서 론

연구의 배경 및 목적

건축법 시행령에 따르면, 학교, 교육원, 직업훈련소, 학원, 연구소, 도서관 등이 교육연구시설로 분류된다(KLIC, 2023). 이 중, 학교 건물의 경우 다른 용도의 건축물에 비해 재실 밀도가 상대적으로 높은 편이며, 주된 사용자인 학생들은 야간 자율학습과 보충 수업 등으로 인해 실내공간(교실)에서의 거주 시간이 긴 편이나, 외부 자극에 대한 저항력은 미숙한 편이다(Cho et al., 2007; Shin et al., 2010). 또한 연구소의 경우, 연구를 위한 환경조건의 유지, 시료 및 약품의 보관과 유지관리 등을 위한 다양한 환경조절 설비를 필요로 하며, 특히 실험자의 안전과 건강을 위해 상호 오염을 방지하기 위한 환기가 요구되는 등(Yu and Kim, 2019) 일반 건축물 비해 높은 수준의 실내환경 조건이 요구되기도 한다.

그 결과, 일반적으로 교육연구시설의 단위 면적당 에너지 소비량은 다른 용도 건축물에 비해 큰 편이다. 통계자료(KOSIS, 2023)에 따르면, 교육연구시설은 2022년 기준 69,239개로 전체 건물 중 1%에 해당하지만, 에너지사용량(TOE)은 전체 건물에서 사용하는 에너지사용량 중 5%를 차지하는 것으로 나타난다. 또한, 전년도(2021년) 대비 교육연구시설의 연면적 증감률은 약 0%인 반면, 에너지사용량은 약 7.7% 증가했다. 한편, 연구소 건물의 에너지사용량은 상업용 건물에 비해 3.6~7.3배(Lee and Schuetze, 2012), 일반 사무용 건물에 비해 10배 정도 더 많다고 제시(Yu and Kim, 2019)하고 있다.

한편, 국토교통부 자료(BLCM, 2016)에 따르면, 2016년 6월 기준 전체 교육연구시설 70,122개 중 1980년 이전 준공시설은 7,682개(11%), 이후 1995년까지의 준공시설은 13,059개(19%), 이후 2010년까지의 준공시설은 30,440개(43%)로, 2010년 이전 준공된 노후 건축물이 약 73%에 달하는 것으로 나타났다. 또한, 2020년 기준 40년 이상 경과된 학교 건물의 규모는 연면적 1,633만㎡이며, 향후 2025년에는 연면적 6,658만㎡로 물리적인 시설 노후화가 빠르게 진행됨에 따라 건축물 및 시설 개선이 필수적이라 분석하고 있다(Kim, 2020). 결과적으로 교육연구시설의 노후화에 따라 재건축, 리모델링, 리트로핏(Retrofit) 등을 통한 건축물의 환경개선 수요가 증가할 것으로 예상되며, 이 때 환경친화적 또는 에너지 절약적 기술의 적용에 대한 고려가 있을 것이라 예상된다.

실내환경 요구조건 충족을 위한 교육연구시설에서의 높은 에너지 수요와 기존 교육연구시설의 노후화에 대응할 수 있는 환경친화적인 건축적·설비적 요소기술 적용을 통해 실제적인 효과를 달성하기 위해서는 검증된 기술의 적용이 필수적이라 할 수 있다. 이런 측면에서 볼 때, 기존 교육연구시설 중 해당 요구를 충족하고 있는 요소기술들을 벤치마킹하여 계획·적용하는 것은 매우 효과적인 접근방법이라 할 수 있으며, 교육연구시설 적용을 위한 환경친화적 기술 대안의 탐색은 기존의 친환경건축물 인증 교육연구시설 사례 분석을 통해 가능하면서도 효율적이라 예상된다.

LEED 인증 프로그램은 국제적으로 널리 활용되고 있는 대표적인 친환경건축물 인증 프로그램으로, 친환경건축물 평가체계 및 기준을 연구하는 과정에서도 자주 분석․활용되며, 무엇보다 전 세계적으로 인증 사례도 방대하다. 다만, 교육연구시설 인증 사례의 수 측면에서, 미국 내 인증 사례에 비해 국내 인증 사례는 매우 적은 상황이다. 따라서 본 연구에서는 LEED 인증을 취득한 미국 내 교육연구시설을 선정하여, 인증 등급별로 적용된 주요 환경친화적 기술의 종류와 적용 동향, 인증에의 기여 특성을 분석했다. 이를 통해, 교육연구시설 계획 과정에서, 건축환경 요구조건을 효과적으로 충족하는 동시에 환경친화적이며 에너지 절약적인 기술 대안의 탐색과 의사결정을 위한 기초 자료를 확보할 수 있을 것으로 예상된다.

연구 범위 및 방법

교육연구시설에 적용 가능한 환경친화적이며 에너지 절약적 기술 대안의 탐색 및 적용 동향 분석을 위해, LEED 인증을 받은 미국 내 교육연구시설을 대상으로, 평가영역(Category)별 득점 현황, 주요 적용 기술 및 점수 획득에의 기여 정도를 분석하였다. 분석을 위해 수집한 사례(대상)는 LEED 인증 프로그램 중 신축건축물을 대상으로 하는 BD+C : NC 영역에서 Silver 이상의 등급을 취득한 미국 내 건축물(교육연구시설) 중 학교, 대학 강의동, 대학 연구동, 도서관, 연구소로 한정하였다. 또한, 세부적인 적용 기술의 분석을 위해, Score Card가 공개되어 있을 뿐 아니라 적용된 기술 및 부가적인 정보가 충분히 제공되는 최근 10년간(2013~2022년)의 인증 사례 중, 각 연도별로 12개의 사례 건축물을 선정하였다. 다만, 2014년과 2015년은 분석에 필요한 충분한 정보가 제공된 사례가 부족하여 각각 11개의 사례를 선정하였으며, Silver 등급 인증 사례 중 분석을 위한 충분한 정보가 제공된 사례가 없었던 2020년에는 분석 대상을 선정하지 못하였다. 분석 대상 사례 선별 결과, Table 1과 같이 Silver 등급 19개, Gold 등급 60개, Platinum 등급 39개, 총 118개의 건축물이 분석 대상으로 선정되었다.

교육연구시설은 재실 밀도가 클 뿐만 아니라 학업 및 연구를 위해 건물 내에서 장시간 거주하며, 실험을 위한 물리 조건 및 안전에 대한 요구로 인해 쾌적한 실내환경 제공이 중요하다. 이러한 이유로 냉난방, 환기, 조명 등 에너지 소비도 많은 편이다. 따라서 LEED 평가영역 중, 에너지 소비와 직접적인 관련성이 큰 Water Efficiency (WE), Energy and Atmosphere (EA), Material and Resources (MR), Indoor Environmental Quality (IEQ) 평가영역에 적용된 요소기술 등을 주된 분석 대상으로 하였다.

시기에 따라 적용된 LEED 버전이 달랐으며, LEED 버전의 변화에 따른 평가체계와 배점 등의 차이가 정량적 분석 결과에 미치는 영향을 최소화하기 위해, 단순 취득 점수가 아니라 각 분석 대상의 평가영역에 할당된 총 점수 대비 해당 평가영역에서 실제로 취득한 점수의 비율(취득률)을 중심으로 분석하였으며, 취득률은 식 (1)과 같이 산출하였다.

또한, 각 평가영역에서의 점수 취득을 위해 적용된 주요 기술의 종류와 각 기술이 인증을 위한 점수 획득에 기여한 정도(기여율)를 분석하기 위해, 해당 평가영역에서 취득한 총 점수 대비 평가영역 내의 세부 항목별 득점 비율(세부항목 기여율)을 산출(식 (2))하였다.

대상 교육연구시설에 적용된 구체적 기술의 종류를 파악하기 위해, 공개된 Score Card 외에 LEED 홈페이지에 게재된 해당 건축물의 설명과 건축물 홈페이지 및 홍보 자료를 참조하였다.

평가영역별 점수 취득 현황

환경친화적 기술 대안의 교육연구시설 적용 특성을 정량적으로 분석하기 위해, LEED 프로그램의 각 평가영역에서의 점수 취득률을 식 (1)에 의해 산출하여 분석하였다.

Water Efficiency (WE) 영역

선정된 최근 10년간의 인증 프로젝트 사례들의 인증 취득 등급별 WE 평가영역에서의 점수 취득률은 Table 2 및 Figure 1과 같은 분포로 나타났다.

Silver 등급을 취득한 교육연구시설의 경우, 2021년 사례에서 소폭 증가한 경우를 제외하면 2013년 80%에서 2022년 36.4%로 WE 영역에서의 취득률이 감소하는 경향을 나타냈다. 이 기간에 Silver 등급 교육연구시설의 WE 영역의 점수 취득률은 약 44% 감소한 것으로 나타났다. 한편, Silver 등급을 취득한 교육연구시설의 WE 영역에서의 연도별 점수 취득률 표준편차는 17.0으로, Gold 및 Platinum 등급을 취득한 사례에 비해 연도별 취득률 감소가 큰 편이었다. WE 영역에서의 점수 취득률이 큰 폭으로 감소하는 전반적인 경향에는 여러 영역의 요인들이 작용했을 것으로 예상되나, 개별 사례에 대한 정보만으로는 정확하게 그 원인을 규명하기에는 어려움이 있었다. 다만, 과거에 비해 WE 영역 기술 적용을 위한 기술적·경제적 효용성이 감소했거나 기술 적용에 대한 관심이 적어졌을 것이란 추론이 가능할 것으로 판단된다. 그 결과, 과거에는 비교적 낮은 Silver 등급 취득을 위해서도 WE 영역의 점수 취득에 적극적이었으나, 최근에는 WE 영역에서의 점수 취득 적극성이 떨어졌을 가능성이 있다.

Figure 1.

Trends of scoring ratio in WE category by certification grade

Gold 등급을 취득한 교육연구시설의 경우, 2013년 및 2014년에는 각각 75.6%, 67.5%로 WE 영역에서 높은 점수 취득률을 보였으나, 2015년부터는 약 45~60% 범위에서 비교적 일정한 취득률을 보였다. 한편, 조사한 모든 등급 사례 중 Gold 등급 취득 사례에서의 WE 영역 점수 취득률 표준편차가 9.6으로 가장 작게 나타났다. 이는 Gold 등급 인증 취득을 위한 WE 영역에서의 추가적인 기술 적용 시도에 대한 기대효과가 크지 않았기 때문으로 예상된다.

Platinum 등급을 취득한 사례의 경우, 2019년과 2020년에 각각 66.3%, 60%의 점수 취득률을 제외하면 매년 70% 이상의 취득률을 보였다. Platinum 등급 사례에서 Silver 및 Gold 등급의 사례에 비해 상대적으로 높은 취득률을 보이는 것은 높은 등급 취득을 위해 WE 영역을 비롯한 모든 평가영역에서 높은 점수 취득이 요구되기 때문이라 볼 수 있다.

Energy and Atmosphere (EA) 영역

선정된 LEED 인증 취득 사례들의 인증 등급별 10년간 EA 영역에서의 점수 취득률은 Table 2 및 Figure 2와 같은 분포로 나타났다.

Silver 등급 교육연구시설의 경우, 2014년 47.1%, 2022년 51.5%를 제외하면 2013년부터 2022년까지 약 23~40% 정도 범위 내에서 비교적 일정한 점수 취득률을 보였다. 한편, Silver 등급 교육연구시설의 EA 영역에서의 연도별 점수 취득률 표준편차는 9.7로, Gold, Platinum 등급 사례보다 크게 나타났다. 이는 WE 영역에서의 취득률 감소 영향 요인과 동일한 이유로 추론할 수 있을 것으로 판단되며, 다만 편차가 작게 나타난 것은 기술 대안 적용의 효용성이나 관심도의 저하 정도가 WE 영역에 비해서는 적었기 때문인 것으로 추론할 수 있을 것이다.

Gold 등급 취득 교육연구시설의 경우, 2019년에는 65.7%의 높은 점수 취득률을 보였으나, 2013년부터 2022년까지 약 41~55% 범위에서 비교적 일정한 취득률을 보였다.

Platinum 등급 취득 교육연구시설의 경우, 75.7%의 점수 취득률을 보인 2013년을 제외하면 2014년부터 2022년까지 80% 이상의 높은 점수 취득률을 보였다. 또한, 선정된 인증 사례에서의 10년간 EA 영역의 평균 점수 취득률은 약 84.5%, 표준편차는 4.2로 나타났다. 이러한 특성은 WE 영역과 마찬가지로, 높은 등급 취득을 위해 EA 영역 내 모든 세부 항목 기술 적용을 통한 높은 점수 취득이 필요하기 때문이라 볼 수 있다.

Figure 2.

Trends of scoring ratio in EA category by certification grade

Material and Resources (MR) 영역

선정된 교육연구시설 사례들의 인증 취득 등급별 MR 평가영역에서의 최근 10년간 점수 취득률은 Table 2 및 Figure 3과 같은 분포를 나타냈다.

선정된 사례 중 Silver 등급 교육연구시설의 최근 10년간의 MR 영역에서의 점수 취득률 평균은 약 37%(표준편차 9.4)로 나타났으며, Gold 등급 사례의 평균 취득률은 약 39%(표준편차 6.8), Platinum 등급 사례의 평균 취득률은 약 44%(표준편차 6.0)로 각각 나타났다. MR 영역의 경우, 타 평가영역에서와 마찬가지로 취득 등급이 높아질수록 점수 취득률의 평균이 증가하였으나 등급별 차이는 크지 않았다. 한편 점수 취득률의 표준편차는 전체 등급에서 비교적 작은 편으로 나타났다. 또한 각 등급에서의 점수 취득률 평균은 40%를 전후하는 수준으로, 타 평가영역의 기술에 비해 MR 분야 기술 대안 적용률이 낮은 것으로 나타났다.

Figure 3.

Trends of scoring ratio in MR category by certification grade

Indoor Environmental Quality (IEQ) 영역

인증 취득 등급별 IEQ 평가영역에서의 10년간 점수 취득률은 Table 2 및 Figure 4와 같은 분포를 나타내었다.

Silver 등급을 취득한 사례의 경우, 2013년부터 2016년까지 IEQ 영역 점수 취득률이 약 30% 포인트의 매우 큰 차이를 보였으나, 2017년 이후로는 60~70% 정도의 비교적 높고 일정한 점수 취득률을 보였다. Gold 등급 취득 사례의 경우에도, 2019년 48.9%의 취득률을 제외하면 2013년부터 2022년까지 약 60~72% 정도의 비교적 높고 일정한 적용률을 보였다. 또한, Platinum 등급의 경우도 67.5%의 취득률을 보인 2022년을 제외하면 2013년부터 2021년까지 70% 이상의 높은 점수 취득률을 나타냈다.

IEQ 영역의 경우, 선정 사례들의 10년 평균 점수 취득률이 Silver 등급의 경우 62.3%, Gold 등급 64%, Platinum 등급 77.1%로, 모든 등급에서 평균 60% 이상의 높은 점수 취득률을 나타냈다. 이는 교육연구시설의 사용자층과 실내공간에서의 주된 활동 특성상, 타 평가영역에 비해 실내환경의 질에 대한 관심과 요구가 더 컸기 때문이라 추론할 수 있을 것이다. 또한, IEQ 영역에 속한 기술 대안의 기술적·경제적 효용성이 높았기 때문인 것으로도 추론 가능할 것이다.

Figure 4.

Trends of scoring ratio in IEQ category by certification grade

평가영역별 주요 적용 기술

교육연구시설에 주로 적용되고 있는 환경친화적 기술 대안 탐색을 위해, 선정된 118개의 LEED 인증 교육연구시설에 적용된 세부 기술을 분석하였다. 평가항목별로 적용된 구체적 기술 대안을 도출하기 위해, 인증 취득 등급별로 각 평가영역의 세부 평가항목에서의 점수 취득 비율과 해당 점수 취득을 위해 적용된 세부 기술의 종류 및 다수의 분석 대상 사례에서 빈번하게 나타나는 적용 기술 현황을 분석하였다. 인증 시기에 따라 적용된 LEED 인증 프로그램의 버전이 다른 경우가 있었으며, LEED v.4 버전을 적용한 사례에서만 나타난 세부 항목(Table 3, 4, 5, 6에서 * 표시된 항목)은 이전 버전의 유사 Credit 항목으로 통합하여 분류하였다.

WE 영역의 주요 기술

선정된 분석 대상 교육연구시설에 적용된 WE 평가영역 내 세부 기술은 Table 3과 같으며, LEED v.4에만 포함되어 있는 Outdoor/Indoor water use reduction 항목(Table 3의 * 표시 항목)은 이전 버전의 WEc3 항목으로 통합하여 정량화하였다. 또한, WE 영역 내 세부 항목의 점수 취득 기여율은 Figure 5와 같다.

조경용수의 사용 효율을 높이는 기술(WEc1)은 모든 인증 등급에서 WE 영역 전체 득점의 약 40%를 차지하는 것으로 나타났다. WEc1에서 득점을 위해 다수의 사례 프로젝트에 주로 적용된 세부 기술은 Native plants, Drought-tolerant plants와 같은 토착 식물과 내건성 식물을 조경 식재로 사용하거나 상수 및 관개용수를 사용하지 않는 기술(No irrigation or No potable water)이 적용되었다.

물 절약 기술(WEc3)은 모든 등급에서 WE 영역 전체 득점의 약 50%를 차지했으며, 이 항목(WEc3)에서의 득점을 위해 옥내용수 절약을 위한 Low-flow 제품 적용과 옥외용수 절약을 위한 우수 재사용 기술이 주로 적용되었다. 또한 우수 수집 및 여과를 위해 Rain garden, Bio-swale, Rainwater collection, Bio-filtration basins, Revers osmosis, Vegetated swale 등이 사용되었다.

분석 사례들에서는, 환경친화적 교육연구시설 조성을 위해 조경용수 절약과 우수 활용 기술들이 적극적으로 채택되는 것을 확인할 수 있었다. 이는 교육연구시설이 타 용도 건축물에 비해 연면적 대비 조경면적이 넓어 수자원 절약을 위해 조경용수 절약의 필요성이 크고, 연면적 대비 우수 수집 가능 면적이 상대적으로 넓어 가용한 우수의 양이 많기 때문으로 예상된다.

Figure 5.

Contribution ratio of detailed items to adopt WE category

EA 영역의 주요 기술

EA 평가영역에서 적용된 세부 기술은 Table 4와 같으며, LEED v.4에만 포함(Table 4의 * 표시 항목)되어 있는 Renewable energy production 항목은 이전 버전의 EAc2 항목으로, Green power and carbon offset 항목은 이전 버전의 EAc6 항목으로 각각 통합하여 정량화하였다. 또한, EA 영역 내 세부 항목의 점수 취득 기여율은 Figure 6과 같다.

Figure 6.

Contribution ratio of detailed items to adopt EA category

에너지 성능 최적화 기술(EAc1)은 EA 영역 중 가장 높은 배점을 차지하고 있는 세부 항목으로, 모든 등급 취득 사례에서 EA 영역 전체 득점의 60% 이상을 취득한 것으로 나타났으며, 다수의 대상 사례에서 주로 조명, 단열, HVAC 시스템의 에너지 성능 개선 기술이 적용되었다. 특히, LED 등 고효율 조명의 사용, Atrium, Solar tube, Light shelves와 같은 기술을 통한 자연채광 유입 및 Occupancy sensor, Lighting control 등의 조명 제어 기술의 적용을 통해 조명 에너지 저감을 시도한 것으로 나타났다. 또한, High performance glass/envelope를 이용한 건물 외피의 단열 성능 개선과 Green roof, Reflective roof, Cool roof 등의 기술을 통한 지붕 단열 성능 개선에 관심이 높은 것으로 나타났다. HVAC 시스템의 에너지 성능 개선을 위해서는, Ceiling fan 사용, 실험실 공기환경 개선을 위한 Fume hood 설치 및 제어 기술 적용, 복사열 및 지열 활용 냉방 기술, Condensing boiler, Electric boilers, Gas water heater, Chilled beam, Heat recovery, Heat pump 등의 기술 적용이 두드러지게 나타났다.

신재생에너지 적용(EAc2)은 각 사례들의 EA 영역 전체 득점 중 Silver 등급 약 1.7%, Gold 등급 약 4.3%, Platinum 등급 약 13.3%의 점수를 담당한 것으로 나타났다. 주로 지열에너지와 태양광 패널, 태양열 에너지를 사용하였으며, 종종 풍력과 수력 에너지 시스템이 채택되었다.

MR 영역의 주요 기술

분석 대상 교육연구시설에 적용된 MR 평가영역 내 세부 기술은 Table 5와 같으며, LEED v.4에만 포함되어 있는 Construction and demolition waste management 항목(Table 5의 * 표시 항목)은 이전 버전의 MRc2 항목으로 통합하여 정량화하였다. 또한, MR 영역 내 세부 항목별 점수 취득 기여율은 Figure 7과 같다.

MR 평가영역의 세부 항목 중 건설 폐기물 관리 기술(MRc2)은 모든 등급에서 30% 이상의 기여도를 보였다. 또한 재활용 자재 활용(MRc4)은 모든 등급에서 약 26%, 지역 자재 활용(MRc5)은 모든 등급에서 약 20%의 기여도를 각각 나타냈다.

재활용 자재 활용 항목(MRc4)의 득점을 위해 주로 천장 텍스, 프레임, 건식 벽체 등을 재활용했으며, 주로 지역에서 나오는 돌과 흙을 이용한 벽돌과 목재를 사용함으로써 지역 자재 활용 항목(MRc5)에서 득점을 한 것으로 나타났다. 그 외, Platinum 등급의 경우 인증받은 목재 사용(MRc7)을 통해 전체 MR 획득 점수 중 약 10%의 점수 획득에 기여한 것으로 나타났으나, 타 등급에서는 비교적 낮은 기여도를 보였다.

Figure 7.

Contribution ratio of detailed items to adopt MR category

IEQ 영역의 주요 기술

분석 대상 사례들에 적용된 IEQ 영역 내 세부 기술은 Table 6과 같으며, LEED v.4에만 포함되어 있는 Quality views 항목(Table 6의 * 표시 항목)은 이전 버전의 EQc8.2로 통합하여 정량화하였다. 또한, IEQ 영역 내 세부 항목별 점수 취득 기여율은 Figure 8과 같다.

Figure 8.

Contribution ratio of detailed items to adopt IEQ category

모든 등급에서, IEQ 영역의 총 취득 점수의 30% 이상을 저방출 자재 사용(EQc4)을 통해 취득하였으며, Silver 등급의 경우 저방출 자재 사용(EQc4)이 40%의 높은 점수 기여도를 보였다. 이러한 특성은 IEQ 평가영역의 세부 항목 중 저방출 자재 사용(EQc4) 항목의 배점이 타 항목에 비해 높기 때문이라 판단된다. 저방출 자재 사용영역의 득점을 위해 Adhesives and sealants, Paints and coating, Composite wood agrifiber products, Flooring system 분야에서 저방출 자재가 주로 채택되었다. 시공 중 실내공기질 관리 계획(EQc3) 수립을 통해서도 모든 등급에서 약 11% 이상의 점수 취득에 기여한 것으로 나타났으며, UFA (Under Floor Air), Ceiling fan 및 Atrium을 통한 자연환기 유도 등 다양한 환기 기술을 통해서도 실내 공기환경을 개선하고자 하였다. 또한, 실내 CO2 농도 관리를 위해 CO2 센서와 CO2 모니터링 기술 등이 채택되었다. 최근 사례에서는 Green wall, Central garden과 같은 실내 조경 및 중정을 이용한 실내 공기환경 개선 방안이 도입되기도 했다.

빛 환경 개선을 위해 적용된 기술 중, 조명 제어 시스템(EQc6.1)은 모든 등급에서 총 IEQ 영역 취득 점수 중 약 6%를 취득한 것으로 나타났으며, 채광(EQc8.1) 기술은 Platinum 등급에서 약 4%의 IEQ 영역 점수 취득 기여도를 보였다. 빛 환경 개선을 위해 적용된 주요 기술로는 Sun tunnel, Clerestory and Expansive windows 기술을 통한 자연광의 유입과 채광 센서, 재실 센서, 동작감지 센서 등의 조명 센서 적용 등이 있었다.

모든 등급에서, 열 쾌적(EQc7) 향상 기술을 통해 IEQ 영역의 취득 점수 중 약 15% 이상을 취득하는 것으로 나타났으며, Cool roof와 같은 밝은색 또는 복사율이 좋은 지붕 마감재를 사용하거나, Green roof와 같은 옥상 조경을 통한 열섬 효과 저감을 유도하였다.

결 론

본 연구에서는 국제적으로 널리 활용되고 있는 친환경건축물 인증 프로그램인 LEED 인증을 취득한 최근 10년간의 미국 내 교육연구시설 118개의 사례 분석을 통해, 환경친화적이며 에너지 절약적인 기술 대안의 교육연구시설 적용 동향을 정량적으로 분석하였다. 본 연구의 주요 결론은 다음과 같다.

(1)각 평가영역에 할당된 총 점수 중 해당 영역에서 득점한 점수의 비율을 산출하여 각 평가영역에서의 점수 취득률을 분석한 결과, IEQ 영역에서의 취득률은 모든 등급에서 고르게 60% 이상으로 높게 나타났다. 이는 목표로 하는 인증 등급과 관계없이 IEQ 영역의 기술 적용과 그 기대효과에 관심이 큰 것이 원인이라 사료된다. 반면 MR 영역에서의 취득률은 모든 등급에서 약 40% 정도로 비교적 고르게 낮게 나타났는데, 목표 인증 등급이 높아짐에도 MR 영역의 기술 적용에 대한 요구나 관심이 타 평가영역에 비해 상대적으로 낮기 때문인 것으로 추론된다. 한편, WE 및 EA 영역에서의 취득률은 인증 등급이 높아질수록 커지는 일반적인 경향을 나타냈다.

(2)최근 10년간의 LEED 인증 교육연구시설들은 WE 평가영역에 할당된 총 점수 중 Gold 등급은 45~60%, Platinum 등급은 70% 이상의 점수를 큰 변동없이 취득한 것으로 나타났다. 반면 Silver 등급의 경우, 2013년 80%의 높은 취득률 이후 지속적인 감소를 보이며 2022년에는 36.4%의 취득률 수준으로 낮아진 것을 확인했다. 이는 과거에 비해 WE 영역 기술 적용을 위한 기술적·경제적 효용성이 감소했거나 해당 영역의 기술 적용에 대한 관심이 적어진 것이 원인 중 하나라고 추론할 수 있을 것이며, 그 결과 비교적 낮은 등급인 Silver 등급 취득을 위한 WE 영역에서의 기술 적용에 적극성이 떨어졌을 수 있을 것이라 예상된다. WE 영역에서의 득점을 위해, 분석 대상 사례의 모든 등급에서 조경용수 사용 효율 개선 기술이 40% 이상, 절수 기술이 50% 이상 득점을 담당한 것으로 나타났다.

(3)분석 대상 사례들은 EA 영역에 할당된 총 점수 중 Silver 등급 약 23~40%, Gold 등급 41~55%, Platinum 등급 80% 이상의 점수를 취득한 것으로 나타났다. WE 평가영역의 득점 현황과 비교할 때, Gold 등급까지는 비교적 낮은 비율의 점수를 취득하였으나, Platinum 등급의 경우 약 10% 이상 높은 점수 취득 비율을 보였다. EA 영역에서는, 배점이 가장 높은 ‘에너지 성능 최적화’ 항목에 해당되는 기술이 주로 적용되었으며, 조명, 단열, HVAC 기술 영역에서의 에너지 저감기술이 주로 채택된 것으로 나타났다.

(4)MR 영역의 점수 취득률은 모든 등급에서 40%를 전후하는 낮은 수준으로, 타 평가영역에 비해 MR 영역 기술 적용의 기술적·경제적 효용이 낮은 것에서 기인한 것으로 예상된다. MR 영역에서는 주로 건설폐기물 배출 저감, 재활용 자재 사용, 지역 내 생산자재 사용을 통해 점수 취득을 시도하는 편이었으며, Platinum 등급은 FSC 인증 목재를 사용하는 빈도가 높게 나타났다.

(5)IEQ 영역의 경우, 평균 점수 취득률이 Silver 등급 62.3%, Gold 등급 64%, Platinum 등급 77.1%로, 모든 등급에서 평균 60% 이상의 높은 점수 취득률을 보였다. 이는 교육연구시설의 사용자층과 실내공간에서의 주된 활동 특성상, 타 평가영역에 비해 실내환경의 질에 대한 관심이 높아서 나타나는 현상이라 추론된다. IEQ 영역에서는 배점이 가장 높은 ‘저방출 자재’ 사용을 통해 주로 점수를 취득하였으며, 환기를 통한 실내공기질 개선, 적극적인 채광 도입, 조명 제어를 통한 빛 환경 개선, 열 쾌적 향상 기술 등이 주로 적용된 것으로 나타났다.

본 연구에서, 교육연구시설을 위한 환경친화적 요소기술의 종류와 적용 동향을 분석하기 위해 전체 LEED 인증 교육연구시설을 대상으로 분석한 것은 아니지만, 연도별로 12개씩 최근 10년간의 사례를 선택함으로써 일반적인 동향은 유의미한 수준에서 분석되었다고 사료된다. 또한, 미국 내 교육연구시설을 중심으로 분석하였으나, 교육연구시설에서 요구되는 환경조건이나 에너지 절약 요구 등은 유사한 것으로 인정되는바, 비록, 국내의 법적 규제 및 친환경 인증 제도와 정확히 일치하지는 않을지라도 환경친화적 교육연구시설의 리트로핏, 리모델링, 신축 등을 계획할 때의 기술적 대안 탐색이나 인증 취득을 위한 전략 수립, 의사결정을 위한 참고 자료로 활용이 가능할 것으로 기대된다. 더욱이, 미래세대의 학습 환경 개선을 위해 ‘신재생에너지와 탄소중립, 생태교육을 체험하는 그린학교’ 등이 조성원칙으로 제시(MOE, 2021)되고 있는 ‘그린스마트스쿨’의 도입과 추진 과정에 유용한 참고자료가 될 수 있을 것이라 예상된다.

본 연구에서는, Score Card가 공개되어 있을 뿐 아니라 적용된 기술 및 부가적인 정보가 충분히 제공되는 최근 10년간(2013~2022년)의 미국 내 인증 사례를 연도별로 12개 정도씩 선정하였다. 선정 건축물 중 60%는 초․중․고등학교의 교실과 대학의 강의동을 포함하는 강의용 건물이었으며, 18%는 정적인 연구를 진행하는 대학의 연구동, 22%는 도서관 건물이었다. 선정된 사례들이 비교적 유사한 활용 특성을 가지는 건축물이었으나, 사례의 수와 용도의 차이는 본 연구에서의 분석 결과 활용의 한계점이 될 수 있을 것이라 예상된다. 또한 선택된 사례는 California (18%), Hawaii (10%), Illinois (7%), Virginia (7%) 등 다양한 지역에 위치한 건축물로, 영토가 넓은 미국의 경우 지역(주)마다 기후, 정책, 문화, 인종 등이 다양하여 적용되는 기술의 종류와 적용 동향에 영향을 미칠 수 있을 것으로 예상된다.