52

<표 3.11> 지붕조립체의 객체생성 방법 예시 ········································································································· 53

<표 3.12> 개구부조립체(창)의 객체생성 방법 예시 ······························································································ 54

<표 3.13> 개구부조립체(문)의 객체생성 방법 예시 ······························································································ 55

<표 3.14> 재료 별 이산화탄소 달량의 단위환산 예 ····························································································· 63

<표 3.15> 부재의 물량 예 ··········································································································································· 64

<표 3.16> 단위부재의 이산화탄소 당량 배출량 산출의 예 ················································································· 65

- VII -

<표 3.17> 단위부재 별 이산화탄소 당량 배출량의 환산 예 ··············································································· 66

<표 3.18> 부위별 조립체의 이산화탕소 당량 산출 예 ························································································· 67

<표 3.19> 단위부재의 이산화탕소 당량 산출 예 ··································································································· 68

<표 3.20> 부위별 조립체의 이산화탄소 당량 배출량의 산출 예 ······································································· 70

<표 5.1> D-건설사 공동주택의 개요 ························································································································· 96

<표 5.2> H-건설사 사무소건물의 개요 ····················································································································· 97

<표 5.3> D-건설사 공동주택의 조립체별 물량 및 이산화탄소 당량 배출량 ··················································· 99

<표 5.4> D-건설사 공동주택의 부재별 물량 및 이산화탄소 당량 배출량 ···················································· 101

<표 5.5> D-건설사 공동주택의 재료별 물량 및 이산화탄소 당량 배출량 ···················································· 102

<표 5.6> H-건설사 사무소건물의 조립체별 물량 및 이산화탄소 당량 배출량 ············································ 105

<표 5.7> H-건설사 사무소건물의 부재별 물량 및 이산화탄소 당량 배출량 ················································ 106

<표 5.8> H-건설사 사무소건물의 재료별 물량 및 이산화탄소 당량 배출량 ················································ 108

<표 5.9> 시설물별 탄소배출량 평가 프로그램 Ver. 1.1의 평가 결과 ····························································· 111

<표 5.10> Athena™의 평가 결과 ····························································································································· 112

<표 5.11> Athena™의 평가 결과 ····························································································································· 112

<표 5.12> LCA 평가도구 별 D-건설사 공동주택의 이산화탄소배출량 평가결과 ········································· 113

<표 5.13> LCA 평가도구 별 H-건설사 사무소건물의 이산화탄소배출량 결과값 ········································· 115

<표 5.14> h-건설사 사옥(별과)과 D-건설사 공동주택의 설계단계에서 LCA평가 결과 ······························· 116

- VIII -

▮ 그 림 목 차

[그림 1.1] 건축물 LCCO₂ 산출에 의한 친환경성 평가 ····························································································· 3

[그림 2.1] BIM의 전체적인 개념 ··································································································································· 5

[그림 2.2] BIM을 통한 구성원들의 협력(좌)과 구성원들의 BIM 활용(우) ························································· 8

[그림 2.3] 시설물별 탄소배출량 평가 프로그램 Ver. 1.1 출력화면 ···································································· 15

[그림 2.4] K-LCA 출력화면 ··········································································································································· 16

[그림 2.5] SUSB-LCA 출력화면 ···································································································································· 16

[그림 2.6] BASIX(NSW 정부), Athena™(캐나다) 출력화면 ····················································································· 17

[그림 2.7] Athena™(캐나다) 출력화면 ························································································································ 18

[그림 2.8] LISA(호주), ENVEST 2(BRE) 출력화면 ···································································································· 18

[그림 2.9] LISA(호주), ENVEST 2(BRE) 출력화면 ······································································································ 19

[그림 2.10] 국내와 일본의 산업부문별 CO2 배출량 원단위 비교 ······································································· 23

[그림 2.11] 공정 흐름도(1종 포틀랜드시멘트) ········································································································· 26

[그림 3.1] BIM기반 건축물의 이산화탄소 당량 배출량 산출 프로세스 ····························································· 34

[그림 3.2] Discrete subsystem ····································································································································· 35

[그림 3.3] 건축물의 분류 체계 ···································································································································· 36

[그림 3.4] ArchiCAD의 객체와 그 외 설계 요소 ····································································································· 39

[그림 3.5] ArchiCAD의 재료 DB ·································································································································· 40

[그림 3.6] Composite 입력 화면 ································································································································· 41

[그림 3.7] Composite의 예 ··········································································································································· 41

[그림 3.8] ArchiCAD의 Schedule의 설정 화면 ········································································································· 42

[그림 3.9] ArchiCAD의 객체 별 정보 입력 화면 ····································································································· 56

[그림 3.9] ArchiCAD의 객체 별 정보 입력 화면 (계속) ························································································· 57

[그림 3.10] 1층 평면도 ·················································································································································· 58

[그림 3.11] 2층 평면도 ·················································································································································· 59

[그림 3.12] 조감도 ·························································································································································· 59

[그림 3.13] 기둥조립체 1의 상세도 ···························································································································· 60

[그림 3.14] 외벽조립체 1의 상세도 ···························································································································· 60

[그림 3.15] 내벽조립체 1의 상세도 ···························································································································· 61

[그림 3.16] 내벽조립체 1의 상세도 ···························································································································· 61

[그림 3.17] 단위부재의 이산화탄소 당량 배출량 비율 분석 ················································································ 69

[그림 3.18] 부위별 조립체의 이산화탄소 당량 배출량 비율 분석 ······································································ 70

[그림 4.1] 시스템 구성도 ·············································································································································· 72

[그림 4.2] 시스템 기능구성도 ······································································································································ 72

- IX -

[그림 4.3] 정보의 순환 ·················································································································································· 73

[그림 4.4] 정보 흐름도 ·················································································································································· 74

[그림 4.5] 논리적 DB 설계 ··········································································································································· 75

[그림 4.7] BOQ 처리 순서도 ········································································································································ 76

[그림 4.8] BOQ Export 순서도 ···································································································································· 78

[그림 4.9] BOQ Database 보기 ··································································································································· 79

[그림 4.10] LCI 정보 처리 ············································································································································· 80

[그림 4.11] LCI 정보 Import 순서도 ·························································································································· 81

[그림 4.12] 이형철근비 정보 Import 순서도 ············································································································ 82

[그림 4.13]LCI 정보 Export ········································································································································· 83

[그림 4.14] 정보검색 모듈 구성 ·································································································································· 84

[그림 4.15] 정보출력 모듈 구성 ·································································································································· 85

[그림 4.16] 관리기능 구성 ············································································································································ 86

[그림 4.17] 프로젝트 관리 ············································································································································ 87

[그림 4.18] 메인 화면 ···················································································································································· 88

[그림 4.19] 프로젝트 관리 화면 ·································································································································· 89

[그림 4.20] 설계단계 배출량 화면 구성 ···················································································································· 90

[그림 4.21] LCI DB　화면 구성 ··································································································································· 91

[그림 4.22] 이형철근 화면 구성 ·································································································································· 92

[그림 4.23] 검색 화면 구성 ·········································································································································· 93

[그림 4.24] 출력 화면 구성 ·········································································································································· 94

[그림 5.1] BIM으로 설계한 D-건설사 공동주택 모델링 조감도 ··········································································· 96

[그림 5.2] BIM으로 설계한 H-건설사 사무소건물 모델링 조감도 ······································································· 97

[그림 5.3] BIM으로 설계한 D-건설사 공동주택의 기준층 평면도 ······································································· 98

[그림 5.4] D-건설사 공동주택의 조립체별 이산화탄소 당량 배출량 (ton CO₂-eq) ·································· 100

[그림 5.5] D-건설사 공동주택의 부재별의 이산화탄소 당량 배출량 (ton CO₂-eq) ······································ 101

[그림 5.6] D-건설사 공동주택의 부재별 물량 및 이산화탄소 당량 배출량 (ton CO₂-eq) ························ 103

[그림 5.7] BIM으로 설계한 H-건설사 사무소건물 기준층 평면도 ···································································· 104

[그림 5.8] H-건설사 사무소건물의 조립체별 이산화탄소 당량 배출량 (ton CO₂-eq) ·································· 105

[그림 5.9] H-건설사 사무소건물의 부재별의 이산화탄소 당량 배출량 (ton CO₂-eq) ·································· 107

[그림 5.10] H-건설사 사무소건물의 부재별 물량 및 이산화탄소 당량 배출량 (ton CO₂-eq) ···················· 109

[그림 5.11] 시설물별 탄소배출량 평가 프로그램 Ver. 1.1 출력 화면 ······························································ 110

[그림 5.12] Athena™ 출력 화면 ································································································································ 111

[그림 5.13] LISA 출력 화면 ········································································································································ 112

[그림 5.14] D-건설사 공동주택의 설계단계에서 LCA평가 비교 결과 ······························································ 114

[그림 5.15] H-건설사 사무소건물의 설계단계에서 LCA평가 비교 결과 ·························································· 115

[그림 5.16] LCA평가도구 G-BEEM의 자체 평가 ···································································································· 117

제 1 장 서 론

BIM을 활용한 설계단계 평가도구 개발 1

제 1 장 서 론

1.1 연구배경

국내 건설생산의 비중은 2005년을 기준으로 약 80조원 또는 GDP의 약 20%에 해당하며 전체

취업자의 약 10%에 해당하는 전문직 및 기능직 고용을 창출하고 있다. 이러한 건설 산업 중 건

축물생산은 약 60%의 비중을 차지하고 있으므로 건축물은 국가경제에 기여하는 중요한 분야인

것이다(통계청, 2005). 그리고 2008년 기준으로 건축물 부문의 에너지소비량은 국가 에너지 소비

의 22.3%(산업부문 58.4%, 수송부문 19.3%)를 차지하고 있으며, 건축 재료를 생산하고 운송하기

위한 산업부문과 수송부문의 에너지소비량을 감안한다면 약 40%의 에너지소비량을 건축물부문

에서 차지하게 된다. 건축물에서 소비된 에너지는 대부분이 석탄, 석유와 같은 화석연료가 주 에

너지원으로 환경오염물질과 이산화탄소를 대기 중으로 배출한다1). 이와 같이 건축물은 국가경제

발전에 많은 기여를 하는 반면에 지구 및 주변 환경 부하에 미치는 영향도 매우 크다.

최근 우리나라 정부는 제15차 유엔기후변화협약 당사국 총회에서 합의된 2050년까지 1990

년 기준으로 온실가스 배출량을 50% 줄이는 기본 목표 달성을 위해 이행 과정의 중간 목표

로 2020년까지 2020년 배출전망치(8억1300만 CO₂ton ; BAU)의 30%의 감축 목표안을 확정

했다2). 또한 2020년 이후에는 우리나라를 비롯한 모든 당사국이 참가하는 새로운 기후체재

가 출범할 것이 예상된다. 온실가스의 주 발생원인 화석연료에 의존해 온 우리나라의 산업은

큰 변혁을 맞게 될 것이며 전체 화석에너지 소비의 40%를 차지하고 있는 건축물분야에도

큰 영향을 미칠 것으로 예상되고 있다. 이와 같은 때에 건설 분야 뿐 아니라 전 산업분야에

걸쳐 새로운 패러다임으로 널리 퍼져있는 ‘지속가능한 개발’에 부응하고 기후변화협약 등 국

내외 환경정책 변화에 능동적으로 대처하기 위한 수단으로 이산화탄소의 생애배출량(LCCO

₂)을 이용한 전과정평가(Life Cycle Assessment, LCA)가 대두되고 있다.

건축물은 설계-시공-운용-보수-폐기의 과정을 거치는 생애기간동안 각 단계마다 이산화탄소를

배출한다. 각 단계마다 건축물에서 생애기간동안 배출되는 이산화탄소 당량을 정량적으로 예측

하여 평가할 수 있는 전과정평가(LCA) 도구의 개발은 친환경건축물을 지향하는 건축물의 이

1) 건축물은 세계가 소비하는 원재료의 40%를 소비하고 있으며 매년 약 30억 톤의 원재료가 기둥과 벽체, 마감재 등에 사용되고 있으

며 전 세계의 소비 에너지의 1/3은 건물 내에서 사용되는 조명, 콘센트, 냉난방, 급탕에 소모된다(Worldwatch Institute).

2) 정부는 7월 12일 국무회의에서 내년부터 2020년까지 배출하는 온실가스의 양을 배출전망치(BAU;Business as usual) 대비 30% 줄

이는 부문별 연도별 국가 온실가스 감축 목표안을 확정했다. 부문별로 보면 산업부문 배출량은 18.2%, 수송부문은 34.3%, 건축물부

문에서는 26.9%를 줄이기로 했다.

제 1 장 서 론


산화탄소 배출량 감축을 위하여 절실히 필요하다.

BIM(Building Information Modeling)은 건축물에서 생애주기 동안 생성되는 각종 정보들을

통합관리하고 모든 사용자에게 체계화된 정보를 제공하여 재활용함으로써 경제적 손실을 줄

이고 이윤을 극대화하는 통합설계프로세스이다. 미국, 일본, 유럽 등의 건설 선진국은 건설 산

업의 경쟁력을 높이고 고부가가치 영역을 선점하기 위하여 BIM을 기반으로 한 전생애주기의

산업구조로 변화시키고 있다. 그리고 다양한 연구와 분야(디자인검토, 물량산출, 시공, 유지·관

리, 환경분석)에 BIM을 적용하고 있다. 우리나라는 ‘저탄소 녹색성장’이라는 기치 아래 녹색

성장기본법3)을 통하여 온실가스 감축 및 에너지절약을 시행하고 있다. 조달청은 2012년부터

500억 이상인 턴키·설계공모 공사에 BIM 적용을 의무화할 예정이며, 2016년부터는 모든 공공

시설물 공사에 BIM을 확대 적용할 계획이다. 이것은 건축물의 설계품질 향상을 목표로 설계

정보관리의 패러다임이 변화하는 것을 의미하며 특정목적과 기능이 구현된 BIM관련 틈새도

구의 개발이 증가할 것으로 본다. 이러한 변화와 함께 건축물의 설계단계에서 이산화탄소의

배출량을 예측할 수 있는 BIM기반의 LCA평가도구 개발은 지구온난화 및 기후변화협약 등과

관련된 국가환경정책을 위하여 시의 적절하다.

1.2 연구의 목적

본 “BIM을 활용한 설계단계 LCA평가도구 개발”연구는 새로운 건축설계도구인 BIM 기술을 활

용하여 건축물의 생애기간동안 배출되는 이산화탄소 배출량을 산출하여 건축물의 환경성능을

평가하는 설계도구의 개발을 목적으로 하고 있다.

개발될 평가도구는 BIM에 내재된 객체(Object)가 가진 속성을 이용하여 자재의 물량을 건축

설계 종료 후 즉시 산출하여 건축자재투입에 따른 건축물 생산단계에서의 이산화탄소 배출량을

산출할 수 있다. 그리고 추후 건축물의 운용단계에서의 에너지사용량을 예측할 수 있는 건축물

에너지해석 프로그램과 연계되어 건축물이 유지되는 동안의 이산화탄소 배출량을 산출하여 건

축물의 생애기간 배출량(LCCO₂)을 산출한다.

건축물의 설계단계에서 LCA평가도구를 이용하여 설계 대안에 대해 평가할 수 있도록 함으

로써 친환경건축물 설계를 유도하고 건축물에 의한 지구환경부하를 최소화하며, 건축물별 온

실가스 배출량 자료의 데이터베이스 구축을 통해 국가의 온실가스 감축목표를 성공적으로 유

도하는 것에 그 목적이 있다.

3) 제정 2010.1.13 법률 제9931호

제 1 장 서 론


[그림 1.1] 건축물 LCCO₂ 산출에 의한 친환경성 평가

1.3 연구의 내용

본 연구과제는 건축물의 부재를 최소단위로 한 분류체계에 따라 BIM기반으로 건축물의 모

델링 체계를 구축한다. 개별적산법에 의해 산출된 국가 LCI DB의 건축 재료의 단위 CO₂배

출량은 BIM 프로그램 내에서 DB로 구축되며 BIM 모델링에 의한 설계종료와 함께 산출된

건축물 부재의 물량과 연결되어 건축부재 및 건축물 전체의 CO₂배출량 산출에 활용되었다.

건축물의 LCCO₂배출량 중 설계단계에서 배출량을 예측하기 위한 연구의 흐름은 [그림 1.1]

에서 점선안의 부분과 같으며 아래와 같은 연구내용으로 과제를 수행하였다.

● 국내/외 BIM연동 환경성능 연구현황 조사 및 분석

● CO₂의 발생 원단위 건축부재 DB와 BIM 프로그램과의 정보연계 방안 마련

● BIM기반 설계모델링에 의한 LCA평가 프로세스정립 및 평가도구의 개발

● LCA평가도구의 검증

1.4 기대효과

본 연구과제의 기대효과를 요약하면 아래와 같다.

● 본 과제를 통하여 개발된 LCA평가도구 ‘G-BEEM'을 이용하여 기존 및 신축건축물에

제 1 장 서 론


대한 생애 CO₂배출량(LCCO₂)을 예측하여 건축물부분의 CO₂배출량 저감 가능성을

예측한다. 특히, 설계단계에서 여러 설계 대안들의 환경부하 성능을 비교 검토하여 친

환경 측면에서의 최적 설계대안의 선정을 가능하게 할 뿐만 아니라 궁극적으로는 생애배출

량 저감에 기여한다.

● 건축물의 환경부하 성능 자료를 축적함으로써 적정 LCCO₂의 배출량에 대한 가이드라인

을 수립할 수 있으며, LCCO₂의 배출량 측면에서의 건축물 친환경 성능평가의 기준 수

립이 가능하다. 그리고 국내·외에 이산화탄소 감축에 대한 대응의지를 천명하며 기후변

화협약에 대한 국가의 건축적 대응 기반 구축 등에 기술 개발 성과를 이용할 수 있다.

● 학생 및 전문가 교육에 활용함으로써 친환경 건축설계 및 시공을 위한 기술기반을 확대하

며, 친환경 정책 보급에 기여한다.

● 이 기술개발의 결과가 환경정책 입안자뿐만 아니라 건설관련자 및 일반국민에게 제공하

는 것은 국가적 친환경정책을 위한 공공적 차원의 기술적 지원 시스템의 의미가 있다.

제 2 장 국내외 BIM 관련연구 현황 및 국가 LCI DB


제 2 장 국내․외 BIM 관련 연구 및 국가 LCI DB

2.1 BIM의 정의 및 적용범위

2.1.1 BIM의 정의

BIM(Building Information Modeling)의 정의에 있어서 각각의 단어가 내포하는 의미를 살

펴보면, Building은 대상건물의 전생애주기(기획, 설계, 시공, 운영 및 관리, 폐기), Information

은 대상건물의 전 생명주기에 포함된 모든 정보를 의미하고 Modeling은 전생애주기에 포함된

모든 정보를 생산, 관리, 출판을 제공하는 통합도구 및 플랫폼을 의미하고 있다4). 건축설계도

구로써 상업적인 프로그램은 Hand Drafting에서 2D 도면생성, 3D 시각화 및 설계오류 파악

등의 진화 과정을 거쳐 BIM(Building Information Modeling) 기반의 통합 모델로 운영되면서

문서생성의 자동화, 시각화 및 물량산출 등의 건축정보가 디지털 도면에 포함된다.

[그림 2.1] BIM의 전체적인 개념

4) 김언용, “지능형 디지털 아키텍쳐 도구와 BIM 패러다임”, 대한건축학회지, 제48권, 제11호, 2004



이러한 BIM 기반의 건축 모델링은 평면도, 단면도, 입면도 등의 도면표현과 3D 형태의

Model 재현뿐만 아니라 재질, 수량, 부피, 비용 개체의 성능변수 값 및 에너지 시뮬레이션에

서 요구되는 지역 및 공간의 운영정보 등 비그래픽 정보를 포함하며 건축설계를 비롯한 각

협력분야에서 요구되는 자료에 대한 빠른 계산을 지원한다.

이미 상용화된 BIM 설계도구에는 ArchiCAD, Bentley Architecture, Digital Project,

REVIT Architecture 등이 있으며 본 연구에서는 범용 BIM 설계 도구를 이용하여 건물의 이

산화탄소 당량 배출량(kg CO2-eq) 분석에 활용하고자 한다. BIM에 대한 정의와 개념은 아래

의 <표 2.1>과 같이 NIBS(National Institute of Building Science), 미국 조달청

GSA(General Services Administration), ArchiCAD, Autodesk 등 관계기관과 소프트웨어 관

련 회사 및 여러 학자들의 견해에 따라서 다양하게 표현되고 있다.

기관, 학자 용 어 개 념 정 의

NIBS (2007)

Model ▪ 건물의 물리적, 기능적 특성에 대한 디지털 표현

Modeling

▪ 이해관계자들의 규칙을 지지하고 반영한 정보의 삽입, 추출, 업데이트

또는 수정하는 시설의 각각의 단계 또는 각각 다른 이해관계자에 의한

협업

GSA (2006)

Model▪ 시설에 대해 많은 데이터가 사용된 개체 기반의 지능적이고 파라 매

트릭을 기반으로 한 디지털 표현

Modeling

▪ 건물 디자인을 문서화하기 위함과 새로운 자본시설, 혹은 재 자본시

설(현대화시설)의 건설과 운영을 시연할 목적으로 다양한 컴퓨터 소프

트웨어 데이터 모델의 사용과 개발

이강 (2006)

Model ▪ 통합 데이터베이스 개념을 강조

Modeling

▪ 건축물 사업기획 단계에서부터 설계, 시공, 유지관리 및 철거단계의

수명주기 동안 필요한 모든 정보 및 조직, 업무 및 공정 등을 통합 관

리

ArchiCAD Modeling ▪ 기하학적 정보와 비기하학적 정보를 함께 포함하는 저장소

Autodesk Modeling

▪ 건물설계와 시공에 있어 건물 프로젝트에 관한 내적으로 일관성이

있으며 계산 가능한 정보의 생성과 사용에 의해 특징지어지는 건물설

계와 문서화의 방법론

Bentley Modeling▪ 연합된 데이터베이스 관리 시스템에서 건물의 전체 생명주기에 관련

된 기하학적이며 비기하학적인 양면에 대한 모델링

<표 2.1> BIM의 정의



특히, NIBS와 미국 조달청 GSA 등에서는 BIM을 Model과 Modeling으로 구분하여 정의하

고 있다. 여기에서 Model은 저장고로써의 역할을 강조하고 있으며, Modeling이 의미를 가질

경우 건축물 사업기획단계에서부터 설계, 시공, 유지관리 및 철거 단계의 수명주기 동안 필요

한 모든 정보 및 조직, 업무 및 공정 등을 통합 관리하는 개념으로 정의하였다.

반면, Autodesk나 ArchiCAD 등의 소프트사와 여러 학자들은 BIM의 개념을 Model과

Modeling으로 구분하지 않고 프로세스적인 성격을 가진 Modeling으로 정의하고 있다. 이와

같이 BIM은 단지 3D 모델링으로서의 프로그램이나 그 결과물을 말하는 것이 아니라 각 과정

에서 필요로 하는 정보들을 입력하여 만들어진 3차원 정보(Modeling)자료들을 각 분야의 목

적에 맞게 활용하는 과정(Process) 또는 체계(System)를 말하는 것이다5).

현재 BIM은 어떤 특정한 소프트웨어 프로그램이나 3차원 건축 이미지의 Modeling의 개념

에서 기획, 설계, 시공, 유지관리를 통합하는 생애주기의 정보를 담는 개념으로 정의되어 지고

있으며 단순한 정보 모델링이 아닌 프로세스 전체에 걸쳐서 생성되는 정보를 통합 관리하는

프로세스로 이해되어지고 있다. 그리고 이러한 정보의 통합관리가 가능하기 위해서는 각 주체

의 정보 교환 및 상호호환성 부분이 중요하다.

5) 강병철, "BIM개념 소개 및 현황", 2009



2.1.2 BIM의 적용범위

BIM을 활용하면 건축물의 정밀한 가상의 모델을 디지털화하여 만들 수 있으며 완성된 가

상 모델은 건축물을 짓기 위해 필요한 설계, 제조, 시공 등에 관련된 정확한 기하학 정보와

기타 관련 정보들을 포함한다6). 따라서 BIM을 통해 건설 프로젝트에 참여하는 건축주, 건축

가, 구조엔지니어 설비엔지니어, 시공자를 비롯한 모든 구성원들은 프로젝트의 전생애주기에

걸쳐 보다 효율적인 협력이 가능하다. [그림 2.2]는 BIM을 통한 프로젝트 구성원들의 협력체

계의 구축과 각 구성원들의 BIM 활용 방안을 보여준다. 이와 같이 BIM은 건설 프로젝트의

전생애주기 동안 구성원들과 프로세스 간 통합을 가능하게 한다.

BIM은 작업 단계 및 분야의 세분화에 따라 발생하는 도면의 부정확성 및 불일치로 인해

발생하는 비용의 증가 요인의 해결과 및 디자인된 설계 안의 구조, 설비, 견적 등의 엔지니어

링 업무의 정확성 확보가 가능하고 2차원으로 표현하기 힘든 디자인적 표현이 가능해짐으로

써 설계 수단으로서 기존방식보다 유연하게 활용할 수 있는 장점이 있다7). 각 분야에서 활용

되고 있는 상용 소프트웨어를 통하여 각 협력업체간의 의사소통을 보다 원활하게 해주고 분

야 간에 겹쳐지는 시공 상의 간섭사항과 문제점을 미리 체크할 수 있다.

[그림 2.2] BIM을 통한 구성원들의 협력(좌)과 구성원들의 BIM 활용(우)

6) Chuck Eastman 외 3인, BIM Handbook, Wiley, 2008, pp.1

7) 최철호, “성균관대학교 학술정보관 사례에서 본 비정형 건축물의 BIM적용현황과 발전방향, 대한건축학회지, 제52권 제4호, 2008



특히, 설계단계에서는 3D 모델링을 통해 시각적인 협의와 검토가 이루어져 디자인의 품질

을 제고시키면서 도서와 모델링의 통합된 작업을 통해서 수정과 변경사항에 대하여 유연하게

대처할 수 있으며 속성정보를 통한 물량산출 작업이 가능하다.

시공단계에서는 2D 도면 또는 3D 모델링을 통하여 설계오류를 사전에 검토하여 공종간의

간섭과 올바른 공정계획을 수립하는데 유용하게 활용될 수 있다.

복잡한 구조와 설비시스템 등의 관계를 가시화된 3D 모델링을 통해서 사전에 체크하여 시

공순서를 결정하고 재시공을 방지할 수 있는 장점이 있다. 또한, 초고층 건물과 같이 규모가

크고 복잡한 건물의 구조 검토, 건축물을 구성하는 설비 등의 간섭에 대한 사전체크로 시공오

류를 최소화할 수 있는 장점이 있다.

시설물 유지관리 측면에서도 시설물의 정보와 도면정보를 검색할 수 있는 시스템이 개발되

고 있으며 운영측면에서도 시설물의 유지보수 및 관리를 위한 프로그램의 도입이 기대된다.

에너지 절감 측면에서도 각종 시뮬레이션을 통해 건축물 실내 환경 성능의 사전 검토가 가

능하며 일조, 조망, 향, 통풍, 프라이버시 등의 외부 환경조건을 분석하는 데에도 용이하게 활

용되고 있다.

적용 분야 세부 기술 및 기능 적용 효과

물량 산출 및

내역작성

▪ 공간분류 체계 구축

▪ 공간별 물량, 내역, 견적자동 산출

▪ 정확한 물량 산출 및 개산 견적 확인을

통한 사업성 검토

▪ 설계 변경 시 작업 시간 감소

디자인 검토 및

시공성 검토

▪ 디자인(안) 제안 및 검토

▪ 설계도서 작성

▪ 설계 및 시공오류 검토

▪ 공종 별 간섭체크

▪ 시공시뮬레이션 검토

▪ 시각화 된 디자인(안) 검토 및 협의

▪ 합리적인 공정계획 수립 및 재시공 방

지

▪ 공기단축 및 원가 절감

엔지니어링 기술▪ 3D 가시화를 통한 사전 설계 검토

▪ 엔지니어링 해석 및 시뮬레이션 검토

▪ 기계, 설비 등 장비의 배치 및 동선관

계 검토

▪ 실내 환경 분석

유지관리 및 운영

▪ 시설물 유지관리 시스템

▪ 지상건축물 및 시설물 정보 검색 및 관

리 기능

▪ 효율적인 시설물 통합관리

▪ 사용자 안내 및 홍보

▪ 화재, 방범 등 재난 계획 수립

환경 분석 및

에너지 분석

▪ 사전 현황분석 및 제한사항 검토

▪ 일조, 조망, 향, 통풍, 프라이버스 등 주

거환경 분석

▪ 주거 성능의 사전검토 가능

▪ 초기 디자인단계 협의

▪ 에너지 분석을 통한 비용 절감

<표 2.2> BIM적용 분야와 세부 기술 및 기능



특히, [그림 1.1]에서 보듯이 건축자재의 물성치, CO₂ 발생 원단위, 공간의 사용정보 등의

객체속성을 포함한 BIM 모델링은 모델링을 마침과 동시에 자재의 물량을 산출하여 건물 자

재투입에 따른 이산화탄소 당량 배출량(kg CO2-eq)을 즉시 산출할 수 있고, 운용단계의 에너

지 사용량 및 이산화탄소 당량 배출량(kg CO2-eq) 또한 즉시 산출이 가능하므로 자재의 변

경, 단열성능의 변화 설비, 전기시스템의 종류에 따른 분석을 통한 최적의 저탄소 녹색건물의

설계 및 시공이 가능하다. 또한 3차원으로 모델링 된 건물은 건축의 설계의도를 다른 협력분

야에 충분히 전달 가능하므로 시공 상의 오류를 최소화하여 인적, 물적 낭비에 따른 이산화

탄소 당량 배출량(kg CO2-eq) 발생을 최소화 할 수 있다.



2.2 국내 · 외 BIM 관련 적용 및 활용 현황

2.2.1 국외 적용 현황

국외의 경우 BIM의 적용 추세는 건축물의 대형화, 개성화, 첨단화에 따라 초고층 건축물과

대형 복합시설물을 중심으로 가속화 되고 있다. 또한 주요 국가들은 BIM과 개방형 BIM을 건

설 기술 전반에 걸친 패러다임 전환의 기회로 삼고 있으며 공공 발주를 중심으로 BIM과 개

방형 BIM의 도입 및 적용을 추진하고 있다. 미국은 개방형 BIM의 도입 및 적용을 위한 표준

화 활동을 추진하고 있다. 표준화 활동에서 가장 중요한 주제는 지구의 지속 가능한 관리이

며, 이를 위하여 NBIMS(The National Building Information Model Standard)을 발표하여 개

방형 BIM을 적극적으로 도입하고 있다. 일본은 JACIC(Japan Construction Information

Center) 주도로 싱가포르와 유사한 CORENET(Construction and Real Estate NETwork) 시

스템의 개발과 개방형 BIM 연구를 추진하고 있다. 중국은 국가 11차 5개년 계획에서 개방형

BIM 포맷의 시범적용을 제안한 바 있으며, 현재 가상 도시 모델링 프로젝트에서 개방형 BIM

을 적용하고 있다.

국 가 주요내용 공공 정책과의 연계성

미국

▪ NBIMS(The National Building Information Model

Standard)을 재정함.

▪ 조달청(GSA : General Service Administration)에

의해 개방형 BIM 포맷(BIM, IFC)의 제출을 의무화 함.

▪ 미육군엔지니어링(USACE : United States Army

Corps of Engineers )사령부는 로드맵을 통해 원가 절

감, 시간단축, 품질유지 및 개성을 위한 BIM 도입을

준비함.

▪ 2007년도부터 연방정부 예산의 프로

젝트부터 개방형 BIM 표준 포맷의 제

출을 의무화 함.

일본

▪ JACIC(Japan Construction Information Center) 주도

로 싱가포르의 CORENET(Construction and Real

Estate NETwork) 시스템에 초점을 둔 개방형 BIM 연

구를 추진 중

▪ 정부 연구기관인 JACIC 주도로 개방

형 BIM 연구 및 적용을 추진 중.

중국

▪ 가상도시 모델링 프로젝트에서 IFC적용을 추진 중.

▪ ArchCAD, ETABS, SAP2000. Rekla와 같은 IFC지원

소프트웨어의 실무적 적용에 관한 연구 프로젝트를

추진 중

▪ 국가11차 5개년 계획에서 협력설계 프로젝트에 관

한 IFC 적용을 제안함

▪ 개방형 BIM을 국가표준으로 제정함

▪ 개방형 BIM의 유통 및 납품을 위한

관련지침들의 개발을 추진 중.

<표 2.3> 주요 국가별 BIM의 도입 및 적용현황 분석



따라서, 주요 국가들의 BIM 도입 및 적용은 먼저 BIM 표준과 로드맵 개발에 중점을 두고

있으며, 이후 파급효과가 높은 공공 발주에서의 BIM 적용을 위해 법․제도의 정비를 추진하

고 있다8).

2.2.2 국내 적용 현황

건설 분야는 건설 기술의 진보에 따라 최근 초고층 빌딩, 디자인 중심의 창의적 형태의 건

물, 환경 친화적인 건물에 이르기까지 어느 때보다 규모가 크고, 복잡하며 다양한 형태의 건

물들이 구축되고 있다.

규모가 크고, 복잡하며 다양한 형태의 건물이 구축되어지기 위해서는 부수적으로 설계 단계

에서부터 많은 정보들이 요구되게 되는데 BIM을 사용하면 보다 효율성을 높일 수 있다.

이와 같은 장점에도 불구하고 현재까지는 건설 분야에 있어 도입 초기단계에 머무르고 있

으나 지속적으로 정부기관이나 산․학․연 협동 연구의 지원을 통해 다음 단계로의 진보의

기반이 다져지고 있다9).

공공발주의 수요에 맞춰 대형 설계사들이 먼저 BIM 도입을 검토 중이거나 추진 중에 있으

며 여러 가지 어려움 속에서도 점차적으로 BIM 설계 작업 평가, 수익측정, 문제도출, 개선,

중장기 계획 등 도입 및 적용에 필요한 제반사항들을 마련하고 있다.

반면, 건설사는 설계사에 비해 BIM의 도입 및 적용에 대한 제반 사항이 미비한 상황이며

주로 물량산출, 4차원 공정시뮬레이션, 간섭체크, 시공성 검토 위주로 BIM을 적용하고 있다.

공공 발주기관 및 정부의 경우 대한주택공사는 이미 BIM의 도입 및 적용을 진행하고 있으

나 주로 기획 및 설계단계에서 단위 모델에 대한 3차원 모델링과 도면 산출에 국한되고 있다.

정부는 세종시를 비롯한 국책 건설 및 토목사업 분야에 BIM을 도입하기로 하였고, 2010년

완공 예정인 경부고속철도 2단계와 2011년 완공 예정인 호남 고속철도 등 대형 국책사업에도

적용할 예정이다. 이외에도 국토해양부, 한국건설교통평가연구원, 한국건설기술연구원 등 에서

BIM을 주제로 하는 다양한 연구들을 추진하고 있는 상황이다10).

따라서 현재까지 BIM의 도입 및 적용은 공공발주와 관계한 BIM의 적용 및 정책방향과 관

련이 많으며 민간 기업들은 이와 같은 변화에 모두 주목하고 있다.

8) 서종철, “국내 건설 공공발주에서 BIM의 도입 및 적용을 위한 기본방향에 관한 연구”, 대한건축학회지, 2009

9) 황지온, "센서네트워크 기반의 BIM 연구 동향 및 전망", 정보과학회지, 2010

10) 서종철, “국내 건설 공공발주에서 BIM의 도입 및 적용을 위한 기본방향에 관한 연구”, 대한건축학회지, 2009



BIM의 실무적용을 위해서는 교육 및 투자 라이브러리 확보, 모델링 적용, 데이터 호환, 데

이터 소유권 및 책임 소지 등에 관한 기본적인 문제 해결이 필요하며, 이에 일부 공공 발주기

관들은 구체적 적용 방향 정립, 표준지침 개발, 제도적 정비 등을 통해 필요한 제반사항의 기

반 구축이 되도록 노력하고 있다.

구 분 기관명 적 용 내 용

설계사

정림

▪ 정림건축 사옥 신축공사 - 3차원 모델과 2차원 도면의 정보공유

프로세스, 흙막이/가시설물 BIM 활용, 마감과 구조의 결합, 일람표

추출, 물량산출, 자재 DB와 연동한 패밀리 구축 등

희림

▪ 서해지사 사옥/지역통제소 건설공사 - 대안검토, 모델링, 물량 산

출, 프리젠테이션

▪ LOTTE Super Tower - 구조, 커튼월 설계, 도서산출 등

혜원까치

▪ 라오스 철도역사 계획안/말레이시아 철도/춘천 효자동 상업시설 계

획안/제천 검수고/기타 00역사 검토 계획안 등 - 모델링, 리모델링,

프리젠테이션, 간섭 검토, 구조 검토 등

삼우

▪ 상성서초타운/ 남산트라팰리스/ 서초삼호재건축/ 광명철산재건축 -

건축 및 MEP 모델링, 도면 및 일람표 추출, 시공성/종단면/조감도/투

시도 검토, 일조, 동영상, 간섭 검토 등

시공사

대림▪ 부산 네오스포/도곡 아크로빌/동남권 현잔 PC 철공공사 현장/청풍

대교 - 모델링, 간섭 검토, 물량산출, 4차원 시뮬레이션 등

삼성

▪ 삼성물산 서초사옥/Burj Dubai/인천공항 교통센터/남산 트라팰리스

/광명 철산 아파트 - 시공성 검토, 시공계획, 철골 모델링, 외부 마감

자재 시공 좌표 산출, 물량 산출 등

쌍용▪ 중구회현동 주상복합 - 건축, 설비, 전기 모델링, 간섭 검토, 물량

산출, 등

공공기관

/정부

대한토지주택공사

▪ 양주 회천 공공임대주택(AI블록)/파주 운정 3지구(3개블록)/울산 다

운 2지구(1개블록) - 물량 산출, 공종간 통합설계 검토, 실내설계 검

토, 도서 추출

서울특별시▪ 동대문 디자인 플라자 파크 - 3차원, 4차원 모델링, 시뮬레이션 등

시공단계에서 BIM 적용 예정

행정복합도시건설청▪ 행복도시 및 복합커뮤니티 설계 - 3차원 BIM 과업지시서의 개발

및 적용과 공공발주 BIM 자체지침의 개발 계획

정부▪ 경부고속철도(2010년 완공 예정) 및 호남고속철도(2011년 완공 예

정) 등 국책 건설 및 토목 사업의 BIM 적용 예정

<표 2.4> 주요 국내 기관별 BIM 도입 및 적용의 현황



주요 국내 기관별 BIM 도입 및 적용 현황은 2D, 3D 위주의 기반이 구축되어 3D 도면을

토대로 사전에 설계오류와 시공시의 간섭체크를 통한 정확성, 효율성, 수익성 측면에서의 검

토는 이루어지고 있으며 4D, 5D를 포함한 형태로의 발전은 초기도입단계로 아직 선진 외국의

수준에 미치지 못하는 것으로 분석되었다.

국 외 국 내

▪ 그래픽 시뮬레이션

-효율적인 시각화

▪ 2D 도면 오류 체크

-정확성 향상

▪ 공정별 3D 간섭 체크

-시간절감, 비용절감

▪ BIM기반 4D, 5D

-물량산출과 견적관리, 공정확인초기 단계

▪ BIM기반 종합 환경 분석

-일조, 조망, 향, 통풍 등초기 단계

<표 2.5> 국내․외 BIM 적용 현황

2.2.3 국내․외 LCA평가도구 현황

건축산업은 자원뿐만 아니라 에너지, 환경오염 등의 상호영향을 분석, 평가함으로써 환경영

향을 사전에 예측하고 환경보전을 위한 다양한 건축기술 개발이 요구되고 있다.

건축은 일반 소비재와 달리 건설, 사용 및 유지관리, 철거․해체의 긴 수명을 지니고 있다.

또한, 긴 수명 동안 많은 양의 에너지 등의 자원을 소비하는 한편, 이산화탄소와 같이 환경에

부담을 주는 영향물질을 발생시킨다. 이와 같은 온난화물질의 정확한 발생 예측을 위해 건축

물의 라이프싸이클 과정에서 투입되는 건축자재 및 재료, 혹은 공종에 따른 자원․에너지소

비, 건설폐기물의 배출 등에 대한 종합적인 분석․평가가 이루어져야 한다.

최근 이와 같은 건축물 환경부하 평가기술 개발의 필요성에 따라 관련 연구가 활발히 진행

되고 있으며 그 몇 가지 결과물은 다음과 같다. [그림 2.3] - [그림 2.9]은 국내․외 건축물

환경부하 평가기술을 나타내고 <표 2.6>는 이를 비교 분석 하였다.



1) 국내 LCA평가도구 현황

가) 시설물별 탄소배출량 평가 프로그램 Ver. 1.1

국토해양부에 의해 개발된 엑셀 기반의 시설물별 탄소배출량 평가 프로그램이다. 건축물,

도로시설물, 철도 시설물에서 시공단계/운용단계/자재생산단계에서의 탄소배출량 평가 가능하

며 직접 물량의 입력으로 자재생산단계에서의 탄소배출량 평가한다. 이 프로그램은 IPCC

2006에 의한 국가 LCI 데이터 베이스를 적용하였다.

[그림 2.3] 시설물별 탄소배출량 평가 프로그램 Ver. 1.1 출력화면



나) K-LCA(한국건설기술연구원)

건설단계 건설공종 별 전체 건축자재 입력을 통한 상세평가 방식이다. 에너지성능지표(EPI)

를 이용한 운영단계 CO₂배출량 평가 방식이며 산업연관분석표를 이용한 CO₂원단위를 이

용하였다.

[그림 2.4] K-LCA 출력화면

다) SUSB-LCA(친환경건축연구센터)

건설단계를 건축공사 17개 공종, 토목공사 3개 공종, 설비공사 17개 공종으로 구하여 분석

하였다. 산업연관분석표를 이용한 CO₂ 원단위 이용하며 건축물의 Life Cycle CO₂ 및 비용

평가가 가능해 LCC, LCCO₂, LCE 평가에 적용할 수 있다.

[그림 2.5] SUSB-LCA 출력화면



2) 국외 LCA평가도구 현황

가) BASIX (NSW 정부)

호주 NEW Sout로 Wales 주 주택대상의 탄소랑 규제제도이다. 물 사용량 및 CO₂ 40%

절감 목표이며, Web 기반 형식, 체크리스트 방식으로 단순한 인터페이스를 가진다.

[그림 2.6] BASIX(NSW 정부), Athena™(캐나다) 출력화면

나) Athena™(캐나다)

Athena™ 소프트웨어(환경영향 평가)는 건물들의 라이프 사이클 평가를 위한 북아메리카용

소프트웨어이다. 건물 구조의 95%를 모델링 할 수 있으며, 건축가, 기술자 그리고 연구원으로

하여금 협회, 사무실, 주택에 알맞은 멀티 유니트 주거, 그리고 단독주택 디자인, 산업프로그

램으로 환경과 관련된 평가를 가능케 한다. 미국표준협회(ANSI)에서도 결과를 수용한 신뢰도가

높은 자료를 LCI 데이터베이스로 사용하고 대체 가능한 건물디자인과 효율적인 재료 사용, 별도

의 정밀한 LCA 과정 없이도 환경적 프로파일 획득하여 디자이너들이 사용할 수 있도록 구성된

다.

Athena™ 프로그램의 평가 초점은 LCI 데이터가 세부적으로 제시되어 양적인 데이터로 사

용되도록 상업적, 공공적, 주거건물 등 5 계층으로 구성되어 상세한 LCI 산출결과는 그래픽이

나 표 형식으로 요약되어 보여준다.



[그림 2.7] Athena™(캐나다) 출력화면

다) LISA(호주)

호주의 건축가와 산업전문가들을 위한 프로그램이다. 해당건물축의 각 특정 부위별 재료 사

용량과 계산식 표시 (평가 대상 자재가 제한적)되며 단순한 인터페이스로 전생애주기를 평가

한다.

[그림 2.8] LISA(호주), ENVEST 2(BRE) 출력화면



라) ENVEST 2 (BRE)

BRE에서 개발한 영국 최초의 환경 성능 평가 프로그램이다. 최초 설계 단계부터 사용하기

위해 설계하는데 영향을 끼치는 요소를 밝혀냈다. 라이프사이클 영향과 건축물 사용의 운용

영향간의 상호 작용을 조사하기 위해 요구되는 운용 에너지 표시를 포함하고 있다. Green

Guide와 같은 데이터를 근거로 하며, 데이터의 대다수는 BRE 환경 내역 프로젝트와 Envest

에서 사용된 환경 영향의 평균 측정값인 Ecopoint를 산출하기 위해 Green Guide가 사용했었

던 것과 같은 시스템으로부터 도출된다. Web 기반형식, 체크리스트 방식(제한적 평가)이며

에너지소비량을 평가한다. 평가의 결과를 Ecopoint라는 지수로 계산한다.

[그림 2.9] LISA(호주), ENVEST 2(BRE) 출력화면

국내․외 건축물 환경부하 평가기술을 살펴보면, 국내의 경우 상세평가 위주로 국외의 경우

간이평가 위주로 이루어진 것을 알 수 있다. 또한 LCI DB가 산업연관분석에 의한 LCI DB와

자체 구축DB를 사용하고 있으며 이와 같은 건축자재를 수동으로 입력하여 평가에 많은 시간

이 소요되며 건축물의 전생애주기가 아닌 일부단계의 CO₂배출량을 평가하는 프로그램임을



알 수 있다.

산업연관분석에 의한 LCI DB의 사용은 국가 전체적인 산업의 경향을 파악하기는 쉬우나

데이터의 신뢰성과 건축부분과 관련한 LCI DB현황이 부족하여 평가의 정확성을 검증하기 힘

든 방법으로 알려져 있다. 따라서 개별적산법에 의해 보다 신뢰성 있는 국가 LCI DB를 구축

할 필요성이 끊임없이 제기되고 있으며 이를 활용한 건축물 전 생애 환경부하 평가 기술이

필요하다 할 수 있다.

따라서 현재까지 LCA 평가 TOOL은 건축물의 전과정을 통해 정확한 CO₂ 배출량을 평가

하는 LCA평가를 위한 접근은 국내․외 모두 어려운 실정이며 이와 같은 이유는 정확한 LCI

DB 구축과 상당부분 밀접한 관련이 있음을 알 수 있다.

또한, 해외 LCA평가 TOOL의 국내 적용도 이와 같은 이유로 CO₂ 배출에 대한 신뢰성에

대한 의문이 제기되어 국가적인 차원의 신뢰성 있는 LCI DB구축과 국내 자체 전과정 평가

TOOL이 필요하다.

구 분 간이평가11) 상세평가12) 현장평가13) 평가분석14) DB 구축

국

내

시설물별 탄소배출량

평가 프로그램

Ver. 1.1

(국토해양부)

- O - -개별적산법

(국가 LCI DB)

K-LCA

(한국건설기술연구원)- O - - 산업연관분석

SUSB-LCA

(친환경건축연구센터)- O - - 산업연관분석

국

외

BASIX

(NSW 정부)O - - - -

Athena™ O - - --

LISA

(BHP)O - - - -

ENVESET2

(BRE)O - - - -

<표 2.6> 국내․외 건축물 환경부하 평가기술 비교

11) 간이평가란 설계단계 간이 평가, CO2 주요배출자재 평가, 건축물 용도별/동병 평가를 말한다.

12) 상세평가란 착공단계 상세평가, 물량산출서 근거 평가, 간이평가 평가 분석을 말한다.

13) 현장평가란 시공과정 CO2 평가/관리, 상세평가 비교 분석을 말한다.



2.3 국가 LCI DB 구축

2.3.1 LCI DB 구축 방법

목록분석을 위한 LCI DB(Life Cycle Inventory Database) 를 구축하는 방법은 기본적으로

세 가지 정도로 분류할 수 있다. 제품의 생산에서 폐기까지의 데이터를 구체적으로 조사하여

축적하는 방법인 개별적산법과 산업별 투입/산출조사 결과를 나타낸 산업연관표를 이용하는

방법인 산업연관 분석법, 그리고 이 둘은 조합한 조합법을 들 수 있다.

1) 산업연관분석법(Input-Output Analysis)

한 나라의 국민경제에서는 각 산업에서 생산된 재화 및 서비스가 다른 산업의 생산을 위한

원재료로 투입됨으로써 산업들이 직간접적으로 서로 밀접한 연관관계를 맺고 있는데, 이러한

산업 간의 상호 연관관계를 수량적으로 파악하고자 하는 분석방법이 산업연관분석 또는 투입

산출분석이다.

산업연관표는 국가의 전 산업을 모두 망라하는데 이 DB를 사용하기 때문에 모든 공정을

통합적으로 분석 할 수 있다. 그러나 산업연관표 작성 시 산업구조와 생산 활동이 단순하고

평균화되어 있기 때문에 각 제품과 기술 분석에는 불충분하며, 신기술이나 재활용 등 산업연

관표상에 나타나 있지 않은 항목은 분석할 수 없다는 단점을 내포하고 있다.

2) 개별적산법(Process Analysis)

개별적산법은 건축물에 투입되는 모든 재료, 부재 등 재화의 전 과정의 모든 공정과 입․출

력물을 목록분석을 행하는 방법으로써 미국의 SETAC에서 주로 많이 이용되고 있는 방식이

기 때문에 일명 SETAC 방식이라고도 불린다.

개별적산법은 구체적인 공정을 대상으로 데이터를 수집하기 때문에 데이터의 근거가 명확

하고, 데이터의 상세도나 현실성에 있어서 탁월하여 일반적으로 전과정 평가에 널리 사용된

다. 현재 제품의 LCA를 위한 목록분석에 적용되는 방식으로 외국의 실용화 된 Soft Ware의

14) 평가분석란 평가결과 비교 분석 DB 구축, CO2 평가 기술 업그레이드, 프로그램 업그레이드를 말한다.



대부분은 개별적산방식을 따르고 있다.

3) 조합법(Hybrid Analysis)

개별적산법은 상세한 구분이 가능하고 데이터의 범위가 포괄적이라는 장점이 있는 반면에

작업량이 너무 방대하고 선정된 프로세스의 목록이 어떤 특정조건하의 값이기 때문에 객관성

이 결핍될 수 있다는 단점을 갖고 있다. 하지만 산업연관방식을 확장시킨 에너지투입산출방식

과 개별적산법을 조합시킨 새로운 혼합방식이 최근에 가장 일반적인 방안으로 이용되고 있

다15).

본 연구에서는 데이터의 근거가 명확하고 정확도가 높은 개별적산법에 의한 국가 LCI DB

를 사용하여 LCA평가도구를 개발하였다.

다음의 <표 2.7>은 산업연관분석법과 개별적산방식의 장단점을 비교한 표이다.

산업연관분석법

(Input-Output Analysis)

개별적산법

(Process Analysis)

장점

▪ 분석범위의 확대 가능 ▪ 각 조사대상의 공정분석이 가능하다.

▪ 분석과 계산기능이 개별적산 방식에 비해

상당히 줄어듦▪ 각 제품의 기술적 분석이 가능

▪ 분석과정의 재현성이 높음▪ 신기술/재활용등 산업연관표에 누락된 항목에

대한 평가가 가능

▪ 분석노력이 절약

▪ 개별적산법에 비해 종합적인 분석이 가능

단점

▪ 산업구조와 생산활동이 단순화·평균화됨 ▪ 시간·인력·비용의 투입이 광범위하다.

▪ 각 제품의 기술적 분석에는 불충분함

▪ 수집데이터의 범위가 광범위할 경우 설정해야할

가정들이 많은데 이는 데이터의 신뢰도에 영향을

줄 수 있다.

▪ 신기술/재활용 등의 산업연관표에 누락된

항목은 분석이 불가능함▪ 광범위한 데이터 분석의 불가능

▪ 에너지통계자료와 산업연관표상의 산업분

류의 불일치

<표 2.7> 산업연관분석법과 개별적산법의 비교

15) 이홍석, "건축물 폐기단계에서 에너지소비량과 이산화탄소 배출량에 관한 기초 연구", 중앙대학교, 2002



산업연관분석법과 개별적산법의 데이터 질을 비교해 보면 산업연관분석법은 무한히 계속되

는 생산파급효과를 수학적인 방법으로 다 고려하였지만 거시적 경제관점에서 분석된 결과로

써 그 데이터의 질도 정확하지는 못하다. 또한 산업연관표를 건축물의 자재의 원단위 구축에

도입하는 과정에서 여러 문제점들이 발생한다. 예를 들어 기본부문 안에 포함되어 있는 건축

자재들에 대한 생산유발계수의 처리, 거래형태가 금액기준으로 되어 있기 때문에 열량단위로

환산하는 과정에서 발생하는 적절한 단가의 적용문제 등 때문에 데이터의 질에 있어서 많은

논쟁의 소지를 갖고 있다. 그러나 개별적산법에 의한 DB는 비록 수많은 다른 산업 간의 생산

파급효과를 모두 고려할 수는 없지만, 현장에서 직접조사를 하여 ISO 등에서 정하는 LCI DB

구축 방법론대로 현실에서 수용하는 정도로 구축하는 데이터이므로 그 데이터를 더 신뢰하는

것은 당연한 이치이다.

김종엽16)의 논문을 살펴보면, 건설자재 생산단계 및 자재운송단계 그리고 시공단계별로 국

내 실정에 적합한 환경부하 원단위의 산출방법을 설정하고 데이터베이스를 구축하였으며 공

동주택을 대상으로 건설과정에서의 에너지소비 및 이산화탄소 배출특성을 평가하여 주요 영

향요인을 파악하였다. 상기연구에서 산업연관표에 게재되어 있는 에너지흐름을 분석하고 산업

연관분석법을 통해 국내실정에 적합한 건설자재 생산단계의 환경부하 원단위 데이터베이스를

산출하여 일본의 경향을 비교함으로써 건축물 전과정평가(LCA) 수행의 국내 최초자료로의

의미가 있다.

[그림 2.10] 국내와 일본의 산업부문별 CO2 배출량 원단위 비교

16) 논문국내 건축물 LCA를 위한 환경 부하 원단위 개발 동향 (2005)



산업연관분석에 의한 LCI DB는 구축 시 구축기관에 따라 에너지추계범위나 배출계수, 에너

지원의 투입물량 등의 차이로 일본의 각 기관별로도 결과 값의 차이가 날 수 있으며 주로 건

축자재 생산단계 위주 CO₂배출량 산정 방식을 가져 전과정평가에 시공, 운영 및 폐기 단계

의 추가적인 산정방안이 필요하다. 또한, 건축물을 이루는 자재의 모든 항목을 포함하고 있지

않으며 이로인해 건축물의 전생애기간을 통해 배출되는 정확한 CO₂배출량 산정이 어렵다.

기본적으로 산업연관분석에 의한 LCI DB는 여러 산업부문을 포함하고 있어 산업구조가 서

로 다른 국가 간의 LCI DB를 유사한 경향을 보인다 해서 다른 나라에서 활용할 수 없고 다

만 산업전반에 걸친 CO₂배출량의 종합적인 분석과 경향파악에는 유리하나 건축물과 같이

종합적 산업의 신뢰할 수 있는 LCI DB로 활용하기에는 어려움이 있다. 이와 같은 이유로 최

근 LCI DB 구축 및 활용 방안은 <표 2.8>과 같이 산업연관법에서 개별적산법에 의한 방향

으로 변화되고 있다.

과 업 명주관기관

과 업 내 용 수행기관

(1) 건설부분의 LCA 활용방

안에 관한 연구(2003)

국토해양부- 건설사업의 전과정에 걸친 LCA를 수행하기 위한 기초 DB

구축

- E-EIO17) 분석방법을 이용하여 건설자재 46개 제품군, 445

개 건설자재 및 26개 제품군, 95개의 건설장비에 대한 LCI

DB 구축

한국건설

기술연구원

(2) 건축물 LCA를 위한 원단

위 작성 및 프로그램 개발

연구(2005)

국토해양부 - 산업연관표(2000년도)에 의한 자재생산단계의 원단위 산출.

- 시공단계, 운송단계, 수선․보수 단계, 해체 및 폐기단계, 재

활용단계의 원단위 산출한국건설

기술연구원

(3) 건축자재 환경성정보 국

가 D/B 구축사업 최종보고

서(2008)

극토해양부 - 개별적산법에 의한 64개의 건설제품 LCI DB 구축

- LCA 방법론 간소화 작업

- 건축분야 건축자재 환경성 평가를 목표로 APESS 프로그램

개발 및 배포 (2011년도에 홈페이지 폐쇄)

한국건설

기술연구원

(4) Carbon-free 그린홈의

건설을 위한 LCCO₂ 데이터

베이스 구축 및 DB활용에

관한 연구(2009)

환경부 - BIM과 산업연관분석에 의한 LCI DB를 활용하여 LCA 평가

방법 구축

- 실제 건축물(광교신도시 OO주택사업)의 LCCO₂ 평가 수행광운대학교

(5) 친환경인증 건축

주요부재 생산단계 탄소배

출량 DB 구축(2010)

환경부 - 환경부의 환경마크제도와 한국공기청정협의회의 친환경건

축자재단체품질인증제도 인증 제품을 대상으로 4개의 건축주

요 부재를 선정 후 개별적산에 의한 LCI DB 구축한국환경

산업기술원

<표 2.8> 국내의 LCA관련 연구현황(국가과제)

17) 건설자재에 대한 환경부하는 에너지 투입산출방법(Energy Input-Output Analysis, EIO)을 확장한 LCI DB 구축 방법



2.3.2 국가 LCI DB 구축 현황

1) 국가 LCI DB의 구축절차

먼저, 국내 생산량의 50%이상을 생산하는 업체나 기술적 대표성을 지닌 업체를 선정한 후

아래 [그림 2.4]와 같이 공정 흐름도를 작성한다. 이때 세로 방향은 원료물질 및 생성되는 제

품에 대한 흐름을 뜻하고 가로방향은 제조공정으로 투입되는 에너지, 보조물질 및 폐기물의

흐름을 뜻한다. 공정 흐름도를 작성 후 설문서와 현장방문을 통하여 연간 현장데이터를 수집

하는데, 수집내용은 데이터 작성자 인적사항 및 제품정보와 정보데이터의 특성, 그리고 투입

물과 배출물의 정략적 정보를 포함한다.

그리고 물질 수지 및 에너지수지를 활용하여 데이터의 타당성을 검증하고 사용된 방법론

(시스템 경계 설정 방법 등)에 대한 내부 검토를 실시하고, 수집된 데이터 중에서 공기 중으

로 Output되는 물질들에 지구온난화 지수를 적용하여 합산해 이산화탄소 당량 (kg CO2-eq)

을 구한다. 마지막으로 업체별로 기능단위당 투입물고 산출물에 대한 공정데이터인 Gate to

Gate 데이터를 산출하여 국가 LCI DB로 구축한다.

● 제품과 시스템을 설계도서와 견적서 등으로부터 제조공정․소재 등으로 구분하여 각각

의 제품이 어떻게 제조되어 폐기되는지를 제품마다 구체적으로 조사해 나가는 개별적산법에

의해 국가 LCI DB가 구축되었다.

● 제품 1단위(기능단위당)의 생산에 필요한 원자재의 채취 및 소재/부품가공, 수송, 제품사

용, 폐기(제품 시스템 전과정)까지의 제품 시스템으로 투입되는 자원(환경에서 채취한 자원,

에너지, 광물 포함)의 양과 제품시스템에서 환경으로 버려지는 배출물(대기, 수계)과 폐기물의

배출량을 목록화한 데이터이다.

● 건축자재 LCI DB는 원료물질 채취, 제품제조 및 폐기 단계를 모두 포함하는 것을 원칙

으로 한다.

● 국가 LCI DB 구축 절차는 아래 <표 2.9>와 같다.



LCI DB 절차Development procedure

LCI DB 검증 절차Verification procedure

참여업체 선정참여업체의 누적 시장점유율 50%이상을 기준으로 함

대표성 체크업체의 대표성 반영 검증

공정흐름도 결정

공정데이터 수집공정데이터 작성요령 설명 및 참여업체별 데이터 수집

내부검증내부전문가 검증 (mass balance, data gap etc.)

데이터 계산데이터 계산 수행

업체 GtG목록 산출업체별 gate to gate 목록 산출

외부검증외부전문가 검증 (allocation, data aggregation etc.)

LCI DB 구축환경성적표지 전용 LCA소프트웨어를 사용한 상,하위 흐름

데이터베이스 연결

정밀검토정밀검토 위원회를 통한 최종검토 최종보고서 점검

(공정데이터 및 방법론 포함)

국가 LCI DB

<표 2.9> 국가 LCI DB 구축 절차

[그림 2.11] 공정 흐름도(1종 포틀랜드시멘트)



2) 국가 LCI DB 목록

산업연관분석법은 무한히 계속되는 생산파급효과를 수학적인 방법으로 다 고려하였지만 거

시적 경제관점에서 분석된 결과로써 그 데이터의 질도 정확하지는 못하다. 개별적산법에 의한

LCI DB는 현장에서 직접조사를 하여 ISO 등에서 정하는 LCI DB 구축 방법론에 따라 구축

되었으므로 현실적 데이터로써 신뢰를 받고 있다.

개별적산법에 의한 국가 LCI DB는 현재 국내에서 공인되어 사용되고 있는 DB로써, 환경부

와 지식경제부 주도로 단계적으로 구축되고 있다. 환경부와 지식경제부는 358개의 국가 LCI

DB를 구축 및 공개하고 있으며18), 이 중 건설제품군에 해당하는 국가 LCI DB는 24개이다.

국토해양부에서는 3개년의 사업을 통해 46개의 건설제품 관련 LCI DB를 구축하였고, 추가

적으로 2010년도에 환경부에서 추가적으로 4개의 LCI DB를 구축하였다. 이로써 건설제품군

의 국가 LCI DB는 현재 74개로 집계된다. 그리고 수송단계에서 6개, 폐기 단계에서 28개의

국가 LCI DB가 구축되어 있다.

국가 LCI DB는 IPCC 1996 또는 IPCC 2006을 기준으로 DB가 구축되며, 이에 따라 배출계

수(이산화탄소 당량)에 약간의 차이가 있다.

● IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)는 기후 변화와 관련된 전 지구적 위

험을 평가하고 국제적 대책을 마련하기 위해 세계기상기구(WMO)와 유엔환경계획(UNEP)이

공동으로 설립한 유엔 산하 국제 협의체이다. IPCC의 주된 활동 중 하나는 1992년 리우 환경

정상회담에서 채택한 유엔기후변화협약(UNFCCC)과 1997년 발효된 교토의정서의 이행과 관

련한 문제들에 대해 특별보고서를 작성하는 일이다. 1990년 이후 4차례에 걸쳐 발표된 특별보

고서는 인간의 활동으로 인해 비롯된 공해 물질이 기후 변화에 어떤 영향을 끼치는지 과학적,

기술적, 사회경제학적으로 분석한 결과를 제공하고 있다.

● IPCC에서는 지구온난화 지수(GWP-Global Warming Potential)를 정의하고 있는데, 지구

온난화 지수란 이산화탄소 1kg과 비교하였을 때 어떤 온실기체가 대기 중에 방출된 후 특정

기간 그 기체 1kg의 가열 효과가 어느 정도인가를 평가하는 척도로 국제연합 유엔기후변화협

약(UNFCCC)에서는 이들 중 이산화탄소, 메탄, 아산화질소, 수소불화탄소, 과불화탄소, 육불화

황을 6대 온실가스로 지정했다. 이러한 6대 온실가스에 각각의 지구온난화 지수 곱에 대한 총

합을 배출계수 또는 이산화탄소 당량 (kg CO₂-eq)이라 한다.

18) 국가 LCI 데이터베이스정보망 홈페이지(http://www.edp.or.kr)에 구축되어 있다.



‘IPCC 1996’은 두 번째의 특별 보고서이고, ‘IPCC 2006’는 네 번째의 특별보고서로써, 6대

온실가스에 대하여 지구온난화 지수를 정의하는데 그 값은 약간의 차이를 보인다.

국토해양부 같은 경우 ‘건축자재 국가 환경성(LCI) DB 목록(2008)’의 보고서에는 IPCC

1996을 ‘시설물별 탄소배출량 산정 가이드라인(2011)’ 에서는 IPCC 2006을 적용 하였다. 환경

부는 ‘친환경인증 건축 주요부재 생산단계 탄소배출량 DB 구축(2010)‘에서 IPCC 1996을 적용

하였다. (IPCC 1996과 IPCC 2006에 관한 자세한 내용은 부록의 <표 7.5>, <표 7.6>에 첨부

하였다.) 본 연구에서는 두 기관에서 산출한 이산화탄소 당량 (kg CO₂-eq)을 모두 사용해

야 하기 때문에 DB 활용에 일관성이 있도록, IPCC 1996을 적용한 국토해양부의 ‘건축자재 국

가 환경성(LCI) DB 목록(2008)’와 환경부의 ‘친환경인증 건축 주요부재 생산단계 탄소배출량

DB 구축(2010)‘ 에서의 배출계수를 활용하였다.

지금까지 국내 기관에서 구축한 LCI DB의 개발현황 및 모듈 내용은 <표 2.10>과 같다.

본 연구에서는 데이터의 근거가 명확하고 정확도가 높은 개별적산법에 의한 국가 LCI DB를

사용하여 LCA평가도구를 개발하였다.

구 분

‘건축자재 환경성정보 국가

D/B구축사업 최종보고서’

국토해양부 (IPCC 1996)

‘국가 LCI 데이터베이스 정보망’

환경부, 지식경제부 (IPCC 1996)

친환경인증 건축

주요부재 생산단계

탄소배출량 DB 구축

환경부 (IPCC 1996)구축년도 2008 2005 2010

모듈개발방법 개별적산법평가 기준 ISO 14044:200619)

시스템 경계 원료물질 채취, 제품제조 및 폐기 단계를 모두 포함하는 것을 원칙으로 함개발모듈수

46358

4건설제품군

LCI DB24

건설제품군

LCI DB 합계74

모듈내용 건축자재, 시공

건축자재, 고무, 금속, 기초부품,

기초화학물질, 수자원, 에너지,

펄프․종이, 플라스틱, 금속가공,

부품가공, 플라스틱가공, 육상수송,

항공수송, 해상수송, 매립, 소각,

재활용, 기타

건축자재

<표 2.10> 국내 LCI DB 개발현황

19) ISO 14040 시리즈의 LCA에 대한 국제 규격으로 LCA의 요구조건 및 지침을 나타낸다.



명 칭 CO2 당량 단 위 기 준

콘크리트 파일 3.9560E-01 kg CO2-eq/kg

골재 - 모래 3.8670E+00

kg CO2-eq/m³

골재 - 하천모래 1.6230E+00

골재 - 바다모래 4.4210E+00

골재 - 산림모래 5.0970E+00

골재 - 육상모래 2.5960E-01

골재 - 자갈(쇄석) 1.1330E+01

재생 잔골재 9.9780E+02

재생 굵은골재 4.4810E+01

화강석 4.4210E+00 kg CO2-eq/m³

인조대리석 4.4210E+00 kg CO2-eq/개표준크기(500mm * 500mm)

인조대리석 1개

점토 벽돌 3.6200E-01

kg CO2-eq/kg

콘크리트 벽돌 1.2300E-01

ㄱ형강 4.0450E-01

ㄷ형강 4.0440E-01

I형강 4.0300E-01

H형강 3.9680E-01

일반 이형철근 3.9560E-01

고장력 이형철근 4.0630E-01

합판 8.1800E+02 kg CO2-eq/m³

우레탄 방수재 2.2420E+01 kg CO2-eq/kg

시트 방수재 2.3930E+00 kg CO2-eq/m³ 고무아이스팔트계 시트방수재

우레탄 판 2.1100E+00kg CO2-eq/kg

발포 폴리스티렌 판 2.0100E+00

<표 2.11> 건축 주요부재 탄소배출계수 (‘건축자재 환경성정보 국가 D/B구축사업 최종보고서’_국토해양부)

건축물의 전과정평가를 위해서는 건축물의 자재 생산단계, 운송단계, 시공단계, 시공단계,

운용단계, 유지관리단계, 폐기단계, 재활용단계에서의 에너지사용량 및 CO₂ 배출량을 고려해

야 한다. 이 중 환경부와 지식경제부에 의해 구축되고 있는 LCI 데이터베이스는 자재 생산단

계, 수송단계, 폐기물 처리단계에서의 LCI DB가 구축되어 있다.

본 연구는 자재생산단계의 LCA평가로써 전과정에서 자재생산단계를 제외한 LCI DB는 부

록에 첨부하였다. <표 7.1> - <표 7.4>

다음의 <표 2.11> - <표 2.13>는 국토해양부, 환경부, 지식경제부에서 구축한 LCI DB를

기반으로 한 건축 주요부재의 이산화탄소 당량이다.



유리면 판 1.1900E+00

알루미늄 복합(무기질)

패널4.9300E-01

알루미늄 복합(PE) 패널 2.1700E+00

압출성형 콘크리트 패널 7.0000E-01

암면 1.0800E+00

EPS 층간 소음 방지재 2.3100E+00부직포가 부착되지 않은 층간

소음 방지재

EPP 층간 소음 방지재 3.4800E+00

암면 보온방음판 1.3700E+00

유리문 4.0630E-01

kg CO2-eq/개

기존유리문(강화유리출입문,

900mm*1200mm*12mm)1개

나무문 3.8670E+00

나무문(1800mm X 800mm X

36mm, 합판두께4.8mm,

플러쉬 목재문) 1개

철제 현관문 2.2420E+01

PVC 창호용 형재 1.3800E+00 kg CO2-eq/kg

창호재에 포함된

기밀재(모헤어, 개스킷 등)에

대한 LCI 데이터베이스를 별도

고려 필요

복층유리 2.2420E+01kg CO₂-eq/m²

복층유리(16mm, 5+6A+5)

1m²

강화유리 1.1330E+01 강화유리(10mm) 1m²

타일 3.5300E-01 kg CO2-eq/kg

암면 천장마감재 1.5400E+00 kg CO2-eq/kg

아스팔트 싱글 1.6230E+00 kg CO2-eq/개표준크기(600mm x 300mm)

아스팔트 싱글 1개

PVC 벽지 1.9500E+00 kg CO₂-eq/m²

경보행용 바닥재 1.1400E+00 kg CO2-eq/kg

중보행용 바닥재 9.7900E-01 kg CO2-eq/kg

MDF 바닥재 1.1330E+01 kg CO2-eq/개MDF 바닥재(1200mm X

190mm X 10mm) 1개

카펫 타일 4.0300E-01 kkg CO2-eq/kg(500mm X 500mm X 7mm)

카펫타일 1개



명 칭 CO2 당량 단 위 기 준

1종 포틀랜드 시멘트 9.4800E-01

kg CO2-eq/kg




고로 슬래그 시멘트 2.0800E-01

도료_불포화폴리에스테르계 2.8700E+00

도료_수용성 에멀젼계 3.2300E-01

도료_수용성수계 1.1900E+00

도료_아미노알키드계 8.3700E-01

도료_아크릴계 9.1200E-01

도료_알키드에나멜바니쉬계 2.2600E-01

도료_에폭시계 3.5400E+00

도료_우레탄계 3.8800E+02

레미콘 25-210-12 4.0900E+02

kg CO2-eq/m3

레미콘 1㎥

(굵은골재 치수-호칭강도-슬

럼프)

레미콘 25-210-15 4.1900E+02

레미콘 25-240-12 4.1400E+02

레미콘 25-240-15 4.2900E+02

석고보드 1.3800E-01

kg CO2-eq/kg

시멘트 1.0600E+00

유리면 판 1.9000E-01

유리면 보온방음판 1.5900E-01

유리면 파이프커버 1.7600E-01

판유리 7.8900E-01

<표 2.12> 건축 주요부재 탄소배출계수 (‘국가 LCI 데이터베이스 정보망’_환경부, 지식경제부 구축모듈)

명 칭 CO2 당량 단 위 비 고

Steel 주재 이중바닥재 1.9100E+00 kg CO2-eq/kg

가정용 천연합판마루 2.7200E+00 kg CO2-eq/kg

알루미늄 창호 1.4900E+00 kg CO2-eq/kg

합지벽지 4.8700E-01 kg CO2-eq/kg

<표 2.13> 신규 건축주요부재 탄소배출계수

(‘친환경인증 건축 주요부재 생산단계 탄소배출량 DB 구축_환경부 구축모듈)



3) 국가 LCI DB를 활용한 체적단위의 LCI DB

BIM기반 LCA평가 프로세스는 사용자가 모델링을 마친 후 물량을 산출하는데 산출된 물

량의 단위는 m3 으로 체적단위이다. 산출된 물량과 국가 LCI DB를 활용하여 이산화탄소 당

량(kg CO₂-eq)을 산출한다.

이때, 활용되는 국가 LCI DB는 1m3 당 부재 원단위 배출량 데이터가 요구 되지만 현재 국

가 LCI DB의 대부분이 kg단위 혹은 m²이나 개수 단위로 구축된 것이 사실이다.

본 연구에서는 BIM 툴과 국가 LCI DB의 활용을 위해 ‘IPCC 1996’을 적용한 국토해양부

의 ‘건축자재 국가 환경성(LCI) DB 목록(2008)’에서의 46개 건축자재, 환경부와 지경부의

‘국가 LCI DB 정보망’에서의 24개 건축자재, 그리고 환경부의 ‘친환경인증 건축 주요부재 생

산단계 탄소배출량 DB 구축(2010)‘에서의 4개의 건축자재에 대한 배출계수를 바탕으로 체적

단위의 이산화탄소 당량 (kg CO2-eq)을 산출하였다.

여기서 이산화탄소 당량(kg CO2-eq)는 IPCC(Intergovernmental Panel on Climate

Change)에서 정한 6대 온실가스(이산화탄소, 메탄, 아산화질소, 수소불화탄소, 과불화탄소,

육불화황)에 각각의 지구온난화 지수(GWP-Global Warming Potential)의 곱에 대한 총 합이

다. 체적단위의 이산화탄소 당량(kg CO2-eq)의 구축 방법은 아래의 <표 2.14>와 같다.

<표 2.14>의 체적단위의 LCI DB 구축 방법을 활용하여 건축자재 국가 LCI 데이터베이스

74개 중 66개의 체적단위의 이산화탄소 당량(kg CO2-eq)를 구축 하였다. 체적단위의 이산화

탄소 당량(kg CO2-eq)은 부록의 <표 7.7>과 같다.

구축 방법

① kg CO₂-eq/m³로 구축된 국가 LCI DB는 그대로 적용

②①에 해당하지 않을 경우, kg CO₂-eq/kg으로 명시된 LCI DB는 표준품셈의 단위용적질량

혹은 밀도 적용

③①, ②에 해당하지 않을 경우, 국가 LCI DB 구축시 데이터 제공 기업 및 업체에 문의하여

체적단위의 LCI DB로 활용

④①,②,③,에 해당하지 않을 경우, 국가 LCI DB 구축시 데이터 제공 기업 및 업체가 명시되

어 있지 않을시 같은 분야의 여러 업체에 문의하여 체적단위의 LCI DB로 활용

<표 2.14> 체적단위의 LCI DB 구축 방법 및 변환 개수

제 3 장 BIM기반 LCA평가 프로세스 정립



건축물의 전과정평가(LCA : Life Cycle Assessment)는 건축물의 전과정, 즉 설계단계, 시

공단계, 운용단계, 폐기단계에서 소모되고 배출되는 지구온난화와 관련된 이산화탄소의 양을

정량화하여 이를 토대로 건축설계 대안에 대한 친환경성 평가, 환경성능평가 인증제도의 기

준 수립, 건축환경정책의 평가를 할 수 있는 환경영향평가 방법이다.

건축물의 전과정중 가장 많은 이산화탄소를 배출하는 단계는 건축물을 사용하는 운용단계

로서 전체 생애배출량의 약 70%를 차지한다. 그 다음으로 많은 양의 이산화탄소를 배출하는

단계는 설계단계이다. 실제로 설계단계는 대부분 설계를 위한 인력작업이므로 이로 인한 이

산화탄소 배출량은 전 과정의 1%미만으로 간주되고 있다. 그러나 설계단계에서는 향후 시공

단계에서 사용될 건축자재를 결정하게 되는데 건축자재의 생산을 위해 필요한 원료를 채취

하고 자재를 생산하여 건축현장으로 가져오는 운송과정에서 배출된 이산화탄소의 배출량은

20%에 달한다. 따라서 설계단계에서 설계자가 건축물의 설계 대안에 대하여 검토할 경우,

설계 대안의 친환경성을 평가하기 위하여 건축물 생산에 배출된 이산화탄소량을 예측할 도

구가 필요하다. 3장에서는 BIM을 활용하여 설계단계에서 건축물의 이산화탄소 당량 배출량

을 산출하고 LCA평가를 하기 위한 일련의 프로세스를 정립하였다.

BIM기반 LCA평가 프로세스는 사용자 프로세스와 개발자 프로세스로 구분하고 각 프로세

스는 BIM기반 모델링 과정과 이산화탄소 당량 배출량 산출과정의 2단계로 구성된다.

1단계인 BIM 설계 모델링 과정의 개발자 프로세스는 사용자가 BIM기반에서 모델링을 할

수 있도록 사용자 환경구축을 하는 과정이다. 구축된 사용자 환경에는 LCI DB 재료명과 사

용자가 모델링을 마친 후 출력할 출력파일 등을 설정한다. 사용자 프로세스는 개발자 프로세

스에서 구축된 환경설정을 이용하여 BIM프로그램을 이용하여 모델링의 핵심요소인 건축부

재를 생성시킨 후 건축물을 모델링하고 출력파일로 결과 값을 저장한다.

2단계는 이산화탄소 당량 배출량 산출 과정으로 개발자 프로세스는 LCI DB의 이산화탄소

당량 배출계수를 환산과정을 거쳐 BIM프로그램에서 사용될 건축재료 별 원단위 이산화탄소

당량 정보를 구축한다. 또한 건축물 배출량에 대한 분석 Tool을 사용자에게 제공한다. 사용

자는 BIM기반의 모델링과정에서 생성된 단위부재의 원단위(1m3)당 이산화탄소 당량 정보를

구축하게 되며 출력파일에 저장된 부재의 물량 값을 활용하여 부재 및 건축물의 이산화탄소

당량 배출량을 산출한다. 개발자 프로세스에서 제공된 분석 Tool을 활용하여 여러 가지 방법



으로 이산화탄소 당량 배출량을 분석한다. 다음 [그림 3.1]은 BIM기반 건축물의 단계별 이

산화탄소 당량 배출량 산출 프로세스를 보여준다.

[그림 3.1] BIM기반 건축물의 이산화탄소 당량 배출량 산출 프로세스



3.1 BIM기반 설계모델링을 위한 사용자 환경구축

3.1.1 건축부재의 설정

1) 건축물의 분류 체계

건축물은 기능적으로 상호 연관된 물리적 물체(Component) 들의 집합체로 정의될 수 있다.

물리적 물체로 구성된 하부시스템을 구성하고 하부시스템이 여럿이 모여 하나의 시스템인 건

축물을 구성하게 된다. 건축설계 시 이산화탄소 당량 산출을 위한 건축물 단위부재의 수량을

정확히 산출하기 위해서는 건축물을 [그림 3.2]과 같이 하나의 컴포넌트가 한 하부시스템에

만 소속되는 Discrete 하부시스템의 집합체로 설정하는 것이 물량 산출의 중복을 피할 수 있

다20).

[그림 3.2] Discrete subsystem

본 연구에서는 건축물을 시스템(system)으로 정의하고, 수직조립체, 수평조립체 등을 하부

시스템(subsystem)으로 분류하고 그 아래 부위별(내벽, 외벽, 기둥, 바닥, 지붕, 기초, 개구부,

설비 등)로 조립체를 분류하고 부위별 조립체 아래에 기능별로 구조재와 마감재로 구분하여

원단위 이산화탄소 당량 산출의 최소단위가 되는 건축부재(component)를 설정하였다. [그림

3.3]은 이와 같은 분류체계를 Tree 구조의 형태로 보여주고 있다.

20) 이현우 외 2명, “Carbon-free 그린홈의 건설을 위한 LCCO₂ 데이터베이스 구축 및 DB활용에 관한 연구”, 2009



[그림 3.3] 건축물의 분류 체계



2) 건축부재의 설정

건축부재는 앞서 기술한 바와 같이 건축물의 이산화탄소 당량 산출을 위해 건축물을 구성

하는 최소단위로 정의하였다. 건축부재는 건축물의 골격을 구성하고 하중을 지지하며 공간을

구획하는 기능의 구조재와 특정기능을 위해 구조재에 부착되는 마감재로 분류하였다.

다음 <표 3.1>은 건축물을 분류체계에 따라 분류하여 최소단위인 건축부재를 보여주는 예

시이다.

수직조립체는 외벽조립체, 내벽조립체, 기둥조립체로 조립체를 구성한다. 외벽 조립체의 최

소단위 부재로써 구조재는 벽구조재 1이며 외부 마감재는 벽마감재 2이며 내부 마감재는 벽

마감재 1이다. 내벽조립체의 최소단위 부재로써 구조재는 벽구조재 2이며 마감재는 벽마감재

1이다. 기둥조립체의 최소단위 부재로써 구조재는 기둥구조재 1이며 마감재는 벽마감재 1,

벽마감재 2이다.

수평조립체는 바닥조립체, 보조립체로 조립체를 구성한다. 바닥조립체의 최소단위 부재로써

구조재는 바닥구조재 1이며 마감재는 상부 마감재로 바닥마감재 1과 하부 마감재로 바닥마감

재 3으로 구성된다. 보조립체의 최소단위 부재로써 구조재는 보구조재 1이며 상부 마감재는

바닥마감재 2이며 하부 마감재는 바닥마감재 2이며 수직 마감재는 벽마감재 1과 벽마감재 2

이다.

지붕조립체의 최소단위 부재로써 구조재는 지붕구조재 1이며 마감재는 상부마감재로 지붕

마감재 1과 하부마감재로 지붕마감재 2로 이루어진다.

기초조립체의 최소 단위 부재로써 구조재는 기초구조재 1이며 마감재는 바닥마감재 4이다.

기타조립체는 개구부조립체와 설비조립체로 분류한다. 개구부조립체는 구조재와 마감재로

구분하지 않는다. 창의 최소단위 부재는 창 1이며 문의 최소단위 부재는 문 1이다.



SystemSubsystem Component

조립체 부위별 조립체 기능 단위 부재

건축물

수직조립체

외벽조립체

S 구조재 벽구조재 1

F내부 마감재 벽마감재 1

외부 마감재 벽마감재 2

내벽조립체S 구조재 벽구조재 2

F 마감재 벽마감재 1

기둥조립체

S 구조재 기둥구조재 1

F 마감재벽마감재 1

벽마감재 2

수평조립체

바닥조립체

S 구조재 바닥구조재 1

F상부 마감재 바닥마감재 1

하부 마감재 바닥마감재 3

보조립체

S 구조재 보구조재 1

F

상부 마감재 바닥마감재 2

하부 마감재 바닥마감재 2

수직마감재벽마감재 1

벽마감재 2

지붕조립체 지붕조립체

S 구조재 지붕구조재 1

F상부 마감재 지붕마감재 1

하부 마감재 지붕마감재 2

기초조립체 기초조립체S 구조재 기초구조재 1

F 마감재 바닥마감재 4

기타조립체

개구부조립체S 창 창 1

S 문 문 1

설비조립체S 기계설비

S 전기설비

<표 3.1> 부재의 물리적 시스템 집합체의 예시



3.1.2 BIM프로그램의 사용자 환경구축

BIM기반 프로그램의 사용자 환경구축은 ArchiCAD 프로그램을 사용하여 설정하였다.

ArchiCAD 프로그램은 사용하기 쉬운 GUI(Graphic User Interface)의 작업 환경을 제공한다.

건축적 요소 작업인 건축물 컴포넌트(Building Component, 이하 객체)로 구성(Wall, Slab,

Beam, Column, Window, Roof, ...)되어 있다. 또한 각각의 라이브러리(Window, Door, Object,

...)는 수치 및 특성에 대한 매개 변수를 가지고 있기 때문에 하나의 라이브러리로 다양한 변

형 가능하다. 다음 [그림 3.4]는 ArchiCAD의 객체와 그 외 설계 요소를 보여준다.

[그림 3.4] ArchiCAD의 객체와 그 외 설계 요소

사용자가 건축물 모델링을 위하여 건축부재의 정보를 생성하기 위해 표준화된 사용자 환경

과 모델링 후 생성될 출력파일(Output File)에 기록될 속성(층, 부위별 조립체, 단위부재, 단위

재료, 두께, 물량 등의 명칭 및 변위 값)의 내용을 설정한다. 다음 <표3.2>은 본 연구에 필요

한 BIM기반 설계 모델링의 사용자 환경 구축을 위한 내용과 관련 파일을 보여준다.



내용 파일명

사용자 설정 (User setting) : BIM 모델링을 위한 기반 조성Fill type (부재, LCI DB 재료)Composite Structures (부재, 복수재료의 복합체)Output File 설정 (파일명 정보, 건축부재 정보)

*.tpl

창, 문의 정보 *.gsm

건축물 정보 DB: 모델링 후 건축물의 모든 속성 정보를 담은 파일

*.pln

Schedules산출된 물량을 기록한 출력파일: 객체의 속성 DB

Bill of Quantities.xlsWindow.xls

Door.xls

<표 3.2> ArchiCAD를 활용한 BIM기반 설계 모델링의 사용자 환경설정

1) Fill Type 건축재료의 정보 구축

[그림 3.5]는 ArchiCAD 프로그램내에 국가LCI DB로 개발된 재료를 사용자가 건물모델링

을 위하여 사용할 수 있는 기본재료(Fill) DB로 등록된 건축재료들을 보여주고 있다. Fill은

부재의 기본 구성단위로 원단위 이산화탄소 당량을 산출하는 데이터명의 기본이 된다.

[그림 3.5] ArchiCAD의 재료 DB



2) Composite Type 건축부재의 정보 구축

또 하나의 환경구축은 기본재료를 이용하여 복수의 기본재료로 구성된 Composite Type의

부재들을 구축한다. 다음 [그림 3.6]은 ArchiCAD의 Composite명과 재료의 두께 값을 입력하

는 과정을 보여주는 화면이며, [그림 3.7]은 이와 같은 과정 후 구축된 Composite type의 부

재들을 보여준다.

Composite는 같은 재료로 구성되어도 치수와 조립체의 용도에 따라 다른 부재명칭을 부여

하였다. 치수의 예는 벽마감재 1(발포 스티렌 95.0, 석고보드 12.5)와 벽마감재 3(발포 스티렌

65.0, 석고보드 12.5)는 같은 재료로 구성되어 있으나 두께가 다르게 설정되어 있다. 재료 별

원단위 이산화탄소 당량은 같지만 건축부재의 원단위 배출량 정보 구축을 위한 1m³ 당의 재

료가 차지하는 다르기 때문에 이산화탄소 당량은 벽마감재 1과 벽마감재 3이 서로 다르다.

부위별 조립체 단계에 의해 벽마감재 1과 바닥마감재 2는 같은 발포 스티렌과 석고보드의

재료로 구성되지만 다르게 분류한다.

[그림 3.6] Composite 입력 화면 [그림 3.7] Composite의 예



3) 건축부재의 정보 출력

세 번째 환경구축은 건축물 모델링과정에서 생성 된 건축부재의 정보를 출력파일(Output

File)에 저장할 정보의 내용을 설정하는 것이다. 이를 위하여 Schedule 설정 화면의 Available

Parameters 중에서 출력파일에 기록할 Parameters를 선택하여 Schedule Fields에 설정한다.

출력파일에 기록될 정보는 부위별 조립체, 층, 객체형태, 부재, 재료, 수량, 체적, 두께, 높이

등 이다. 이들 정보는 출력파일에 Schedule Fields에 설정된 Parameters의 아래 기록된다. 다

음 [그림 3.8]은 Schedule 설정 화면에서 각 종 Parameters를 선택한 모습을 보여주는 화면

이다.

[그림 3.8] ArchiCAD의 Schedule의 설정 화면



다음 <표 3.3>은 객체의 매개 변수 설정 예이다.

부위별 조립체 단위 부재재료

(LCI DB)

[mm]

두께

외벽조립체 1

벽구조재 1 레미콘 25-240-12 250.0

벽마감재 1발포 스티렌 95.0

석고보드 12.5


콘크리트 벽돌 90.0화강석 30.0

내벽조립체 1벽구조재 2 레미콘 25-240-12 200.0


석고보드 12.5

기둥조립체 1

기둥구조재 1 레미콘 25-240-12 450.0


석고보드 12.5

벽마감재 2타일 60.0

콘크리트 벽돌 90.0발포 스티렌 30.0

바닥조립체 1

바닥구조재 1 레미콘 25-240-12 300.0

바닥마감재 1

합판 10.01종포틀랜드 시멘트 40.0레미콘 25-210-12 50.0

EPS 층간 소음 방지재 20.0바닥마감재 3 석고보드 12.5

보조립체 1

보구조재 1 레미콘 25-240-12 450.0

바닥마감재 2발포 스티렌 95.0

석고보드 12.5

벽마감재 2발포 스티렌 60

콘크리트 벽돌 90화강석 30


석고보드 12.5

지붕조립체 1

지붕구조재 1 레미콘 25-240-12 300.0

지붕마감재 1

아스팔트 싱글 35.0공기층 25.0

ForeGround 1.0공기층 50.0

유리면 보온방음판 75.01종 포틀랜드 시멘트 13.0

지붕마감재 2발포 스티렌 90.0

암면 천장마감재 20.0

기초조립체 1기초구조재 1 레미콘 25-240-12 600.0바닥마감재 4 레미콘 25-210-12 300.0

개구부조립체 1 창 1 복층유리 10.0개구부조립체 2 창 2 강화유리 10.0개구부조립체 3 문 1 나무문 9.6개구부조립체 4 문 2 철제 현관문 9.6

<표 3.3> 객체의 매개 변수 설정 예



3.2 BIM 프로그램을 이용한 건축물 설계모델링

3.2.1 BIM기반 건축물의 부재 별 객체 생성 방법

BIM기반 프로그램에서 건축부재의 DB 구축을 위해서는 부재 별 객체 생성 방법이 필요하

다. 각 부재별로 설계 모델링 방법에 의한 표현 방법이 다르기 때문에 표준화된 객체 생성 방

법을 Process화 한다. 건축부재는 BIM기반 프로그램인 ArchiCAD에서 GUI기반으로 기둥, 슬

래브, 벽, 보, 창, 문, 커튼월, 천창, 계단, 오브젝트 등의 건축물 컴포넌트(Building component,

이하 객체)로 객체를 생성 할 수 있다. 본 연구에서는 Design 객체인 벽, 기둥, 바닥, 보, 지

붕, 창, 문을 중심으로 활용하였다. 각 객체들은 기본적인 Interface가 다르고 입력하는 방법의

차이가 있다. 벽, 바닥, 지붕은 Fill과 Composite으로 객체를 생성한다. 보, 기둥, 창, 문은 Fill

로 객체를 생성 한다. 벽은 두께 값을 입력하면 되지만 기둥은 두께 값을 가로, 세로로 나누

어 치수를 입력해야하며 보는 보의 높이 값과 두께 값을 입력하는 방법들이 다르게 설정되어

있다. 창, 문은 여러 가지의 형태로 단일 객체의 파일(*.gsm)을 생성하여 BIM기반 모델링에

파일을 입·출력하여 사용할 수 있다. 이와 같이 각 객체의 특성을 이해하여 BIM기반 모델링

에 활용해야 한다.

부재는 객체로 생성한다. 객체는 재료(이하 Fill) 또는 복수재료(이하 Composite)로 구성된

다. 다음 <표 3.4>는 객체정보화 방법을 보여준다.

BIM기반 프로그램 내에서 객체정보화를 위해 객체를 생성한다. 내벽, 외벽, 바닥, 보, 지붕,

기초, 창, 문 조립체는 복합객체로써 생성된다. 복합객체를 ID로 표준화하여 한 종류의 부위

별 조립체가 된다. <표 3.5> ∼ <표 3.12>은 Fill과 Composite의 조합 방법에 따른 건축부

재의 생성 예시를 보여준다.



부위별 조립체

ArchiCAD의 기능 및 객체생성

ArchiCAD관련파일기능

객체 생성설정

객체 예시

내벽조립체S 벽

Composite

*.tpl부위별 조립체 (ID)

F 벽Composite

부위별 조립체 (ID)

외벽조립체S 벽

Composite


F 벽Composite


바닥조립체S 바닥

Composite


F 바닥Composite


지붕조립체S 지붕

Composite


F 지붕Composite


기초조립체

S

바닥Composite

*.tpl


기둥Fill


보Fill


F

바닥Composite


벽Composite


보Fill


기둥조립체S 기둥

Fill


F 벽Composite


보조립체

S 보Fill

*.tpl


F바닥

Composite부위별 조립체 (ID)

벽Composite


개구부조립체S 창

Fill*.gsm


S 문Fill

*.gsm부위별 조립체 (ID)

<표 3.4> 객체정보화 방법



1) 외벽조립체

외벽조립체는 벽구조재, 벽 외부 마감재, 벽 내부 마감재로 구성되며 ID로 부위별 조립체를

구성한다. 다음 <표 3.5>는 외벽조립체의 객체생성 방법의 예시를 보여준다. 벽구조재 1의

재료는 레미콘 25-240-12이며 Compositedm로 구성된다. 내벽 마감재인 벽마감재 1의 재료는

발포 스티렌, 석고보드의 Composite으로 구성된다. 외벽 마감재인 벽마감재 2의 재료는 발포

스티렌, 콘크리트 벽돌, 화강석의 Composite으로 구성된다. 생성된 부재들은 외벽조립체 1로

부위별 조립체를 구성한다.

부위별 조립체 (ID) 기능 단위 부재 재료 비고

외벽조립체1

S 벽구조재 1 레미콘 25-240-12 Composite

F

외 벽마감재 2

화강석

Composite콘크리트 벽돌

발포 스티렌

내 벽마감재 1발포 스티렌

Composite석고보드

단면상세도

+ + =

화강석콘크리트 벽돌발포 스티렌레미콘 25-240-15발포 스티렌석고보드

3D모델링

<표 3.5> 외벽조립체의 객체생성 방법 예시



2) 내벽조립체

내벽조립체는 벽구조재, 벽마감재로 구성되며 ID로 부위별 조립체를 구성한다. 다음 <표

3.6>은 내벽조립체의 객체생성 방법의 예시를 보여준다. 벽구조재 2의 재료는 레미콘

25-240-12이며 Compositedm로 구성된다. 벽마감재 3의 재료는 발포 스티렌, 석고보드의

Composite으로 구성된다. 생성된 부재들은 내벽조립체 1로 부위별 조립체를 구성한다.


내벽조립체 1

S 벽구조재 2 레미콘 25-240-12 Composite

F 벽마감재 3발포 스티렌


단면상세도

+ =

레미콘 25-240-12발포 스티렌석고보드

3D모델링

<표 3.6> 내벽조립체의 객체생성 방법 예시



3) 기둥조립체

기둥조립체는 기둥구조재, 벽마감재로 구성되며 ID로 부위별 조립체를 구성한다. 기둥구조

재인 기둥객체는 Fill로 생성되며 마감재인 벽 객체는 Composite로 구성이 된다. 다음 <표

3.7>은 기둥 마감재가 내·외기에 면하는 마감재로 구분된 기둥 조립체의 객체생성 방법의 예

시를 보여준다. 기둥구조재 1의 재료는 레미콘 25-240-12이다. 벽마감재 1은 내기에 면하며

재료는 발포 스티렌, 석고보드의 Composite으로 구성된다. 벽마감재 2는 외기에 면하며 재료

는 발포 스티렌, 콘크리트 벽돌, 화강석의 Composite으로 구성된다. 생성된 부재들은 기둥조

립체 1로 부위별 조립체를 구성한다.


기둥조립체 1

S 기둥구조재 1 레미콘 25-240-12 Fill

F

벽마감재 2

화강석

Composite

콘크리트 벽돌

발포 스티렌

벽마감재 1발포 스티렌

석고보드

단면상세도

+ + =


3D모델링

<표 3.7> 기둥조립체의 객체생성 방법 예시



4) 바닥조립체

바닥조립체는 바닥 구조재, 바닥 상부 마감재, 바닥 하부 마감재로 구성되며 ID로 부위별

조립체를 구성한다. 다음 <표 3.8>은 바닥조립체의 객체생성 방법의 예시를 보여준다. 바닥

구조재 1의 재료는 레미콘 25-240-12이다. 바닥마감재 1은 바닥 상부 마감재로 재료는 합판,

1종 포틀랜드 시멘트, 레미콘 25-210-12, EPS 층간 소음 방지재의 Composite으로 구성된다.

바닥마감재 3은 바닥 하부 마감재로 재료는 석고보드의 Composite으로 구성된다. 생성된 부

재들은 바닥조립체 1로 부위별 조립체를 구성한다.


바닥조립체 1

S 바닥구조재 1 레미콘 25-240-12 Composite

F상부 바닥마감재 1

합판

Composite1종 포틀랜드 시멘트

레미콘 25-210-12

EPS 층간 소음 방지재

하부 바닥마감재 3 석고보드 Composite

단면상세도

+ +

=

합판1종 포틀랜드 시멘트레미콘 25-210-12EPS 층간 소음 방지재레미콘 25-240-12석고보드

3D모델링

<표 3.8> 바닥조립체의 객체생성 방법 예시



5) 보조립체

보조립체는 보구조재, 바닥 상부 마감재, 바닥 하부 마감재, 벽 수직 마감재로 구성되며 ID

로 부위별 조립체를 구성한다. 보구조재는 보 객체를 이용하여 Fill로 생성된다. 보마감재는

바닥 객체와 벽 객체의 복합객체이며 Composite으로 구성한다. 다음 <표 3.9>은 보조립체의

객체생성 방법의 예시를 보여준다. 보구조재 1의 재료는 레미콘 25-240-12이다. 바닥마감재 1

은 보의 상부 마감재이며 재료는 발포 스티렌, 석고보드의 Composite으로 구성된다. 바닥마감

재 2는 보의 하부 마감재이며 재료는 발포 스티렌, 석고보드의 Composite으로 구성된다. 벽마

감재 1은 내기에 면하는 보의 수직 마감재이며 재료는 발포 스티렌, 석고보드의 Composite으

로 구성된다. 벽마감재 2는 외기에 면하는 보의 수직 마감재이며 재료는 발포 스티렌, 콘크리

트 벽돌, 화강석의 Composite으로 구성된다. 생성된 부재들은 보조립체 1로 부위별 조립체를

구성한다.




보조립체 1

S 보구조재 1 레미콘 25-240-12 Fill

F

하부 바닥마감재 2발포 스티렌


외 벽마감재 2

화강석

Composite콘크리트 벽돌

발포 스티렌

내 벽마감재 1발포 스티렌


단면상세도

+ +

=


3D모델링

<표 3.9> 보조립체의 객체생성 방법 예시



6) 지붕조립체

지붕조립체는 구조재, 지붕 상부 마감재, 지붕 하부 마감재로 구성되며 ID로 부위별 조립

체를 구성한다. <표 3.10>은 지붕조립체의 객체생성 방법의 예시를 보여준다. 지붕구조재 1

의 재료는 레미콘 25-240-12이다. 지붕마감재 1은 상부 지붕마감재이며 재료는 아스팔트 싱

글, 공기층, Foreground, 공기층, 유리면 보온방음판, 1종 포틀랜드 시멘트의 Composite으로

구성된다. 지붕마감재 2는 하부 지붕마감재이며 재료는 발포 스티렌, 암면 천장마감재의

Composite으로 구성된다. 생성된 부재들은 지붕조립체 1로 부위별 조립체를 구성한다.


지붕조립체 1

S 지붕구조재 1 레미콘 25-240-12 Composite

F

상부 지붕마감재 1

아스팔트 싱글

Composite

공기층

Foreground

공기층

유리면 보온방음판

1종 포틀랜드 시멘트

하부 지붕마감재 2발포 스티렌

Composite암면 천장마감재

단면상세도

+ +

=

아스팔트 싱글공기층Foreground공기층유리면 보온방음판1종 포틀랜드 시멘트레미콘 25-240-12발포 스티렌암면 천장마감재

3D모델링

<표 3.10> 지붕조립체의 객체생성 방법 예시



7) 기초조립체

기초조립체는 구조재, 마감재로 구성되며 ID로 부위별 조립체를 구성한다. <표 3.11>은 기

초조립체의 객체생성 방법의 예시를 보여준다. 기초구조재 1의 재료는 레미콘 25-240-12이다.

바닥마감재 4는 하부 마감재이며 재료는 레미콘 25-210-12의 Composite으로 구성된다. 생성

된 부재들은 기초조립체 1로 부위별 조립체를 구성한다.


기초조립체 1S 기초구조재 1 레미콘 25-240-12 Composite

F 바닥마감재 4 레미콘 25-210-12 Composite

단면상세도

+ = 레미콘 25-240-12

레미콘 25-210-12

3D모델링

<표 3.11> 지붕조립체의 객체생성 방법 예시



8) 개구부조립체(창)

창조립체는 구조재와 마감재의 구분 없이 창으로 구성되며 ID로 부위별 조립체를 구성한

다. 다음 <표 3.12>는 개구부 조립체(창)의 객체생성 방법의 예시를 보여준다. 창 1의 재료

는 복층유리이며 Fill로 구성된다. 생성된 부재는 개구부조립체 1로 부위별 조립체를 구성한

다.


개구부조립체 1 S 창 1 복층유리 Fill

단면상세도 복층유리

3D모델링

<표 3.12> 개구부조립체(창)의 객체생성 방법 예시



9) 개구부조립체(문)

문조립체는 구조재와 마감재의 구분 없이 문으로 구성되며 ID로 부위별 조립체를 구성한

다. 다음 <표 3.13>는 개구부조립체(문)의 객체생성 방법의 예시를 보여준다. 문 1의 재료는

나무문이며 Fill로 구성된다. 생성된 부재는 개구부조립체 3로 부위별 조립체를 구성한다.


개구부조립체 3 S 문 1 나무문 Fill

단면상세도

나무문

3D모델링

<표 3.13> 개구부조립체(문)의 객체생성 방법 예시



3.2.2 BIM기반 건축물의 부재 별 객체 정보 입력

다음 [그림 3.9]는 ArchiCAD의 객체 정보 입력 화면이다.

수직

조립체

Wall Column

수평

조립체

Slab Beam

[그림 3.9] ArchiCAD의 객체 별 정보 입력 화면



지붕

조립체

Roof -

-

기타

조립체

Window Door

[그림 3.9] ArchiCAD의 객체 별 정보 입력 화면 (계속)



3.2.3 BIM기반 건축물의 설계 모델링

ArchiCAD의 객체를 활용하여 모델링 된 단위부재는 부위별 조립체를 구성한다. 부위별 조

립체들이 모여 조립체를 구성하게 되며 최종으로 하나의 건축물이 완성된다. 다음 [그림

3.10]과 [그림 3.11]은 ArchiCAD로 모델링된 건축물 평면도의 예이다.

[그림 3.10] 1층 평면도



[그림 3.11] 2층 평면도

다음 [그림 3.12]은 ArchiCAD로 모델링한 조감도이다.

[그림 3.12] 조감도



다음 [그림 3.13]은 ArchiCAD로 모델링한 기둥조립체 1의 상세도이다.

석고보드

발포 스티렌

레미콘 25-240-12

발포 스티렌

석고보드

화강석

[그림 3.13] 기둥조립체 1의 상세도

다음 [그림 3.14]은 ArchiCAD로 모델링한 외벽조립체 1의 상세도이다.

석고보드

발포 스티렌

레미콘 25-240-12

발포 스티렌

석고보드

화강석

[그림 3.14] 외벽조립체 1의 상세도



다음 [그림 3.15]은 ArchiCAD로 모델링한 내벽조립체 1의 상세도이다.

레미콘 25-240-12

발포 스티렌

석고보드

[그림 3.15] 내벽조립체 1의 상세도

다음 [그림 3.16]은 ArchiCAD로 모델링한 보조립체 1의 상세도이다.

석고보드

발포 스티렌

레미콘 25-240-12

발포 스티렌

석고보드

화강석

[그림 3.16] 내벽조립체 1의 상세도



3.3 건축부재 원단위 이산화탄소 당량 정보 구축

BIM기반 모델링 후 BIM 프로그램의 Output File과 단위환산 DB와 CO₂DB를 연계하여

부재별 원단위 이산화탄소 당량 배출량을 산출한다.

3.3.1 LCI DB의 재료 별 환산된 배출계수

1) 재료 별 배출량 정보 구축과 단위 환산

가. 재료 원단위 이산화탄소 당량 배출량 정보 구축

건축부재의 원단위 이산화탄소 당량을 산출하기위해 국가 LCI DB(표 2.11 참조)를 활용한

다. BIM기반 프로그램과 동일한 재료 DB 구축한다.

나. 재료의 이산화탄소 당량 원단위 환산 계수 정보 구축

BIM기반 프로그램인 ArchiCAD는 Output File의 부재별 물량 단위를 m3으로 산출할 수 있

다. 그러나 국가 LCI DB 재료의 이산화탄소 당량의 단위는 kg, m2, m3, x가 있다. 자동화 과

정에서 BIM기반 프로그램의 결과 파일인 Schedules(Output File)과 DB기반 프로그램의 이산

화탄소 당량 DB를 연동하기 위하여 단위환산이 필요하다. 다음 <표 3.17>은 재료의 단위정

보를 DB화하여 부재 단위환산에 연동하는 예이다. 1단계로 LCI DB 재료의 이산화탄소 당량

(kg CO2-eq/단위)을 BIM기반 프로그램의 Schedule 속성 값의 단위인 m3을 기준으로 체적단

위 이산화탄소 당량(kg CO2-eq/m³)의 DB를 구축한다.

다음 <표 3.14>에 나타낸 바와 같이 LCI DB 재료 중 하나인 레미콘 25-240-12의 단위는 m³이

기 때문에 BIM기반 프로그램의 결과 파일인 Schedules (Output File) 과 DB기반 프로그램의 원단

위 이산화탄소 당량을 산출하기 위해 단위환산을 할 필요가 없다.

콘크리트 벽돌의 단위는 레미콘 25-240-12와 달리 kg이기 때문에 단위환산을 할 필요가 있

는데 환산계수인 ‘2.3000E+03’을 이용한 결과 ‘2.8290E+02’ 이라는 m3을 기준으로 단위환산을

한 체적단위 이산화탄소 당량을 구할 수 있다. 또한 이와 같은 방식으로 단위가 m2인 복층유

리 역시 환산계수를 이용하여 단위가 m3인 배출계수 ‘1.4013E+03’로 환산이 가능하며 단위가

x인 나무문도 '7.4595E+01'로 환산한다. 재료의 원단위 이산화탄소 당량을 환산하며 부재 단

위환산에 연동하였다.



재료LCI DB의 이산화탄소 당량 단위환산계수 환산된

이산화탄소 당량[kg CO₂-eq/ m³]

배출계수[kg CO₂-eq]

단위 환산계수 단위

1종 포틀랜드 시멘트 9.4800E-01 kg CO₂-eq/kg 3.1500E+03 kg/m³ 2.9862E+03

레미콘 25-210-12 4.0900E+02 kg CO₂-eq/m³ - - 4.0900E+02

레미콘 25-240-12 4.1400E+02 kg CO₂-eq/m³ - - 4.1400E+02

발포 스티렌 1.9600E+00 kg CO₂-eq/kg 2.5000E+01 kg/m³ 4.9000E+01

석고보드 1.3800E-01 kg CO₂-eq/kg 1.5000E+03 kg/m³ 4.2900E+02

아스팔트 싱글 1.6230E+00 kg CO₂-eq/x 4.9500E-04 x/m³ 3.2788E+03

암면 천장마감재 1.5400E+00 kg CO₂-eq/kg 5.0000E+02 kg/m³ 7.7000E+02

유리면 보온방음판 1.5900E-01 kg CO₂-eq/kg 6.0000E+01 kg/m³ 9.5400E+00

콘크리트 벽돌 1.2300E-01 kg CO₂-eq/kg 2.3000E+03 kg/m³ 2.8290E+02

합판 8.1800E+02 kg CO₂-eq/m³ - - 8.1800E+02

화강석 4.4210E+00 kg CO₂-eq/m³ - - 4.4210E+00

EPS 층간 소음 방지재 2.3100E+00 kg CO₂-eq/kg 3.0000E+01 kg/m³ 6.9300E+01

복층유리 2.2420E+01 kg CO₂-eq/m² 1.6000E-02 m²/m³ 1.4013E+03

강화유리 1.1330E+01 kg CO₂-eq/m² 1.0000E-02 m²/m³ 1.1330E+03

나무문 3.8670E+00 kg CO₂-eq/x 5.1840E-02 x/m³ 7.4595E+01

철제 현관문 2.2420E+01 kg CO₂-eq/x 7.0538E-02 x/m³ 1.5815E+00

<표 3.14> 재료 별 이산화탄소 달량의 단위환산 예



3.3.2 LCI DB의 재료 산출 단위

1) 건축부재 물량 전달

앞절(3.2.3)에서 기술한 예제건물을 ArchCAD로 설계모델링한 후 생성된 건축부재의 물량

값은 Excel File형식의 3개 Output File로 전달된다. 다음 <표 3.15>은 부재의 물량 예를 보

여준다.

부위별 조립체(ID) 단위부재 체적 [m³]

외벽조립체 1

벽구조재 1 46.0350

벽마감재 1 16.8178

벽마감재 2 33.1452

내벽조립체 1벽구조재 2 3.4262

벽마감재 3 1.3697

기둥조립체 1

기둥구조재 1 6.0750

벽마감재 1 1.4332

벽마감재 2 6.0652

바닥조립체 1

바닥구조재 1 55.4186

바닥마감재 1 18.1406

바닥마감재 3 1.7368

보조립체 1

보구조재 1 9.2340

바닥마감재 2 2.2512

벽마감재 1 2.1782

벽마감재 2 7.3872

지붕조립체 1

지붕구조재 1 26.7908

지붕마감재 1 19.1510

지붕마감재 2 7.6419

기초조립체 1기초구조재 1 57.7417

바닥마감재 4 28.8708

개구부조립체 1 창 1 0.1818

개구부조립체 2 창 2 0.0400

개구부조립체 3 문 1 0.0861

개구부조립체 4 문 2 0.1476

<표 3.15> 부재의 물량 예



2) 건축부재의 원단위 이산화탄소 당량 배출량 정보 구축

건축부재의 이산화탄소 당량 배출량을 구하기 위하여 단위부재의 원단위 배출량 정보를 구

축한다. 전달된 Output File의 정보를 이용하여 단위부재에 구성된 각 재료의 체적을 산출한

다. 구축된 LCI DB의 재료 별 이산화탄소 당량(kg CO2-eq/m³)의 정보를 활용해 각 재료의

이산화탄소 당량을 산출하고 총 이산화탄소 당량을 합하여 부재의 이산화탄소 당량

(kg CO2-eq/m³)의 정보를 구축한다. 다음 <표 3.16>은 단위부재의 이산화탄소 당량 배출량

산출의 예를 예주며, <표 3.17>은 단위부재 별 이산화탄소 당량 배출량 환산 예이다.

단위 부재 재료재료의 체적비

①

LCI DB 재료의이산화탄소 당량[kg CO₂-eq/m³]

②

재료의이산화탄소 당량

[kg CO₂-eq]① X ②

벽구조재 1레미콘 25-240-12 0.9955 4.1400E+02 4.1215E+02

일반 이형철근 0.0045 3.1015E+03 1.3846E+01

합 계 4.2600E+02

<표 3.16> 단위부재의 이산화탄소 당량 배출량 산출의 예



단위 부재 재료재료

체적비

LCI DB 재료의이산화탄소 당량[kg CO₂-eq/m³]

재료의 이산화탄소 당량[kg CO₂-eq/m³]

부재의이산화탄소 당량[kgCO-eq/m³]

벽구조재 1레미콘 25-240-12 0.9955 4.1400E+02 4.1215E+02

4.2600E+02일반 이형철근 0.0045 3.1015E+03 1.3846E+01

벽구조재 2레미콘 25-240-12 0.9955 4.1400E+02 4.1215E+02

4.2600E+02일반 이형철근 0.0045 3.1015E+03 1.3846E+01

벽마감재 1발포 스티렌 0.8837 4.9000E+01 4.3302E+01

9.3186E+01석고보드 0.1163 4.2900E+02 4.9884E+01

벽마감재 2

발포 스티렌 0.3333 4.9000E+01 1.6333E+01

1.5852E+02콘크리트 벽돌 0.5000 2.8290E+02 1.4145E+02

화강석 0.1667 4.4210E+00 7.3683E-01

벽마감재 3발포 스티렌 0.8387 4.9000E+01 4.1097E+01

1.1029E+02석고보드 0.1613 4.2900E+02 6.9194E+01

기둥구조재 1레미콘 25-240-12 0.9809 4.1400E+02 4.0608E+02

4.6542E+02일반 이형철근 0.0191 3.1015E+03 5.9340E+01

바닥구조재 1레미콘 25-240-12 0.9911 4.1400E+02 4.1030E+02

4.3800E+02일반 이형철근 0.0089 3.1015E+03 2.7692E+01

바닥마감재 1

합판 0.0833 8.1800E+02 6.8167E+01

1.2455E+031종 포틀랜드 시멘트 0.3333 2.9862E+03 9.9540E+02

레미콘 25-210-12 0.4167 4.0900E+02 1.7042E+02

EPS층간소음방지재 0.1667 6.9300E+01 1.1550E+01

바닥마감재 2발포 스티렌 0.8837 4.9000E+01 4.3302E+01

9.3186E+01석고보드 0.1163 4.2900E+02 4.9884E+01

바닥마감재 3 석고보드 1.0000 4.2900E+02 4.2900E+02 4.2900E+02

바닥마감재 4 레미콘25-210-12 1.0000 4.0900E+02 4.0900E+02 4.0900E+02

보구조재 1레미콘 25-240-12 0.9898 4.1400E+02 4.0978E+02

4.4142E+02일반 이형철근 0.0102 3.1015E+03 3.1648E+01

지붕구조재 1레미콘 25-240-12 0.9911 4.1400E+02 4.1030E+02

4.3800E+02일반 이형철근 0.0089 3.1015E+03 2.7692E+01

지붕마감재 1

아스팔트 싱글 0.1759 3.2788E+03 5.7667E+02

7.7535E+02

Air Space 0.3769 0.0000E+00 0.0000E+00

Foreground 0.0050 0.0000E+00 0.0000E+00

Air Space 0.3769 0.0000E+00 0.0000E+00

유리면 보온방음판 0.3769 9.5400E+00 3.5955E+00

1종 포틀랜드 시멘트 0.0653 2.9862E+03 1.9508E+02

지붕마감재 2발포 스티렌 0.8182 4.9000E+01 4.0091E+01

1.8009E+02암면 천장마감재 0.1818 7.7000E+02 1.4000E+02

기초구조재 1레미콘 25-240-12 0.9911 4.1400E+02 4.1030E+02

4.3800E+02일반 이형철근 0.0089 3.1015E+03 2.7692E+01

창 1 복층유리 1.0000 1.4013E+03 1.4013E+03 1.4013E+03

창 2 강화유리 1.0000 1.1330E+03 1.1330E+03 1.1330E+03

문 1 나무문 1.0000 7.4595E+01 7.4595E+01 7.4595E+01

문 2 철제 현관문 1.0000 1.5815E+00 1.5815E+00 1.5815E+00

<표 3.17> 단위부재 별 이산화탄소 당량 배출량의 환산 예



3.3.3 부재 별 이산화탄소 당량 배출량

건축부재의 이산화탄소 당량 배출량을 산출하기 위하여 BIM기반 프로그램에서 산출된 단

위부재 별 체적(m³)을 구축된 단위재료의 원단위 이산화탄소 당량을 기준으로 산출한다.

다음 <표 3.18>는 부위별 조립체의 원단위 이산화탄소 당량 배출량을 산출하는 예를 보여

준다. 외벽조립체 1은 벽구조재 1, 벽마감재1, 벽마감재 2로 구성된다. 각 단위 부재의 이산화

탄소 당량 배출량으로는 벽구조재 1은 체적이 46.0350(m³)이고 1.9611E+04의 이산화탄소 당량

배출량을 산출할 수 있다. 벽마감재 1은 체적이 16.8178(m³)이고 1.5672E+03의 이산화탄소 당

량 배출량을 산출할 수 있다. 벽마감재 2은 체적이 33.1452(m³)이고 5.2542E+03의 이산화탄소

당량 배출량을 산출할 수 있다.

부위별 조립체 단위 부재체적[m³]

이산화탄소 당량[kg CO₂-eq]

외벽조립체 1

벽구조재 1 46.0350 1.9611E+04

벽마감재 1 16.8178 1.5672E+03

벽마감재 2 33.1452 5.2542E+03

내벽조립체 1벽구조재 2 3.4262 1.4596E+03

벽마감재 3 1.3697 1.5106E+02

기둥조립체 1

기둥구조재 1 6.0750 2.8274E+03

벽마감재 1 1.4332 1.3355E+02

벽마감재 2 6.0652 9.6146E+02

바닥조립체 1

바닥구조재 1 55.4186 2.4273E+04

바닥마감재 1 18.1406 2.2595E+04

바닥마감재 3 1.7368 7.4509E+02

보조립체 1

보구조재 1 9.2340 4.0761E+03

바닥마감재 2 2.2512 2.0978E+02

벽마감재 1 2.1782 2.0298E+02

벽마감재 2 7.3872 1.1710E+03

지붕조립체 1　

지붕구조재 1 26.7908 1.1734E+04

지붕마감재 1 19.1510 1.4849E+04

지붕마감재 2 7.6419 1.3762E+03

기초조립체 1　기초구조재 1 57.7417 2.5291E+04

바닥마감재 4 28.8708 1.1808E+04

개구부조립체 1 창 1 0.1818 2.5475E+02

개구부조립체 2 창 2 0.0400 4.5320E+01

개구부조립체 3 문 1 0.0861 6.4226E+00

개구부조립체 4 문 2 0.1476 2.3342E-01

<표 3.18> 부위별 조립체의 이산화탕소 당량 산출 예



3.4 설계단계 건축물 이산화탄소 당량 배출량 산출 및 분석

3.4.1 BIM기반 설계 건축물의 이산화탄소 당량 배출량 분석

모델링된 건축물은 분류체계에 의해 단위 부재, 부위별 조립체의 단계를 구분하여 이산화탄소

당량 배출량을 분석한다.

1) 단위 부재

건축물을 구성하는 단위 부재를 분류하여 이산화탄소 당량 배출량을 분석한다. 다음 <표

3.19>은 단위부재의 이산화탄소 당량 배출량 산출 예이다. 벽구조재 1의 체적은 46.0350(m³)

이며 이산화탄소 당량 배출량은 1.9611E+04이다. 벽구조재 2의 체적은 3.4262(m³)이며 이산화

탄소 당량 배출량은 1.4185E+03이다. 벽마감재 1의 체적은 20.4292(m³)이며 이산화탄소 당량

배출량은 1.9016E+03이다. 벽마감재 2의 체적은 46.5976(m³)이며 이산화탄소 당량 배출량은

7.4001E+03이다. 벽마감재 3의 체적은 1.3697(m³)이며 이산화탄소 당량 배출량은 1.5068E+02

이다.

단위 부재 체적 [m³]이산화탄소 당량

[kg CO₂-eq]단위 부재 비율

[%]벽구조재 1 46.0350 1.9611E+04 13.1727%벽구조재 2 3.4262 1.4185E+03 0.9528%벽마감재 1 20.4292 1.9016E+03 1.2773%벽마감재 2 46.5976 7.4001E+03 4.9707%벽마감재 3 1.3697 1.5068E+02 0.1012%

기둥구조재 1 6.0750 2.5151E+03 1.6894%바닥구조재 1 55.4186 2.4273E+04 16.3043%바닥마감재 1 18.1406 2.2595E+04 15.1770%바닥마감재 2 2.2512 2.0979E+02 0.1409%바닥마감재 3 1.7368 7.4509E+02 0.5005%바닥마감재 4 28.8708 1.1808E+04 7.9316%보구조재 1 9.2340 4.0761E+03 2.7379%

지붕구조재 1 26.7908 1.1734E+04 7.8819%지붕마감재 1 19.1510 1.4849E+04 9.9740%지붕마감재 2 7.6419 1.3762E+03 0.9244%기초구조재 1 57.7417 2.3905E+04 16.0573%창 1(복층유리) 0.1818 2.5475E+02 0.1711%창 2(강화유리) 0.0400 4.5320E+01 0.0304%문 1(나무문) 0.0861 6.4226E+00 0.0043%

문 2(철제 현관문) 0.1476 2.3342E-01 0.0002%

<표 3.19> 단위부재의 이산화탕소 당량 산출 예



다음 [그림 3.17]은 건축물을 구성하는 단위 부재의 이산화탄소 당량 배출량 비율을 분석

하는 예이다.

[그림 3.17] 단위부재의 이산화탄소 당량 배출량 비율 분석



2) 부위별 조립체

건축물을 구성하는 부위별 조립체를 분류하여 이산화탄소 당량 배출량을 분석한다. 다음

<표 3.20>은 부위별 조립체의 이산화탄소 당량 배출량 산출의 예이다.

부위별 조립체 (ID) 체적 [m³]부위별 조립체 배출량

[kg CO₂-eq]부위별 조립체 비율

[%]외벽조립체 1 95.9980 2.6426E+04 17.7505%내벽조립체 1 4.7959 1.5691E+03 1.0540%기둥조립체 1 13.5734 3.6286E+03 2.4373%바닥조립체 1 75.2960 4.7613E+04 31.9819%보조립체 1 21.0506 5.6588E+03 3.8010%

지붕조립체 1 53.5837 2.7959E+04 18.7804%기초조립체 1 86.6125 3.5713E+04 23.9888%

개구부조립체 1 0.1818 2.5475E+02 0.1711%개구부조립체 2 0.0400 4.5320E+01 0.0304%개구부조립체 3 0.0861 6.4226E+00 0.0043%개구부조립체 4 0.1476 2.3342E-01 0.0002%

<표 3.20> 부위별 조립체의 이산화탄소 당량 배출량의 산출 예

다음 [그림 3.18]은 건축물을 구성하는 부위별 조립체의 이산화탄소 당량 배출량 비율을

분석하는 예이다.

[그림 3.18] 부위별 조립체의 이산화탄소 당량 배출량 비율 분석

제 4 장 BIM기반 LCA평가도구 개발


제 4 장 BIM 기반 LCA평가도구 개발

BIM 기반 LCA 평가도구(Tool) 개발은 설계 단계에서의 건축물 이산화탄소 당량 배출량

(kg CO2-eq)을 산출할 수 있는 Tool을 사용자에게 제공하는 것을 목적으로 한다.

이를 위해 먼저 10 개의 프로그램 모듈을 기본으로 평가도구 시스템을 구성하여, BIM Tool

에서 추출된 정보로부터 각종 입․출력 data 및 저장 정보의 흐름도를 작성하였으며 특히,

입․출력 및 검색 기능과 편리성을 강화하여 사용자 중심의 User Interface가 될 수 있도록

노력하였다.

4.1 LCA평가도구의 시스템 개념

4.1.1 시스템 개념도

본 연구에서 개발된 LCA평가도구는 BIM Tool에서 생성된 BOQ 파일의 물량 정보를 활용

하여 이산화탄소 당량 배출량(kg CO2-eq)을 분석하고 평가하는 과정을 제공한다.

BIM Tool을 이용하여 건축물을 물리적 물체(Component)들의 집합체로 형상화하고, 형상

모델로부터 LCI DB가 제시하는 재료들에 기반 한 물량을 산출하여 BOQ 파일을 생성한다.

“LCA 평가도구 시스템“에서는 BOQ 파일의 Data를 코드화하며, LCI DB와 연계하여, 건축

재료별 원단위 이산화탄소 당량 배출량(kg CO2-eq)를 구축한다. 또한, BOQ 파일에 저장된

조립체 정보 및 속성 등을 활용하여, 건축물 또는 조립체별 이산화탄소 당량 배출량

(kg CO2-eq)을 산출하고 분석할 수 있다.

물리적인 시스템의 구성은 [그림 4.1]과 같이 BIM Tool, MS Excel, MS SQL Express,

LCA평가 도구 시스템으로 구성되며, 하나의 Desktop에서 구동되는 형태로 구축한다. 프로그

램간의 인터페이스는 일반적으로 활용되는 Excel를 사용하여, 범용성을 확보하고, 내부적으로

는 MS-SQL Express DB을 활용하여, 재사용 가능한 형태로 구성하였다.

“LCA평가도구 시스템”의 기능적인 구성은 [그림 4.2]와 같이 프로젝트관리·물량관리·검

색·LCI관리·코드관리로 구성되며, 각각의 관리기능에 따른 세부 기능으로 구성되어 진다.



[그림 4.1] 시스템 구성도

[그림 4.2] 시스템 기능구성도

프로젝트 관리 기능은 프로젝트를 생성하고 프로젝트 목록을 저장하는 세부 기능들로 구성

되어 있으며, 물량 관리 기능은 BIM Tool에서 생성된 BOQ 파일로부터 Data를 코드화하여

평가도구 시스템으로 전달하는 기능을 수행한다. LCI 관리 기능은 LCI DB를 등록하고 관리

하는 기능을 수행하며, 코드 관리 기능은 BIM Tool로부터 전달되어 온 속성 및 물량 정보와

LCI DB의 정보를 연계하여 산정된 이산화탄소 당량 배출량(kg CO2-eq)을 관리하는 기능을

수행한다.



4.2 LCA평가도구의 Information Flow

4.2.1 Information Flow

“LCA 평가도구 시스템”은 LCI 정보를 내부 DB에 저장을 하고, 부재의 목록과 비교하고,

건축물의 특징을 반영한 분석 알고리즘을 적용하여, 부재를 재구성하며, 실무적으로 효율성이

높은 형태의 분석 정보를 제공하여, 설계 단계에서의 최소의 이산화탄소 당량 배출량

(kg CO2-eq)으로 건축이 가능한 건물을 도출하는데 도움을 주고자 한다.

[그림 4.3] 정보의 순환

BIM Data의 활용과 공신력 있는 LCI DB을 결합하여, 자재 단위의 이산화탄소 당량 배출

량(kg CO2-eq)을 계산하고, 분석하기 위하여, LCI DB 축적, BOQ 물량 처리, BOQ 편집기능,

알고리즘 적용, 정보검색 및 출력기능을 반복적으로 수행하여, 최적 안을 도출할 수 있도록

하였다.

BIM 물량 정보의 처리부터 물량의 추출과 LCI DB와의 연계 그리고, BOQ의 처리, DB화,



축적 정보의 분석 과정은 [그림 4.4]의 정보 흐름도에 나타난 것과 같다.

Excel형태로 되어 있는 LCI Data를 “LCI 관리”의 LCI 정보 Import 기능으로 프로그램 내

부로 가져와서 LCI 그룹(예 : IPCC 2006)를 생성하여, 프로그램 내부에 LCI DB을 생성하고,

BOQ 파일(Beam/Slab/Etc, Door, Window) 3 종류를 BOQ 관리의 BOQ Import 기능으로 프

로그램 내부로 Import하면서, 건축물의 구조에 따라 LCI DB의 비교, 이형철근 분리, 물량 산

출 알고리즘 적용 등의 과정을 통해서, 부재별 탄소배출량을 계산하고, 분석자의 확인을 거쳐

프로그램 내부에 BOQ DB에 저장을 하며, 검색/보고서 기능으로 BOQ DB의 저장 내용을 미

리보기 및 출력하도록 한다.

[그림 4.4] 정보 흐름도



4.3 LCA평가도구의 Database 설계

LCA평가도구 시스템은 집계/분석을 위한 DB시스템으로 시스템 내부적으로 [그림4.5]와 같

은 논리적 구조를 가지고 있다. 프로젝트 단위의 시스템과 LCI 버전별 정보, 그리고 이형철근

비율 등이 논리적으로 관계를 유지하면서 구성되어 있다.

프로젝트 정보는 사업개요 엔티티에 속하며, 정보는 엔티티의 어트리뷰터에 해당이 되며,

사업개요는 BOQ와 연관관계를 가지게 되고, BOQ는 LCI와 관계가 구성되게 된다.

BIM Tool에서 생성된 BOQ 파일로부터 추출한 물량정보와 LCI DB의 테이블명, 필드명,

타입, 길이, ID, Key등을 정의하여 DB의 물리적 구성을 수행한다.

논리적 설계는 업무프로세스상의 항목별 내용을 파악하여, “LCA평가도구 시스템”의 기능이

정상적으로 수행 되도록 하며, 물리적 설계는 실제 저장 장소 및 저장 위치, 데이터 처리 형

식, 데이터 길이 등을 정의하여, 프로그램의 기능, 프로세스와 연결 되도록 한다.

[그림 4.5] 논리적 DB 설계



4.4 LCA평가도구의 프로그램 모듈구성

4.4.1 물량정보 Import module

BIM에서 추출한 물량정보 Excel 파일(BOQ 파일)을 읽어서, LCA평가도구 프로그램에 프

로젝트 단위의 정보를 저장하는 기능을 수행한다. Excel 파일은 본 프로그램이 인지할 수 있

는 규칙에 의해 Column의 Format이 정해져 있어야 한다.

BIM Tool에서 BOQ(Bill of Quantities)의 생성은 자동으로 항목을 선택하게 되면, 원하는

형태로 Excel파일을 생성할 수 있으며, 이렇게 생성된 BOQ파일은 Beam/Colum/Slab/Object

가 하나의 파일로 생성이 되고, Door와 Window가 각각 다른 파일로 생성이 되는데, 일반

BOQ파일과 Door, Winodw의 Format이 다른 형태의 Format으로 생성 되므로, “LCA 평가도

구 시스템”에서는 파일을 선택 후 로직으로 Door, Window, 일반을 구분하여 처리하도록 개

발 한다.

[그림 4.7] BOQ 처리 순서도



일반적으로 BIM Tool에서는 철근이 모델링되지 않으므로, 철근의 탄소배출량을 별도로 고

려하여 산출하여야 한다. 본 연구에서는 철근 콘크리트의 경우 LCI DB에 등록된 재료 레미

콘 25-240-12를 적용하고, 무근 콘크리트의 경우 LCI DB의 레미콘 25-210-12를 적용하였으

므로, 자재 Import Module에서는 LCI 코드와 Row의 정보를 비교하여, 철근 콘크리트에 해당

하는 재료가 적용된 경우, 구조체의 이형철근 비율을 적용해서 BOQ의 물량을 분리하여 탄소

배출량을 계산하고 각 부재별 탄소배출량을 BOQ DB에 저장한다.



4.4.2 물량정보 Export module

“LCA평가도구 시스템”에서 프로젝트를 선택하고, BOQ Export 기능을 선택하여, 이미 저장

되어 있는 BOQ의 탄소배출량을 BOQ DB를 사용자가 지정한 Excel 파일명으로 저장한다.

Excel 저장 시 “LCA평가도구 시스템”의 사용자 화면에 보이는 정보 이외에도 관리를 위해

등록되어 있던 모든 정보를 Excel로 저장하며, 저장된 파일은 사용자가 MS Excel 프로그램

을 사용하여 확인할 수 있다.

[그림 4.8] BOQ Export 순서도



4.4.3 BOQ(Bill of Quantities) DB module

해당 프로젝트를 선택하면, BIM Tool에서 생성된 BOQ 정보가 DB의 관계 설정에 의해 자

동으로 사용자 화면에 표 형식으로 출력된다. 사용자 화면에서는 모든 정보를 표현 하지 않

고, 업무를 위한 필수 항목들만 표시하며, 4.4.2 물량정보 Export module의 기능을 활용하여,

Excel 파일로 저장하여 확인할 수 있다.

[그림 4.9] BOQ Database 보기



4.4.4 LCI 정보 연계 module

BIM Tool에서 생성된 BOQ Excel 파일를 선택하면, 내부의 Data에 의해 일반 BOQ, Door,

Window를 구분하고, 각각에 맞는 처리 방식으로 Data을 처리한다. LCI DB의 정보와 BOQ

파일에서 추출한 Data을 비교하기 위하여, Element ID의 문자와 숫자를 분리하고, Fill의 정

보를 문자와 숫자로 분리한다. 분리된 정보 중에서, 기둥조립체인 경우에는 Fill의 숫자에 문

자가 포함 되어 있으므로, 부재 명칭만 분리하여, Composite Skin에 분리한 부재 명칭을 넣어

처리한다.

철근 콘크리트 구조인 경우, 사용재료가 레미콘 25-240-12 또는 레미콘 25-240-15이면, 이

형철근에 대한 비율을 DB로부터 Fill에서 분리한 구조재 명칭으로 찾아서 물량을 분리하여,

철근의 탄소배출량을 계산한다.

BOQ의 모든 정보는 사용자 화면에 목록이 나타나며, LCI DB와 일치하지 않는 재료 데이

터의 경우 탄소배출량이 표시되지 않고, 목록에는 불일치 사항이 색상으로 표현한다. 이를 통

해, 사용자가 쉽게 확인하여 후속 처리를 할 수 있도록 하며, 저장 기능을 사용할 경우 목록

에 있는 정보를 DB에 저장을 한다.

[그림 4.10] LCI 정보 처리



4.4.5 LCI 정보 Import module

LCI 정보의 갱신에 따른 데이터 연계 및 활용을 위해, LCI 정보를 버전별로 등록할 수 있

도록 하였다. LCI 리스트에서 선택 혹은 신규 등록을 선택하여 정보를 입력하고, LCI Excel

파일을 선택하여 Row단위 읽기를 수행한다. 선택된 Excel 파일의 LCI 정보를 Row 단위로

유효성 검사를 수행하여 사용자 화면에 목록을 표현하고, 사용자가 확인 또는 편집한 이후

LCI DB에 코드화하여 저장한다.

LCI 파일 선택

Row 단위 읽기

Start

End

LCI DB

Y

유효성검사 N

Y

실패 목록

사용자입력여부

N

사용자 입력

편집화면

[그림 4.11] LCI 정보 Import 순서도



4.4.5 이형철근비 정보 Import module

프로젝트별 이형철근비 정보의 적용을 구분하고 연계 및 활용을 위해, 이형철근비 정보를

버전별로 등록할 수 있도록 하였다. 이형철근비 리스트에서 선택 혹은 신규 등록을 선택하여

정보를 입력하고, 이형철근비 Excel파일을 선택하여 Row단위 읽기를 수행한다. 선택된 Excel

파일의 이형철근비 정보를 Row 단위로 유효성 검사를 수행하여 사용자 화면에 목록을 표현

하고, 사용자가 확인 또는 편집한 이후 이형철근비 DB에 코드화하여 저장한다.

[그림 4.12] 이형철근비 정보 Import 순서도



4.4.6 LCI DB 정보 Export module

LCI DB 정보는 버전 관리가 되는 것으로 프로젝트와는 무관하게 사용할 수 있으며, 메뉴

의 LCI DB 관리를 선택하여 수행한다. 외부 출력하고자 하는 LCI DB 버전을 선택하고,

Export 버튼을 선택하면 해당 LCI DB 에 해당 되는 관계 목록을 찾아서, 정해진 양식에 맞

게 Excel파일에 Data를 저장한다.

[그림 4.13]LCI 정보 Export



4.4.7 정보검색 기능 module

프로젝트를 선택하면 계산된 BOQ 정보와 연결되며, 사용자 화면에서 검색하고자 하는 조

건을 선택(전체, 위치, 구조체, 부재, 이산화탄소 당량 배출량)하여 BOQ DB에서 조건에 맞는

정보를 추출한다. 검색된 정보는 화면에 리스트가 출력되며, 그래프 형식이 함께 제공된다. 검

색 결과는 Excel 파일 형식으로 저장할 수 있다. Excel 파일로 저장하는 경우, 검색결과 리스

트만 출력된다.

[그림 4.14] 정보검색 모듈 구성



4.4.8 정보 출력 기능 module

LCA평가도구에 의해 산출된 건축물의 탄소배출량에 대한 정보검색 결과를 리포트 형태로

출력한다. 탄소배출량의 경우, 그래프 형태로 시각화 되며, 검색조건 지정에 의해 추출된 정보

는 리스트 형태의 출력물로 결과를 생성할 수 있다.

또한, 출력물은 프로젝트에 대한 일반정보와 등록된 이미지, LCI DB 버전, BOQ 파일명 등

이 출력 양식에 맞추어져 생성된다.

[그림 4.15] 정보출력 모듈 구성



4.4.9 관리 기능 module

관리 기능은 “LCA평가도구 시스템”의 기본정보 등록, 프로젝트 생성, 철근 환산비율 관리,

단위(Unit) 관리로 구성된다.

프로젝트 관리에서는 프로젝트의 생성, 수정, 삭제 등을 수행할 수 있다. 철근 환산비율 관

리는 철근 콘크리트 부재의 재료로 사용되는 레미콘 25-240-12 및 레미콘 25-240-15에 대하

여, 구조재 종류별(보, 기둥, 슬래브, 벽체, 지붕, 기초로 분류) 철근의 체적 비율을 관리하는

기능을 수행한다. 여기서 등록된 이형철근 비율은 BOQ Import시 각각의 Data을 이용하여,

부재가 레미콘 25-240-12 또는 레미콘 25-240-15인 경우 물량을 콘크리트와 철근으로 나누

는 과정에 적용된다.

단위 관리의 경우는 LCI DB 버전이나 BOQ에서 사용되는 단위를 사전에 등록하여, 사용자

입력 시 발생할 수 있는 오류를 체크하여, 정확한 계산을 하기 위하여 적용된다.

[그림 4.16] 관리기능 구성



4.4.10 프로젝트 관리 module

분석하고자 하는 건축물에 대한 기본정보를 등록하는 기능을 수행하는 모듈로서, 프로젝트

명, 위치정보 및 관련 사진, 이미지(조감도)등을 등록하며, 대상에 대한 규모, 면적정보, 사용

할 LCI DB 버전, 사용할 BOQ파일 등의 정보를 관리한다.

프로젝트 신규 등록하는 경우, 신규 등록 프로젝트 선택이 자동으로 실행되며, 프로그램을

종료하였다가 다시 실행하여 작업할 경우에는 프로젝트 리스트 화면에서 작업하고자 하는 프

로젝트를 선택하여 후행 작업을 계속 진행 할 수 있다.

[그림 4.17] 프로젝트 관리



4.5 LCA 평가도구의 User Interface 설계

4.5.1 Main 화면

G-BEEM(Green - Built Environment Evaluation Model) 프로그램은 “LCA 평가도구 시스

템”이다. 프로그램을 실행하면 메인 화면이 나타나며, 프로그램의 용도 및 제작자와 관련 기

관에 대한 정보를 표현한다.

프로젝트 관리 화면은 프로그램의 기능이 수행되는 화면으로서, 상단은 메뉴, 툴바, 컨텐츠,

정보표시줄로 구성된다. 또한, 이 화면에서는 프로젝트의 일반적 사항과 BOQ 파일 및 LCI

DB 정보를 확인할 수 있으며, 이에 대한 정보를 입력 및 수정할 수 있다. 프로젝트 일반 사

항은 사업 개요, 면적정보, 분석정보로 구성되어 있다. 특히, 분석정보에서는 BIM 프로그램

으로 설계된 대상 건축물의 물량정보가 기록되어 있는 BOQ파일과 LCI DB 정보를 import할

수 있다. 초기 상태에는 분석 정보의 BOQ파일명이 출력되지 않으나, BOQ 화면에서 Import

를 하게 되면 해당 BOQ 파일명이 출력된다.

[그림 4.18] 메인 화면



[그림 4.19] 프로젝트 관리 화면



4.5.2 설계단계 이산화탄소 당량 배출량(kg CO₂-eq) 배출량 화면

설계단계 이산화탄소 당량 배출량(kg CO2-eq) 화면에서는 대상 건축물의 BOQ 파일을

Import할 수 있다. 작업하고자 하는 BOQ 파일을 선택하면, Excel 파일을 Row 단위로 읽어서

지정된 LCI DB의 Fill 명칭으로 검색하여 데이터를 표시한다. Data Grid에서 BOQ 목록

(Row)를 선택하면 선택된 정보가 아래 자재정보의 BOQ 목록에 표현되고, 사용자가 수정하여

저장하면 수정 내용이 상단의 탄소배출량 집계창에 바로 반영된다.

BOQ 파일 Export는 상단의 리스트를 Excel 파일로 저장되며, 화면에 보이는 형식으로 저

장되므로 Import 양식과는 다른 형태이다.

[그림 4.20] 설계단계 배출량 화면 구성



4.5.3 LCI DB 관리 화면

LCI DB 관리 화면은 LCI Import와 LCI Export 기능을 포함하고 있다. LCI DB 정보의 갱

신에 따른 관리를 위하여, LCI DB 정보 항목에서 신규 LCI DB를 생성할 수 있도록 계획되

었다. 또한, 생성된 LCI DB 정보에 대한 수정 및 삭제가 가능하며, 신규 생성된 LCI DB는

LCI DB 리스트의 최상단에 표시된다.

LCI DB 관리 화면에서 표시되는 목록은 프로젝트 등록화면에서도 확인할 수 있으며, 적용

하고자 하는 LCI DB 버전을 선택할 수 있다. 선택된 버전의 LCI DB는 BOQ 데이터를

Import하여 계산 알고리즘이 적용될 때 기초 자료로 활용된다.

[그림 4.21] LCI DB　화면 구성



4.5.3 이형철근비 관리 화면

이형철근비 관리 화면은 이형철근비 Import 기능을 포함하고 있다. 이형철근비 정보의 갱신

및 프로젝트에 따른 이형철근비 관리를 위하여, 이형철근비 정보 항목에서 신규 이형철근비

DB를 생성할 수 있도록 계획되었다. 또한, 생성된 이형철근비 정보에 대한 수정 및 삭제가

가능하며, 신규 생성된 이형철근비 DB는 이형철근비 리스트의 최상단에 표시된다.

이형철근비 관리 화면에서 표시되는 목록은 프로젝트 등록화면에서도 확인할 수 있으며, 적

용하고자 하는 이형철근비 버전을 선택할 수 있다. 선택된 버전의 이형철근비 DB는 BOQ 데

이터를 Import하여 계산 알고리즘이 적용될 때 기초 자료로 활용 된다.

[그림 4.22] 이형철근 화면 구성



4.5.4 검색 기능 화면

검색 조건은 위치·조립체·부위를 조합 혹은 개별 선택하여 검색할 수 있으며, 특정 조건이

아닌 전체 조건에 대한 탄소 배출량을 산출할 경우에는 위치·조립체·부위 콤보 박스에서 전체

를 선택할 수 있다. 지정된 조건을 선택하여 검색하면, 해당 프로젝트의 BOQ Data가 아래

리스트에 표시된다. 검색결과에는 이산화탄소 당량 배출량(kg CO2-eq) 총량이 수치로 표현되

고, Excel Export 버튼으로 해당 리스트를 Excel 파일로 저장할 수 있다. 인쇄를 선택하면 미

리보기 화면이 나타난다.

CO2, CH4, N2O의 수치는 LCI DB에 등록되어 있는 수치만으로 집계한다. 실제적으로는 이

산화탄소 당량 배출량(kg CO2-eq)은 CO₂외의 다른 온실가스를 이산화 탄소량으로 환산해서

합계를 구한 값이므로 향후 CH4, N2O 등에 대한 시스템의 확장성을 고려하여 DB 구조에 반

영 되어 있다.

[그림 4.23] 검색 화면 구성



4.5.5 출력 기능 화면

출력 기능 화면에서 위치·조립체·자재·부위별로 분석결과를 출력할 수 있다. 출력기능은 검

색화면을 통해서 선택한 조건에 의해 출력 기능이 제공되며, LCI 리스트는 해당 LCI DB 관

리 화면에서 인쇄 버튼을 선택하여 출력 가능하다.

미리보기 화면에서 검색한 결과를 확인하고, 탄소배출량의 집계 및 각 BOQ 단위의 검색

결과를 목록으로 확인한 후, 상단의 툴바에서 프린트 모양을 선택하여 화면의 내용을 프린터

를 통해 출력할 수 있다.

[그림 4.24] 출력 화면 구성

제 5 장 설계단계 LCA평가도구의 검증



BIM기반 LCA평가도구 개발은 3장에서 정립된 프로세스 바탕으로 평가도구 시스템의 개념

설정과 시스템 내 각종 입출력 및 저장 정보를 위한 정보 흐름도를 작성하였다. 총 10개의 세

부적인 프로그램 모듈로 시스템이 구성 되었다. 그리고 User Interface를 통하여 입출력 및

검색 기능을 강화하였다.

건축법에 정해 놓은 용도별 건축물(단독주택, 공동주택, 제 1종/2종 근린생활시시설, 문화

및 집회시설, 업무시설 등)은 28개의 용도로 구분된다. 건축에 대한 수요가 높은 공동주택의

아파트와 업무시설의 오피스 건물을 선정하였으며, 개발된 LCA평가도구와 국내외 LCA평가

TOOL(‘시설물별 탄소배출량 평가 프로그램 Ver. 1.1’, ‘Athena™’, ‘LISA’)의 비교검증을 하였

다.

‘시설물별 탄소배출량 평가 프로그램 Ver. 1.1’은 국내의 건축물 환경부하 평가기술 프로그

램으로 국가 LCI DB를 활용하여, 상세평가가 가능한 프로그램이다. 이는 본 연구에서 개발하

고자 하는 평가도구와 매우 유사한 부분이 많아 비교 검증에 가장 효과적인 프로그램이다.

‘Athena™’는 미국표준협회(ANSI)에서 신뢰도가 높은 LCI DB를 적용한 북아메리카에서 사

용하고 있는 간이평가 프로그램이다. ‘LISA’는 호주의 건축가와 산업전문가들을 위하여 개발

된 프로그램이며, 단순한 인터페이스로 전생애주기의 간이평가가 가능한 프로그램이다.

그래서 기존에 국내외에서 개발된 LCA 평가도구와 본 연구용역에서 개발된 LCA평가도구

와의 결과를 비교 및 분석을 하였다. 이러한 단계를 통하여 개발된 LCA평가도구의 검증작업

을 진행하였다.



5.1 검증을 위한 대상 건축물

수원시 소재의 D-건설사 공동주택과 서울시 종로구에 위치한 H-건설사의 사무소건물을 대

상으로 LCA평가(설계단계)를 수행하였다. [그림 5.1]과 <표 5.1>은 D-건설사 공동주택의 모

델링 조감도 및 공사 개요이다.

[그림 5.1] BIM으로 설계한 D-건설사 공동주택 모델링 조감도

항 목 내 용

대지위치 수원시 광교택지 개발지구내 A7블럭

대지면적 127,448.00 m2

지역지구 택지개발지구, 제 3종 일반 주거 지역, 공동주택용지

건축면적 645.21 m2

연 면 적 10,631.64 m2

건 폐 율 13.11 %

용 적 율 229.88 %

층 수 지상 19층

용 도 공동주거 시설

<표 5.1> D-건설사 공동주택의 개요



업무시설 부분의 평가에 있어서는 서울시 종로구에 위치한 H-건설사의 사무소건물을 대상

으로 LCA평가(설계단계)를 수행하였다. [그림 5.2]와 <표 5.2>는 H-건설사 사무소건물의

모델링 조감도 및 공사 개요이다.

[그림 5.2] BIM으로 설계한 H-건설사 사무소건물 모델링 조감도

항 목 내 용

대지위치 서울시 종로구 계동 140-2, 원서동 206, 운니동 100-1

대지면적 23,633.50 m²

지 역 준주거지역, 도시설계구역, 문화재보호구역

지 구 주차장정비지구, 2종미관지구, 방화지구

건축면적 3,061.60 m²

연 면 적 33,677.60 m²

건 폐 율 31.03 %

용 적 율 306.43 %

층 수 지하 3층, 지상 8층

용 도 업무시설(사무실)

도로현황 전면 30 m, 측면 12 m

<표 5.2> H-건설사 사무소건물의 개요



5.2 설계단계에서의 환경성능평가 모델 시뮬레이션

5.2.1 D-건설사의 공동주택

1) 모델링


립체들이 모여 조립체가 구성되며, 최종적으로 하나의 건축물이 완성된다. 다음의 [그림 5.3]

은 ArchiCAD로 모델링된 수원시 소재 D-건설사 공동주택의 평면도를 나타낸다.

[그림 5.3] BIM으로 설계한 D-건설사 공동주택의 기준층 평면도



2) 조립체별 이산화탄소 당량 배출량 산출(kg CO₂-eq)

D-건설사 공동주택의 조립체별 이산화탄소 당량 배출량을 산출하기 위해 ArchiCAD의

BOQ(Bill of Quantities)를 활용하여 조립체별 물량을 산출한다. 산출된 물량과 단위재료 원단

위 배출량과의 계산을 통하여 대상 건축물의 이산화탄소 당량 배출량을 산출한다.

D-건설사 공동주택의 총 이산화탄소 당량 배출량은 4,068,720 (kg CO2-eq)로 단위면적당

이산화탄소 당량 배출량은 382.7 (kg CO2-eq/m²)로 평가 되었다. 이산화탄소 배출이 가장 많

은 순으로 조립체를 나열하면, 수평조립체 1,900,123(46.70%), 수직조립체 1,556,606(38.26%),

기초조립체 411,1025(10.10%), 지붕조립체 186,341(4.58%), 기타조립체 14,548(0.36%)의 순서

이다.

<표 5.3>과 [그림 5.4]은 D-건설사 공동주택의 산출된 조립체별 이산화탄소 당량 배출량

을 나타낸다.

조 립 체Volume

[m³]

단위 조립체의 이산화탄소 당량

배출량[kg CO₂-eq]

구성 비율[%]

수직조립체 4,371 1,556,606 38.26

수평조립체 2,459 1,900,123 46.70

지붕조립체 273 186,341 4.58

기초조립체 903 411,102 10.10

기타조립체 65 14,548 0.36

합 계 8,070 4,068,720 100.00

<표 5.3> D-건설사 공동주택의 조립체별 물량 및 이산화탄소 당량 배출량

※ 철근량의 산출은 각 조립체에 각각의 철근비를 단위재료 원단위 이산화탄소 당량 배출량에

적용시켜 산출한다.



[그림 5.4] D-건설사 공동주택의 조립체별 이산화탄소 당량 배출량 (ton CO₂-eq)

3) 부재별 이산화탄소 당량 배출량 산출((kg CO₂-eq)

D-건설사 공동주택의 부재별 이산화탄소 당량 배출량을 산출하기 위해 ArchiCAD의

BOQ(Bill of Quantities)를 활용하여 부재별 물량을 산출한다. 산출된 물량과 단위재료 원단위

배출량과의 계산을 통하여 대상 건축물의 이산화탄소 당량 배출량을 산출한다.



은 순으로 부재별로 나열하면, 벽구조재는 1,406,029(34.56%), 바닥마감재 1,157,036(28.44%),

바닥구조재 743,087(18.26%), 벽마감재 150,578(3.7%), 지붕마감재 98,573(2.42%), 지붕구조재

87,768(2.16%), 창 10,860(0.27%), 문 3,688(0.09%)의 순서 이다. 대체로 평가된 물량 산출량과

이산화탄소 당량 배출량은 전반적으로 비례하는 경향이 있다.

<표 5.4>과 [그림 5.5]은 D-건설사 공동주택의 산출된 부재별 이산화탄소 당량 배출량을

나타낸다.



단위 부재Volume

[m³]

단위 부재의 이산화탄소 당량


구성 비율[%]

벽 구 조 재 3,293 1,406,029 34.56

벽 마 감 재 1,077 150,578 3.70

바닥구조재 1,639 743,087 18.26

바닥마감재 820 1,157,036 28.44

지붕구조재 194 87,768 2.16

지붕마감재 79 98,573 2.42

기초구조재 903 411,102 10.10

문 57 3,688 0.09

창 8 10,860 0.27

합 계 8,070 4,068,720 100.00

<표 5.4> D-건설사 공동주택의 부재별 물량 및 이산화탄소 당량 배출량



[그림 5.5] D-건설사 공동주택의 부재별의 이산화탄소 당량 배출량 (ton CO₂-eq)



4) 재료별 이산화탄소 당량 배출량 산출(kg CO₂-eq)

D-건설사 공동주택의 재료별 이산화탄소 당량 배출량을 산출하기 위해 ArchiCAD의

BOQ(Bill of Quantities)를 활용하여 재료별 물량을 산출한다. 산출된 물량과 단위재료 원단위




은 순으로 재료를 나열하면, 레미콘 25-240-12는 2,171,377(53,37%), 1종 포틀랜드 시멘트

984.961(24.21%), 일반 이형철근 280,410(6.89%)의 순서 이다. 대체로 평가된 물량 산출량과

이산화탄소 당량 배출량은 전반적으로 비례하는 경향이 있다.

<표 5.5>과 [그림 5.6]은 D-건설사 공동주택의 산출된 재료별 이산화탄소 당량 배출량을

나타낸다.

단위 재료Volume

[m³]

단위 재료의 이산화탄소 당량


구성 비율[%]

1종 포틀랜드 시멘트 330 984,961 24.21

나무문 49 3,675 0.09

레미콘 25-210-12 293 120,003 2.95

레미콘 25-240-12 5,245 2,171,377 53.37

발포 스티렌 839 41,105 1.01

복층유리 8 10,860 0.27

석고보드 193 83,002 2.04

아스팔트 싱글 23 74,031 1.82

유리면 보온방음판 48 462 0.01

일반 이형철근 90 280,410 6.89

철제 현관문 8 13 0.00

콘크리트 벽돌 712 201,406 4.95

타일 32 21,941 0.54

합판 82 67,340 1.66

EPS 층간 소음 방지재 117 8,133 0.20

합 계 8,070 4,068,720 100.00

<표 5.5> D-건설사 공동주택의 재료별 물량 및 이산화탄소 당량 배출량


적용시켜 산출한다



[그림 5.6] D-건설사 공동주택의 부재별 물량 및 이산화탄소 당량 배출량 (ton CO₂-eq)



5.2.2 H-건설사의 사무소 건물

1) 모델링


립체들이 모여 조립체가 구성되며, 최종적으로 하나의 건축물이 완성된다. 다음 [그림 5.7]은

ArchiCAD로 모델링된 H-건설사 사무소건물의 평면도이다.

[그림 5.7] BIM으로 설계한 H-건설사 사무소건물 기준층 평면도

2) 조립체별 이산화탄소 당량 배출량 산출(kg CO₂-eq)

H-건설사 사무소건물의 조립체별 이산화탄소 당량 배출량을 산출하기 위해 ArchiCAD의

BOQ(Bill of Quantities)를 활용하여 조립체별 물량을 산출한다. 산출된 물량과 단위재료 원단

위 배출량과의 계산을 통하여 대상 건축물의 이산화탄소 당량 배출량을 산출한다.

H-건설사 사무소건물의 총 이산화탄소 당량 배출량은 13,394,449 (kg CO2-eq)로 단위면적

당 이산화탄소 당량 배출량은 397.7 (kg CO2-eq/m²)로 평가 되었다. 이산화탄소 배출이 가장

많은 순으로 조립체를 나열하면, 수평조립체는 5,841,759(43.61%), 수직조립체



5,214,125(38.93%), 지붕조립체 1,609,685(12.02%), 기초조립체 563,395(4.21%), 기타조립체

165,485(1.24%) 순서 이다. 대체로 평가된 물량 산출량과 이산화탄소 당량 배출량은 전반적으

로 비례하는 경향이 있지만, 그 크기에 있어서는 부분적으로 차이를 보이고 있었다.

<표 5.6>과 [그림 5.8]은 H-건설사 사무소건물의 산출된 조립체별 이산화탄소 당량 배출

량을 나타낸다.

단위 조립체Volume

[m³]

단위 조립체의 이산화탄소 당량


구성 비율[%]

수직조립체 7,934 5,214,125 38.93

수평조립체 7,813 5,841,759 43.61

지붕조립체 1,280 1,609,685 12.02

기초조립체 1,238 563,395 4.21

기타조립체 119 165,485 1.24

총 합 18,384 13,394,449 100.00

<표 5.6> H-건설사 사무소건물의 조립체별 물량 및 이산화탄소 당량 배출량



[그림 5.8] H-건설사 사무소건물의 조립체별 이산화탄소 당량 배출량 (ton CO₂-eq)



3) 부재별의 이산화탄소 당량 배출량 산출(kg CO₂-eq)

H-건설사 사무소건물의 부재별 이산화탄소 당량 배출량을 산출하기 위해 ArchiCAD의

BOQ(Bill of Quantities)를 활용하여 부재별 물량을 산출한다. 산출된 물량과 단위재료 원단위


H-건설사 사무소건물의 총 이산화탄소 당량 배출량은 13,394,449 (kg CO₂-eq)로 단위면

적당 이산화탄소 당량 배출량은 397.7 (kg CO₂-eq/m²)로 평가 되었다. 이산화탄소 배출이

가장 많은 순으로 부재를 나열하면, 바닥구조재는 3.021.351(22.56%), 벽마감재

2,440,909(18.22%), 바닥마감재 2,276,819(17.00%), 벽구조재 2,260,916(16.88%)의 순서 이다. 대

체로 평가된 물량 산출량과 이산화탄소 당량 배출량은 전반적으로 비례하는 경향이 있지만,

그 크기에 있어서는 부분적으로 차이를 보이고 있었다.

<표 5.7>과 [그림 5.9]은 H-건설사 사무소건물의 산출된 부재별 이산화탄소 당량 배출량

을 나타낸다.

단위 부재Volume

[m³]

단위 부재의 이산화탄소 당량


구성 비율[%]

기둥구조재 1,077 512,300 3.82

벽구조재 5,856 2,260,916 16.88

벽마감재 1,001 2,440,909 18.22

바닥구조재 6,662 3,021,351 22.56

바닥마감재 976 2,276,819 17.00

보구조재 175 543,589 4.06

지붕구조재 571 259,063 1.93

지붕마감재 709 1,350,622 10.08

기초구조재 1,238 563,395 4.21

문 22 131 0.00

창 97 165,354 1.23

총 합 18,384 13,394,449 100.00

<표 5.7> H-건설사 사무소건물의 부재별 물량 및 이산화탄소 당량 배출량


적용시켜 산출한다



[그림 5.9] H-건설사 사무소건물의 부재별의 이산화탄소 당량 배출량 (ton CO₂-eq)

4) 재료별 이산화탄소 당량 배출량 산출(kg CO₂-eq)

H-건설사 사무소건물의 재료별 이산화탄소 당량 배출량을 산출하기 위해 ArchiCAD의

BOQ(Bill of Quantities)를 활용하여 재료별 물량을 산출한다. 산출된 물량과 단위재료 원단위


H-건설사 사무소건물의 총 이산화탄소 당량 배출량은 13,394,449 (kg CO₂-eq)로 단위면

적당 이산화탄소 당량 배출량은 397.7 (kg CO₂-eq/m²)로 평가 되었다. 이산화탄소 배출이

가장 많은 순으로 재료를 나열하면, 레미콘 25-240-12는 5,283,782(39.45%), MDF 바닥재

1,617,438(12.08%), 시멘트 1,550,390(11.57%). 1종 포틀랜드 시멘트 1,200,5509(8.96%), 콘크리트

벽돌 668,863(4.99%)의 순서 이다. 대체로 평가된 물량 산출량과 이산화탄소 당량 배출량은



전반적으로 비례하는 경향이 있지만, 그 크기에 있어서는 부분적으로 차이를 보이고 있었다.

<표 5.8>과 [그림 5.10]은 H-건설사 사무소건물의 산출된 재료별 이산화탄소 당량 배출량

을 나타낸다.

단위 재료Volume

[m³]

단위 재료의 이산화탄소 당량


구성 비율[%]

1종 포틀랜드 시멘트 402 1,200,550 9.37

가정용 천연합판마루 4 7,429 0.06

나무문 2 134 0.00

도료_수용성 에멀젼계 76 34,212 0.27

도료_수용성수계 81 134,724 1.05

레미콘 25-210-12 439 179,361 1.40

레미콘 25-240-12 12,867 5,326,903 41.58

발포 스티렌 269 13,186 0.10

복층유리 51 71,798 0.56

시멘트 464 1,550,390 12.10

시트 방수재 1 2 0.00

암면 천장마감재 295 227,141 1.77

인조대리석 25 76,475 0.60

일반 이형철근 111 345,496 2.70

철제 현관문 25 40 0.00

콘크리트 벽돌 2,364 668,863 5.22

타일 31 21,504 0.17

판유리 50 99,880 0.78

화강석 186 824 0.01

H형강 175 543,589 4.24

MDF 바닥재 325 1,617,438 12.63

PVC 벽지 0 570 0.00

Steel 주재 이중바닥재 46 690,336 5.39

총 합

　 18,292 13,394,449 100

<표 5.8> H-건설사 사무소건물의 재료별 물량 및 이산화탄소 당량 배출량





[그림 5.10] H-건설사 사무소건물의 부재별 물량 및 이산화탄소 당량 배출량 (ton CO₂-eq)



5.3 국내외 LCA평가도구와의 평가결과 비교

개발된 LCA 평가도구와 ‘시설물별 탄소배출량 평가 프로그램 Ver. 1.1’, ‘Athena™’, ‘LISA’

프로그램과 이산화탄소 당량 배출량(kg CO2-eq)의 평가결과의 비교를 통하여, 프로그램의

정확성을 검증 하고자 한다.

5.3.1 평가결과 비교를 위한 LCA평가 툴

1) 시설물별 탄소배출량 평가 프로그램 Ver. 1.1

국토해양부에서 개발된 엑셀 기반의 시설물별 탄소배출량 평가 프로그램이다. 건축물, 도로

시설물, 철도 시설물에서 시공단계/운용단계/자재생산단계에서의 탄소배출량 평가 가능하며,

직접 물량의 입력으로 자재생산단계에서의 탄소배출량 평가한다. 이 프로그램은 IPCC 2006에

의한 국가 LCI 데이터 베이스를 적용하였다.

H-건설사 사무소건물과 D-건설사 공동주택을 대상으로 시설물별 탄소배출량 평가 프로그

램 Ver. 1.1로 설계단계에서 발생되는 총 이산화탄소 당량 배출량(kg CO2-eq)을 평가하면

<표 5.9>와 같다.

[그림 5.11] 시설물별 탄소배출량 평가 프로그램 Ver. 1.1 출력 화면



H-건설사 사무소건물 D-건설사 공동주택

총 이산화탄소 당량 배출량

(kg CO₂-eq)13,075,241 3,627,792

<표 5.9> 시설물별 탄소배출량 평가 프로그램 Ver. 1.1의 평가 결과

2) Athena™

Athena™ 프로그램(환경영향 평가)은 건물들의 라이프 사이클 평가를 위한 북아메리카에서

사용되는 프로그램이다. 건물 구조의 95%를 모델링 할 수 있으며, 건축가, 기술자 그리고 연

구원으로 하여금 협회, 사무실, 주택에 알맞은 멀티 유닛 주거, 그리고 단독주택 디자인, 산업

프로그램으로 환경성 평가가 가능하다.

Athena™ 프로그램의 평가 초점은 LCI 데이터가 세부적으로 제시되어 양적인 데이터로 사

용되도록 상업적, 공공적, 주거건물 등 5 계층으로 구성되어 있으며, LCI 산출결과는 그래픽

이나 표 형식으로 요약되어 보여준다.

H-건설사 사무소건물과 D-건설사 공동주택을 대상으로 Athena™로 설계단계에서 발생되

는 총 이산화탄소 당량 배출량(kg CO2-eq)을 평가하면 <표 5.10>과 같다.

[그림 5.12] Athena™ 출력 화면





(kg CO₂-eq)18,000,000 3,700,000

<표 5.10> Athena™의 평가 결과

3) LISA

LISA 프로그램은 호주의 건축가와 산업전문가들을 위하여 개발되었다. 건물축의 특정 부위

별 재료 사용량과 계산식의 표기가 되며, 단순한 인터페이스로 전생애주기의 평가가 가능하

다.

H-건설사 사무소건물과 D-건설사 공동주택을 대상으로 LISA로 설계단계에서 발생되는 총

이산화탄소 당량 배출량(kg CO2-eq)을 평가하면 <표 5.11>과 같다.

[그림 5.13] LISA 출력 화면



(kg CO₂-eq)5,900,000 3,311,000

<표 5.11> Athena™의 평가 결과



5.3.2 평가결과의 비교 및 분석

본 연구에서 개발된 LCA평가도구 ‘G-BEEM‘과 국내외 LCA평가 TOOL(‘시설물별 탄소배

출량 평가 프로그램 Ver. 1.1’, ‘Athena™’, ‘LISA’)과 LCA평가(설계단계)의 비교검증을 통하여

개발 LCA평가도구에서 국가 LCI DB 사용의 적합성과 평가방법의 당위성을 입증한다. 평가

대상은 서울시 종로구의 H-건설사 사무소건물과 수원시 소재의 D-건설사 공동주택이다.

1) D-건설사 공동주택

개발 평가도구 ‘G-BEEM’의 총 이산화탄소 당량 배출량은 4,068,720(kg CO2-eq)으로 ‘시

설물탄소배출량평가프로그램 Ver 1.1’과 10.84%(3,627,792 kg CO2-eq), ‘Athena™’와

9.06%(3,700,000 kg CO2-eq), LISA와 18.62%(3,311,000 kg CO2-eq)의 오차율을 보였다.

<표 5.12>은 D-건설사의 공동주택을 대상으로 각각의 LCA평가 도구로 설계단계에서의

LCA평가를 나타낸다. [그림 5.14]은 평가 결과를 그래프로 나타내었다.

D-건설사 공동주택(kg CO₂-eq)

오차율(%)

G-BEEM

(개발평가도구)4,068,720 -

시설물탄소배출량평가프로그램

Ver 1.13,627,792 -10.84

Athena™ 3,700,000 -9.06

LISA 3,311,000 -18.62

<표 5.12> LCA 평가도구 별 D-건설사 공동주택의 이산화탄소배출량 평가결과



[그림 5.14] D-건설사 공동주택의 설계단계에서 LCA평가 비교 결과

2) H-건설사 사무소건물

개발 평가도구 ‘G-BEEM’의 총 이산화탄소 당량 배출량은 13,394,448(kg CO2-eq)으로 ‘시설

물탄소배출량평가프로그램 Ver 1.1’과 2.38%(13,075,241 kg CO2-eq), ‘Athena™’와 36.77%

(18,000,000 kg CO2-eq), ‘LISA’와 85.86%(5,900,000 kg CO2-eq)의 오차율을 보였다.

<표 5.13>은 H-건설사 사무소건물을 대상으로 각각의 LCA평가 도구로 설계단계에서의

LCA평가를 나타낸다. [그림 5.15]은 평가 결과를 그래프로 나타내었다.



H-건설사 사무소건물(kg CO₂-eq)

오차율(%)

G-BEEM

(개발평가도구) 13,394,449 -


Ver 1.113,075,241 -2.38

Athena™ 18,000,000 +34.38

LISA 5,900,000 -51.47

<표 5.13> LCA 평가도구 별 H-건설사 사무소건물의 이산화탄소배출량 결과값

[그림 5.15] H-건설사 사무소건물의 설계단계에서 LCA평가 비교 결과



3) 종합 분석

‘G-BEEM’과 ‘시설물탄소배출량평가프로그램 Ver 1.1’의 설계단계 LCA분석 결과를 살펴보

면, D-건설사의 공동주택을 대상으로 10.84%, H-건설사의 사무소건물에서는 2.38%로 매우

작은 오차율을 보였다. ‘G-BEEM’과 ‘시설물탄소배출량평가프로그램 Ver 1.1’은 직접물량 입

력방식의 상세평가로서, 물량 산출 및 국가 LCI DB를 활용하는 면에서 같은 방법론을 취하

므로 비슷한 결과값을 갖는다.

‘Athena™’의 경우 D-건설사의 공동주택에서 9.06%, H-건설사의 사무소건물에서는 34.38%

의 오차율을 보였다. ‘LISA’는 D-건설사의 공동주택에서 18.62%, H-건설사의 사무소건물에서

는 51.47%의 오차율을 보였다. ‘Athena™(북아메리카)’와 ‘LISA(호주)’는 국외의 간이 LCA평

가 프로그램으로 상세한 물량의 입력이 어렵고 해당국가의 LCI DB 또는 자체 개발 DB를 활

용하기 때문에 국내 LCA 평가 도구와의 비교가 용이하지 않은 점이 있다.


G-BEEM

(개발평가도구)13,114,940 3,645,179


Ver 1.113,075,241 3,627,792

Athena™ 18,000,000 3,700,000

LISA 5,900,000 3,311,000

<표 5.14> H-건설사 사옥(별과)과 D-건설사 공동주택의 설계단계에서 LCA평가 결과

http://cl.ncclick.co.kr/KeywordClickLog.asp?NCID=01D73F4032E04116A9DC34D6011F2020

&nk=5000335&np=70&nc=2733&cg=3&sl=http%3A%2F%2Fwww%2Essangyongcapital%2Eco

m%2F%3Fmain%3Dbn&ac=howcodec&na=5&cp=2&tagkwd=신용등급&szHost=kr.yahoo.com&

szSiteUrl=kr%2Eyahoo%2Ecom&CIDX=200&DIDX=100&IDX=2



5.4 LCA 평가도구의 자체평가

‘G-BEEM’은 건축물의 설계단계에서 이산화탄소 당량의 배출량을 예측하며 추후 운용단계

등 전과정에서 발생되는 배출량과 종합하여 건축물의 전과정에 걸친 환경부담을 평가하는

LCA 평가도구이다. BIM (Building Information Modeling)의 프로세스 중 하나의 프로그램인

ArchiCAD를 활용함으로서 대안설계를 통한 효과적인 LCA 평가가 가능하다.

D-건설사의 공동주택과 H-건설사의 사무소건물을 대상으로 ‘G-BEEM’과 국외 LCA평가도

구를 활용하여 설계단계 LCA평가 결과를 비교하였다. ‘G-BEEM’은 국내 LCA 평가도구(‘시

설물탄소배출량평가프로그램 Ver 1.1’)와 유사한 결과값을 보여 ‘G-BEEM’의 평가 방법 및

국가 LCI DB 사용의 합리성과 타당성을 보여준다. 국외 평가도구(‘Athena™’, ‘LISA’)는 간

이 평가 프로그램으로, 국외의 LCI DB를 사용하여 결과값의 큰 차이를 보였고, 이는 국내

LCI DB를 활용하는 LCA 평가도구 개발의 필요성을 보여준다.

국가 LCI DB와 BIM 프로세스를 연계하여 신빙성 있는 LCA 평가결과 도출과 효과적인 대

안설계가 가능한 ‘G-BEEM’은 국내 건축물의 LCA평가 및 이산화탄소 당량 배출량의 배출량

절감에 기여할 수 있다.

[그림 5.16] LCA평가도구 G-BEEM의 자체 평가

제 6 장 결 론


제 6 장 결 론

6.1 연구의 의미

본 과제 “BIM을 활용한 설계단계 LCA평가도구 개발” 연구는 정부의 ‘녹색성장 국

가전략’과 관련하여 환경부에서 장기적 목표를 가지고 정책적으로 추진하고 있는

녹색 건축물 확대 정책에 의하여 5개년 계획의 추진일정에 따라 2009년에 수행된

”Carbon-free 그린홈의 건설을 위한 LCCO2 데이터베이스 구축 및 DB활용에 관한 연구“와

2010년에 수행된 ”친환경인증 건축 주요부재의 생산단계 탄소배출량 DB구축“에 이어

건축자재의 탄소배출량 DB를 활용하기 위한 건축물 LCA평가도구를 마련하는 것을

목표로 추진되었다.

“BIM을 활용한 설계단계 LCA평가도구 개발” 연구는 건축물이 배출하는 환경부하의

정량적 평가를 위한 LCA기법을 건축설계도구인 BIM기술과 접목하여 국내실정에 부합

되게 개발하여 건축물의 친환경화를 위한 정책개발 및 건축물의 친환경성 평가를 위해

사용될 수 있게 하는 것을 개발의 목표로 하였다.

이를 위하여 본 연구는 건축물의 생애 이산화탄소 당량 배출량(kg CO2-eq)을 예측

하기위해 현재 우리나라에서 공인되어 사용되고 있는 건설제품에 대한 국가 LCI DB를

적극 활용하여 BIM을 연계한 평가도구를 개발함으로서 정부의 BIM사용 활성화 시책에

보조를 맞추고자 하였다.

6.2 연구결과의 활용방안

본 연구결과로 개발된 건축물 LCA평가도구의 활용방안으로는 건축물 설계단계에서

시공 건축물에 대한 이산화탄소 배출량 산정을 근거로 건축물의 환경부하 관리를 위한

제도운영의 기술적 근거 도출 및 환경친화적 건축물의 육성기반 구축, 건축물에 대한

에너지 소비저감과 온실가스의 배출저감을 위한 친환경건축물 인증과 건축물의 탄소성

적표지 인증과 같은 인증 및 심의 등에 활용될 수 있을 것으로 본다. 이를 기술적, 경제

산업적, 인력양성적 활용분야로 세분화하면 다음과 같다.

제 6 장 결 론


6.2.1 기술적 활용방안

첫째, 설계단계에서 건축물의 전과정에 걸친 온실가스 배출량을 정량적으로 평가할 수

있는 원단위 생애탄소배출량(LCCO2)자료구축으로 탄소성적표지 및 친환경건축물 인증

제도와 같은 환경성능인증제의 심의에 활용될 수 있으며 인증제도의 활성화가 이루어질

것으로 기대된다.

둘째, 건축물에 대한 환경성능(LCCO2)평가의 명확한 지표를 설정하는 것이 가능하고

환경친화적 건축물의 육성기반이 구축될 것으로 본다.

셋째, 에너지효율화 정책, 건물의 장수명화 대책, 친환경 건축자재의 개발 및 보급, 폐

기물 저감 대책 등의 구체적 시행효과 평가 및 정책 우선 순위의 결정 등에 평가수단으

로서 기여할 수 있을 것이다.

6.2.2 경제 산업적 활용방안

첫째, 건축물 탄소성적표지 및 친환경건축물 인증제도와 같은 환경성능인증제도 활성

화를 통한 저에너지, 저탄소 건설시장 활성화 유도 및 녹색성장 유도에 기여할 것이다..

둘째, 용도(주거, 업무, 학교, 판매, 숙박, 복합시설 등) 및 구조방식의 차이에서 발생되

는 건축물의 정량적 평가를 토대로 이산화탄소 배출량 저감을 위한 건축자재 및 공법개

발, 그리고 시스템의 개선관련 개발 촉진을 유도할 것으로 기대된다.

셋째, 2017년 이후 예상되는 기후변화협약의 구체적 발효에 대비하여 건설산업의 환경

부하 감축목표 산정 및 저감효과를 정량적으로 도출할 수 있는 국가 표준 LCA평가 프

로그램으로서 활용이 가능하다.

6.2.3 학문적, 인력양성적 활용방안

본 연구과제의 성과물인 LCA평가도구 시스템 ‘G-BEEM'의 중요한 두가지 개발 포인

트는 설계시 BIM 기술을 접목과 신뢰성 높은 건축자재 LCI DB를 적용하는 것이다.

BIM 기술을 활용한다는 것은 설계시 사용될 건축자재의 물량을 빠짐없이 정확히 산

출해 내는 것과 다양한 설계 대안 마다 빠른 대응을 가능하게 한다는 장점이 포함되어

있다는 것을 의미한다. BIM 프로그램에 의해 한번 설계된 건물의 설계변수는 설계대안

에서 쉽게 변경가능하며 그럴 때마다 정확하며 손쉬운 물량 산출이 가능하다.

LCI DB는 이미 국가적 차원에서 기반 구축을 위해 노력하고 있으나 개발된 건축분야

의 LCI DB의 유지관리와 신규 LCI DB의 개발을 지속적으로 수행하는 것이 필요하다.

제 6 장 결 론


이런 측면에서 ‘BIM을 활용한 설계단계 LCA평가도구 개발‘ 과제는 학관차원의 연구

에서 최초로 제시되는 것으로서 향후 BIM을 연계한 환경성능평가방법에 학술적으로나

실무적으로 크게 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

참 고 문 헌


▮ 참 고 문 헌

1. 제정 2010.1.13 법률 제9931호

2. Chuck EasAan 외 3인, BIM Handbook, Wiley, 2008, pp.1

3. 최철호, “성균관대학교 학술정보관 사례에서 본 비정형 건축물의 BIM적용현황과 발전방

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5. 국토해양부, 건축물 LCA를 위한 원단위 작성 및 프로그램 개발 연구, 2005

6. 국토해양부, 건축자재 환경성정보 국가 D/B 구축사업 최종보고서 ,2008

7. 환경부, Carbon-free 그린홈의 건설을 위한 LCCO₂ 데이터베이스 구축 및 DB활용에 관한

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8. 환경부, 친환경인증 건축 주요부재 생산단계 탄소배출량 DB 구축, 2010

9. 이강희 외 공동주택 건설공사에서의 공종에 대한 LCA 적용 연구, 대한건축학회지, Vol.19

No.2, 2003

10. 손장열 외 건축물 LCA를 위한 건설자재의 환경부하 원단위 산출 연구, 대한건축학회지,

Vol.20 No.7, 2004

11. 김종엽 외, 국내 건축물 LCA를 위한 환경 부하 원단위 개발 동향, 설비저널, Vol. 34 No.

12., 2005

12. 이강희 외, 공동주택의 라이프사이클 에너지와 이산화탄소 추정에 관한 연구, 한국주거학

회논문집, Vol. 19, No. 4, 2008

13. 김정용 외, 에너지 소비량 및 이산화탄소 배출량 분석을 통한 바닥 컴포넌트의 친환경 성

능 평가에 관한 연구, 대한건축학회지, 제24권 제11호, 2008

14. 정영선 외, 건축물의 환경부하 평가를 위한 LCA 프로그램 개발에 관한 연구, 대한건축학

회지, 제24권 제5호, 2008

15. 태성호 외, 공동주택의 전 생애주기 이산화탄소(LCCO2) 간이평가 기법 개발에 관한 연구,

대한건축학회지, 제26권 제8호, 2010

16. 정영선 외, 건축물 생애과정에서의 이산화탄소 배출량 계산 프로세스에 관한 연구, 한국태

양에너지학회, Vol.31 No.1, 2011

17. 이현우 외 2명, “Carbon-free 그린홈의 건설을 위한 LCCO2 데이터베이스 구축 및 DB활용

에 관한 연구”, 2009

부 록


부 록

부 록


명 칭 CO₂ 당량 단 위 기 준

형강시공 3.0570E+04 kg CO2-eq/kg

레미콘 시공 6.3400E+02 kg CO2-eq/평

유로폼 시공 1.1330E+01 kg CO2-eq/m²

갱폼 시공 1.1130E+00

경량기포 콘크리트 시공 1.2600E+00

벽돌 시공 1.0250E+00 건축물 벽면 1m²

타일 시공 6.7380E-01 건축물 벽면 및 바닥 1m²

기계화 시공 - 불도저 7.6000E+00 　

기계화 시공 - 로더 1.2630E+01 　

기계화 시공 - 스크레이퍼 1.2630E+01 　

기계화 시공 - 굴삭기 3.3470E+00 　

건축 시공시 탄소배출계수(국토해양부 구축 모듈)

※ 위 <표 2.14>에서 미구축 분류는 공종특성이 시스템화 된 단일공사의 성격이 아니며 하나의 공사나

제품으로 완성되기까지 사람에 의해 많은 변수가 나타나기 때문에 D/B 구축에서 제외함.

명 칭 CO₂ 당량 단 위

포틀랜드 시멘트 9.4400E-01kg CO2-eq/kg

고로 슬래그 시멘트 1.9200E-01

레미콘 3.4600E+02 kg CO2-eq/m3

석고보드 2.1500E-01

kg CO2-eq/kg유리면 1.9000E-01

판유리 7.8900E-01

건축 주요부재 탄소배출계수(환경부, 지식경제부 구축모듈)

* <표 2.17>의 사용성을 고려한 건축 주요부재의 탄소배출계수이다.

부 록


구분 명 칭 CO₂ 당량 단 위

육상수송 트럭 2.4900E-01

(kg CO2-eq/ton km)해상수송

내항선(벌크) 8.3700E-03

외항선(벌크) 2.1100E-03

외항선(컨테이너) 9.0200E-03

외항선(탱커) 2.1200E-03

항공수송 항공수송 1.1000E+00

수송 단계에서의 탄소배출 계수(환경부, 지식경제부 구축모듈)

부 록


구분 명 칭 CO₂ 당량 단 위

매립

폐목 매립 6.0700E-02

kg CO2-eq/kg

폐지 매립 8.9600E-01

혼합폐플라스틱 매립 7.9800E-02

폐유리 매립 7.0000E-03

폐콘크리트 매립 7.0000E-03

유해폐기물 매립 8.8700E-02

폐금속 매립 7.0000E-03

비활성물질 위생매립 1.2300E-02

생활폐기물 위생매립 3.9900E-02

소각

폐목 소각 1.1700E-02

kg CO2-eq/kg

폐지 소각 2.4100E-02

혼합폐플라스틱 소각 2.3500E+00

폐고무 소각 3.1400E+00

폐유리 소각 2.4200E-02

폐금속 소각 1.7000E-02

일반폐기물 소각 1.2300E-01

지정폐기물 소각 3.4300E-01

재활용

폐목 재활용 1.3900E-02

폐골판지 재활용 1.2100E-01

폐지 재활용 1.2100E-01

혼합폐플라스틱 재활용 1.8600E-02

폐유리 재활용 9.7600E-03

폐콘크리트 재활용 1.3800E-02

폐철금속 재활용 3.7900E-03

폐비철금속 재활용 1.7800E-02

폐유 재활용 1.5000E-02

기타 폐수 처리 1.2800E-03

폐기물처리 단계에서의 탄소배출 계수(환경부, 지식경제부 구축모듈)

부 록


온 실 가 스 화학식 GWP

Carbon dioxide (이산화탄소) CO2 1

Methane (메탄) CH4 21

Nitrous oxide (아산화질소) N2O 310

HFCs

(hydrofluorocarbons,

수소불화탄소)

Trifluoromethane(HFC-23) CHF3 11,700

Difluoromethane(HFC-32) CH2F2 650

Flouoromethane(HFC-41) CH3F 150

Pentafluouethane(HFC-125) C2HF5 2,800

1,1,2,2-tetrafluoroethane(HFC-134) C2H2F4 1,000

1,1,2,2-Tetrafluoroethane(HFC-134a) C2H2F4 1,300

1,1,2-trifluoroethane (HFC-143) C2H3F3 300

1,1,1-Trifluoroethane(HFC-143a) C2H3F3 3,800

1,1-Difluoroethane (HFC-152a) C2H4F2 140

1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropaneC3HF7 2,900

(HFC-227ea)

1,1,1,3,3,3-hexafluoropropaneC3H2F6 6,300

(HFC-236fa)

1,1,2,2,3-pentafluoropropaneC3H3F5 560

(HFC-245ca)

1,1,1,2,3,4,4,5,5,5,-decafluoropentaneC5H2F10 1,300

(HFC-43-10mee)

PFCs

(perfluorocarbone,

과불화탄소)

Perfluoromethane (PFC-14) CF4 6,500

Perfluoroethane (PFC-116) C2F6 9,200

Perfluoropropane (PFC-218) C3F8 7,000

Perfluorobutane (PFC-31-10) C4F10 7,000

Perfluorocyclobutane (PFC-c318) C4F8 8,700

Perfluoropentane (PFC-41-12) C5F12 7,500

Perfluorohexane (PFC-51-14) C6F14 7,400

Sulphur hexafluoride (육불화황) SF6 23,900

IPCC 2차보고서(1996) 기준 지구온난화지수(GWP)

부 록


온 실 가 스 화학식 GWP

Carbon dioxide (이산화탄소) CO2 1

Methane (메탄) CH4 25

Nitrous oxide (아산화질소) N2O 298

HFCs

(hydrofluorocarbons,

수소불화탄소)

Trifluoromethane(HFC-23) CHF3 14,800

Difluoromethane(HFC-32) CH2F2 675

Flouoromethane(HFC-41) CH3F 　

Pentafluouethane(HFC-125) C2HF5 3,500

1,1,2,2-tetrafluoroethane(HFC-134) C2H2F4 　

1,1,2,2-Tetrafluoroethane(HFC-134a) C2H2F4 1,430

1,1,2-trifluoroethane (HFC-143) C2H3F3 　

1,1,1-Trifluoroethane(HFC-143a) C2H3F3 4,470

1,1-Difluoroethane (HFC-152a) C2H4F2 124

1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropaneC3HF7 3,220

(HFC-227ea)

1,1,1,3,3,3-hexafluoropropaneC3H2F6 9,810

(HFC-236fa)

1,1,2,2,3-pentafluoropropaneC3H3F5 　

(HFC-245ca)

1,1,1,2,3,4,4,5,5,5,-decafluoropentaneC5H2F10 1,640

(HFC-43-10mee)

PFCs

(perfluorocarbone,

과불화탄소)

Perfluoromethane (PFC-14) CF4 7,390

Perfluoroethane (PFC-116) C2F6 12,200

Perfluoropropane (PFC-218) C3F8 8,830

Perfluorobutane (PFC-31-10) C4F10 8,860

Perfluorocyclobutane (PFC-c318) C4F8 　

Perfluoropentane (PFC-41-12) C5F12 9,160

Perfluorohexane (PFC-51-14) C6F14 9,300

Sulphur hexafluoride (육불화황) SF6 22,800

IPCC 4차보고서(2006) 기준 지구온난화지수(GWP)

부 록


국가 LCI 데이터베이스

이산화탄소 당량 배출량

(IPCC 1996)

체적단위의 이산화탄소 당량 배출량

(IPCC 1996)

자재명 단위배출계수

(k g C O 2-e q /단 위 )

배출계수

(k g C O 2-e q /m ³ )

변환계수

변환근거

콘크리트 파일 kg 3.9560E-01 1.0286E+03

2600(kg/m³)

국가 LCI DB 구축시 데이터를 제공한 8개의 업체 중 3개 업체의 콘크리트

파일의 평균 단위중량 적용

골재 - 모래 m³ 3.8670E+00 -

골재 - 하천모래 m³ 1.6230E+00 -

골재 - 바다모래 m³ 4.4210E+00 -

골재 - 산림모래 m³ 5.0970E+00 -

골재 - 육상모래 m³ 2.5960E-01 -

골재 - 자갈(쇄석) m³ 1.1330E+01 -

재생 잔골재 m³ 9.9780E+02 -

재생 굵은골재 m³ 4.4810E+01 -

화강석 m³ 4.4210E+00 -

인조대리석 개 4.4210E+00 3.0705E+03

2300(kg/m³)

‘건축자재 환경성정보 국가 D/B구축사업 보고서’에서 인조대리석의 비중을 2.3

이상으로 정의

점토 벽돌 kg 3.6200E-01 9.0992E+022513.6(kg/m³)

점토벽돌 전문업체 2곳의 점토벽돌의 평균 단위중량 적용

콘크리트 벽돌 kg 1.2300E-01 2.8290E+022300(kg/m³)

표준품셈에서 콘크리트의 단위중량 적용

ㄱ형강 kg 4.0450E-01 3.1713E+03

2700(kg/m³)‘건축자재 환경성정보 국가 D/B구축사업

보고서’에 평균적인 철강제품의 밀도 제시

ㄷ형강 kg 4.0440E-01 3.1705E+03

I형강 kg 4.0300E-01 3.1595E+03

H형강 kg 3.9680E-01 3.1109E+03

일반 이형철근 kg 3.9560E-01 3.1015E+03

고장력 이형철근 kg 4.0630E-01 3.1854E+03

합판 m³ 8.1800E+02 -

체적 단위의 이산화탄소 배출계수 환산

부 록


우레탄 방수재 kg 2.2420E+01 2.9707E+04

1325(kg/m³)

국가 LCI DB 구축시 데이터를 제공한 1개 업체의 대표적인 생산제품의

평균단위 중량 적용

시트 방수재 m³ 2.3930E+00 -

우레탄 판 kg 2.1100E+00 9.2207E+01107.6(kg/m³)

2개 업체의 대표적인 제품에 대하여 KS D 3506을 적용하여 평균 단위중량 산출

발포 폴리스티렌 판 kg 2.0100E+00 1.8633E+0292.7(kg/m³)


유리면 판 kg 1.1900E+00 1.3161E+02110.6(kg/m³)


압출성형 콘크리트 패널

kg 7.0000E-01 1.2600E+03

1800(kg/m³)

1개 업체의 대표적인 제품의 평균 단위중량 산출

암면 kg 1.0800E+00 2.5920E+03

2400(kg/m³)

국가 LCI DB 구축시 데이터를 제공한 2개의 업체 중 1개 업체의 대표적인

제품의 평균 단위중량 적용

EPS 층간 소음 방지재

kg 2.3100E+00 6.9300E+01

30(kg/m³)


암면 보온방음판 kg 1.3700E+00 1.3700E+03

1000(kg/m³)


제품의 평균 단위중량 적용

유리문개 4.0630E-01 3.3858E+01

12(mm)

12mm 두께의 강화유리 기준

나무문 개 3.8670E+00 7.4595E+0136(mm)

36mm 두께의 나무문 적용

철제 현관문 개 2.2420E+01 1.5815E+00

41.25(mm)

국가 LCI DB 구축시 데이터를 제공한 2개 업체의 대표적인 제품의 평균 두께

적용

복층유리 m² 2.2420E+01 1.4013E+0316(mm)

16mm 두께의 복층유리 기준

강화유리 m² 1.1330E+01 1.1330E+03 10(mm)

부 록


10mm 두께의 복층유리 기준

타일 kg 3.5300E-01 6.8987E+02

1945.3(kg/m³)

국가 LCI DB 구축시 데이터를 제공한 6개의 업체 중 1개 업체 제품의 평균

단위용적 적용

암면 천장마감재 kg 1.5400E+00 7.7000E+02

500(kg/m³)


아스팔트 싱글 개 1.6230E+00 3.2788E+03

2.75(mm)


제품의 평균 두께 적용

PVC 벽지 m² 1.9500E+00 3.6111E+03

0.54(mm)


제품의 평균 두께 적용

MDF 바닥재 kg 1.1330E+01 4.9693E+0310(mm)

10mm 두께의 MDF 바닥재 기준

카펫 타일 kg 4.0300E-01 2.3029E+027(mm)

7mm 두께의 MDF 바닥재 기준


kg 9.4800E-01 2.9862E+03

3150(kg/m³)표준품셈에서 시멘트의 단위중량 적용


kg 9.4900E-01 2.9894E+03


kg 9.3600E-01 2.9484E+03


kg 9.4300E-01 2.9705E+03

고로 슬래그 시멘트 kg 2.0800E-01 6.5520E+02

도료_불포화폴리에스테르계

kg 2.8700E+00 3.3005E+031150(kg/m³)


도료_수용성 에멀젼계

kg 3.2300E-01 4.4897E+02 1390(kg/m³)1개 업체의 대표적인 제품의 평균

단위중량 산출도료_수용성수계 kg 1.1900E+00 1.6541E+03

도료_아미노알키드계

kg 8.3700E-01 9.6255E+02 1150(kg/m³)1개 업체의 대표적인 제품의 평균

단위중량 산출도료_아크릴계 kg 9.1200E-01 1.0488E+03

부 록


도료_알키드에나멜바니쉬계

kg 2.2600E-01 2.5990E+02

도료_에폭시계 kg 3.5400E+00 4.0710E+03

도료_우레탄계 kg 3.8800E+02 4.4620E+05

레미콘 25-210-12 m³ 4.0900E+02 -

레미콘 25-210-15 m³ 4.1900E+02 -

레미콘 25-240-12 m³ 4.1400E+02 -

레미콘 25-240-15 m³ 4.2900E+02 -

석고보드 kg 1.3800E-01 4.2900E+02

1500(kg/m³)


시멘트 kg 1.0600E+00 3.3390E+03

3150(kg/m³)

표준품셈에서 시멘트의 단위중량 적용

유리면 kg 1.9000E-01 4.5600E+00

24(kg/m³)


유리면 보온방음판 kg 1.5900E-01 9.5400E+00

60(kg/m³)


유리면 파이프커버 kg 1.7600E-01 1.0120E+01

57.5(kg/m³)


판유리 kg 7.8900E-01 1.9851E+03

2516(kg/m³)


Steel 주재 이중바닥재

kg 1.9100E+00 1.4974E+042700(kg/m³)

평균적인 철강제품의 밀도 적용

가정용 천연합판마루

kg 2.7200E+00 1.7908E+03

658.4(kg/m³)


발포 스티렌 kg 1.9600E+00 4.9000E+01

25(kg/m³)


부 록


층 층 면적 (m²) 층 면적 비율 비고

1 645.21 6.0691%

2 645.21 6.0691%

3 645.21 6.0691%

4 645.21 6.0691%

5 645.21 6.0691%

6 645.21 6.0691%

7 645.21 6.0691%

8 645.21 6.0691%

9 645.21 6.0691%

10 645.21 6.0691%

11 645.21 6.0691%

12 645.21 6.0691%

13 645.21 6.0691%

14 645.21 6.0691%

15 319.63 3.0066%

16 319.63 3.0066%

17 319.63 3.0066%

18 319.63 3.0066%

19 319.63 3.0066%

합 계 10,631.09 100.0000%

D-건설사 공동주택의 층 별 면적

부 록


층 층 면적 (m²) 면적 비율 비고

지하 3층 3,061.60 9.0909%

2층 3,061.60 9.0909%

1층 3,061.60 9.0909%

지상 1층 3,061.60 9.0909%

2층 3,061.60 9.0909%

3층 3,061.60 9.0909%

4층 3,061.60 9.0909%

5층 3,061.60 9.0909%

6층 3,061.60 9.0909%

7층 3,061.60 9.0909%

8층 3,061.60 9.0909%

옥탑 1층 353.15 (면적에서 제외)

옥탑 2층 87.45 (면적에서 제외)

계 33,677.60 100.0000%

H-건설사의 층 별 면적

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BIM을 활 용 한 설 계 단 계 LC A평 가 도 구 개 발webbook.me.go.kr/DLi-File/091/010/5513898.pdf · 2015-10-30 · - i - 제 출 문 환 경 부 장 관 귀 하 본 보고서를