Research Article

Journal of Korean Institute of Architectural Sustainable Environment and Building Systems. 30 June 2018. 264-276
https://doi.org/10.22696/jkiaebs.20180023

ABSTRACT


MAIN

  • 서 론

  •   연구의 배경 및 목적

  •   연구의 방법 및 범위

  • 수직태양궤적도와 일조권 기준

  •   스카이 돔(Sky dome)과 태양궤적

  •   일조권 수인한도의 기준

  • 겨울태양창을 이용한 일조권 기준

  •   겨울태양창을 이용한 일조권 기준 정립

  •   겨울태양창에 의한 일조권 기준의 특징

  • 일조권 기준 비교를 위한 사례 연구

  •   재개발 아파트 단지 내외의 일조확보율 비교

  •   일반건축물 주변의 일조확보율 비교

  • 결 론

서 론

연구의 배경 및 목적

건축물이 건축 당시에 건축법 등 관계법령에 의한 공법적 규제에 적합하다 하더라도 그 이웃 토지상의 거주자에게 일조가 차단되는 불이익의 정도가 현저하게 커 사회통념상 수인한도를 넘은 경우에는 사법상 위법행위로 간주될 수 있다. 일조침해 행위가 수인한도를 넘었는지 여부와 관련하여서는, 피해정도, 피해의 성질 및 사회적 평가, 가해건물의 용도, 토지이용의 선후관계, 피해 회피의 가능성, 공법적 규제의 위반 여부, 교섭 경과 등 모든 사정을 종합적으로 고려하여 판단하여야 하는데(대법원, 1999) 그 중 가장 중요한 것은 일조량 감소로 인한 일조피해의 정도이다. 현재 일조피해의 정도를 판단하는 일조권의 기준에 대하여는 서울고등법원 판결(서울고등법원, 1996)에서 제시한 기준, 동지일을 기준으로 09:00부터 15:00까지 6시간 중 일조시간이 연속하여 2시간 이상 확보되는 경우 또는 08:00부터 16:00사이의 8시간 중 총일조시간이 4시간 확보되는 경우에 수인한도를 만족하는 것으로 판시한 이래 이 기준이 일반적으로 통용되고 있다.일조권 침해여부를 판단하는 일조시간 분석에 관한 기존의 선행연구들(Lee et al., 2004; Song et al., 2008; Ihm et al., 2008)도 동지일을 기준으로 하고 있다. 그러나 현재 실무상 통용되고 있는 위의 수인한도 기준은 낮의 일광시간이 가장 짧은 동지일 하루 동안의 일조시간만을 기준으로 수인한도를 판단하고 있는 바, 일년 중 태양의 일조와 일사가 실내 온열 환경과 빛 환경에 절대적으로 필요한 동절기 동안의 총일조시간과 일사량을 고려하는 보편타당한 일조권의 기준을 정립할 필요가 있다.

본 연구에서는 특정한 날 하루의 일조시간을 적용하는 현재의 수인한도 기준을 대신하여 동절기 동안의 태양의 경로를 나타내는 겨울태양창을 이용하여 새로운 일조권 수인한도의 판단기준을 정립하는 것을 목적으로 하였다.

연구의 방법 및 범위

본 연구에서는 일년 중 실내주거환경에 태양의 일광이 절대적으로 필요한 동절기 동안 태양경로에 의해 형성되는 겨울태양창을 이용한 일조권 수인한도 기준을 정립하여 제시하고 현재 실무상 통용되고 있는 동지일의 일조시간 수인한도 기준과 비교하여 일조피해정도의 차이점을 비교분석하였다. 또한 새 기준이 인동거리 및 건축계획에 미치는 긍정적 영향을 검토하였다.

본 연구의 수행과정은 다음과 같다.

첫째, 겨울태양창을 이용한 일조권 기준의 정립방법을 제시한다.

둘째, 겨울태양창을 이용한 일조권 기준의 특징과 기존의 기준을 보완한 측면을 분석한다.

셋째, 서울에서 재개발 아파트 단지와 일반건축물 신축시 현재 통용되고 있는 기존의 기준과 겨울태양창을 이용한 새 기준에 의한 일조권 수인한도 만족여부의 차이점을 분석한다.

넷째, 새 기준의 적용시 인동간격의 완화로 인한 배치 및 녹지확보 등 건축계획적 가능성의 검토를 제시한다.

수직태양궤적도와 일조권 기준

스카이 돔(Sky dome)과 태양궤적

스카이 돔이란 Figure 1 (Norbert Lechner, 2015)에서 보듯이 건축물 부지의 관측자를 구의 중심으로 한 매우 큰 반구 형태의 가상의 천구라고 할 수 있다. 이 가상의 천구 상에서의 일년동안 동쪽에서 서쪽으로 회전하는 태양의 일주운동에 의해 형성되는 곡선을 수직투영도에서 방위각과 고도각으로 시간에 따른 태양의 위치를 나타낼 수 있는데 이를 수직태양궤적도(vertical sun-path diagram)라 한다. Figure 2 (Norbert Lechner, 2015)는 북위 36도 상에 위치한 지점의 수직태양궤적도로 제일 위로부터 하지, 5월21일(7월21일), 4월21일(8월21일), 춘분(추분), 2월21일(10월21일), 1월21일(11월21일), 동지의 태양경로 7개를 보여주고 있다. 현재 일조권 기준을 적용하는 태양경로는 제일 아래에 있는 붉은선으로 표시된 동지일의 태양궤적으로 오전 8시부터 오후 4시까지의 태양의 위치를 고도각과 방위각으로 보여주고 있다.

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Figure 1.

The sky dome and sun-paths of June 21, September/March 21, and December 21

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Figure 2.

Vertical sun-path diagram

일조권 수인한도의 기준

현재 일조피해의 정도를 판단하는 일조권의 기준은 서론에서 기술한 서울고등법원 판결에서 판시한 기준으로 수직태양궤적도의 제일 아래에 있는 동지일 태양궤적에서 태양이 주변건물에 의해 가려지지 않고 노출되는 태양궤적의 시간이 9시부터 15시사이에 연속 2시간 이상이거나(Figure 3-1) 8시부터 16시 사이에 총합 4시간 이상 확보되는 경우(Figure 3-2)에 수인한도를 만족하는 것으로 이 기준이 일반적으로 통용되고 있다.

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Figure 3-1.

Case of continuous 2 hours of sunlight

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Figure 3-2.

Case of total 4 hours of sunlight

겨울태양창을 이용한 일조권 기준

겨울태양창을 이용한 일조권 기준 정립

스카이 돔에서 일년동안 태양이 지나가는 경로 중 태양에너지의 세기가 약한 이른 아침(오전 9시 이전)과 늦은 오후 부분(오후 3시 이후)을 제외한 부분을 태양창(Norbert Lechner, 2015)으로 정의한다(Figure 4 참조). 겨울태양창은(Norbert Lechner, 2015) 태양창에서 태양의 고도가 가장 낮은 동지일의 일중 태양궤적과 2월 21일의 일중 태양궤적 사이에 형성되는 3개월간의 태양창 하부부분으로 정의된다(Figure 5 참조). Figure 6은 수직태양궤적도 상에서 푸른 선으로 둘러싸인 태양창과 붉은 선으로 둘러싸인 겨울태양창을 보여주고 있다.

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Figure 4.

Solar window

현재의 일조기준이 동지일 일조시간의 확보시간으로 수인한도 여부를 판단하는 반면 겨울태양창을 이용한 일조기준은 겨울태양창 면적에서 주변건물과 장애물에 의해서 가려지지 않는 면적이 겨울태양창 총면적의 33%이상을 확보하는지 여부의 면적확보율(area coverage)로 수인한도를 판단하는 기준이다.

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Figure 5.

Winter solar window

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Figure 6.

Solar window on vertical sun-path diagram

즉 11월21일부터 2월21일까지 3개월간 오전 9시부터 오후 3시까지 총일조시간(93일*6시간=558시간)에 대한 3개월동안의 가려지지 않는 태양경로 확보시간의 총합이 33%이상(185시간)이면 수인한도를 만족한다고 판단하는 기준이다. 예를 들어, Figure 7은 주변건물에 의해서 겨울태양창이 66% 가려지고 34%가 노출된 경우로 수인한도를 만족한 경우가 된다.

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Figure 7.

The winter solar window and silhouette of surrounding buildings

겨울태양창에 의한 일조권 기준의 특징

겨울태양창을 통하여 태양광선이 통과하는 이 3개월의 기간은 우리나라에서 일년중 동절기에 해당되는 난방기간으로 일광과 일사의 필요성이 절실히 요구되는 기간이다. 따라서 겨울태양창 면적에 대한 무장애 면적확보율은 이 기간동안의 난방비와 조명비 같은 실제적인 피해의 정도와 높은 상관관계를 가진다고 할 수 있다.

Figure 8-1의 경우 기존의 일조권 기준을 적용하면 연속 2시간 또는 총합 4시간 일조시간의 수인한도를 만족하지 못하지만 겨울태양창을 이용한 일조권 기준을 적용할 경우 무장애면적이 겨울태양창 면적의 33%이상을 확보하여 수인한도를 만족하고 있다. Figure 8-2의 경우는 기존의 일조권 기준을 적용하면 연속2시간 일조시간 확보로 수인한도를 만족하지만 겨울태양창을 이용한 일조권 기준에는 무장애면적이 겨울태양창 면적의 33%를 확보하지 못하여 수인한도를 만족하지 못하고 있다. 이 두가지 경우를 놓고 비교 평가할 때, 동절기동안 일조량 확보의 정량적 측면과 조망권과 연관된 시각적 압박감의 정도에서 8-1의 경우가 8-2의 경우에 비해 훨씬 유리한 점을 알 수 있다. 따라서 8-1의 경우가 수인한도를 만족하고 8-2의 경우가 수인한도를 만족하지 못하는 결과를 나타내는 겨울태양창을 이용한 일조권 기준이 기존의 일조권 기준에 비해 합리적이며 건축계획의 측면에서도 인동거리를 완화할 수 있어 여유있는 배치계획 및 공개공지 확보가 가능하다.

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Figure 8-1.

Case of less than continuous 2 hours sunlight but larger than 33% area coverage

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Figure 8-2.

Case of more than continuous 2 hours sunlight but smaller than 33% area coverage

일조권 기준 비교를 위한 사례 연구

재개발 아파트 단지 내외의 일조확보율 비교

기존의 일조권 기준과 겨울태양창을 이용한 일조권 기준에 의한 수인한도 만족여부의 차이점을 비교하기 위하여 서울시내 재개발 아파트 단지를 사례연구 대상으로 선정하였다. 선정된 대상 아파트 단지는 서울시내의 재개발 건축이 예정된 지역의 한 구역으로 주변의 다른 구역에 의하여 둘러싸여 있다(Figure 9 참조).

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Figure 9.

The site of apartment complex and surroundings

21개동으로 구성된 단지는 중앙에 4호연립의 고층(28층 - 31층)의 탑상형 아파트 6개동이 배치되고 주변으로 저층(6층 - 8층)과 중고층(12층 - 24층)의 판상형 아파트 15개동이 배치되어 있다(Figure 10 참조).

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Figure 10.

The bird's-eye view map

일조시간의 계산은 각 세대의 거실창 중앙점을 분석지점으로 하여 수직태양궤적도에 주변건물의 외곽형상을 일조예측 프로그램 Sanalyst 3.0을 이용하여 투영하여 표현하고 각 세대에 대하여 기존의 일조권 기준 수인한도 판단방법과 겨울태양창을 이용한 일조권 기준 수인한도 판단방법으로 수인한도 만족여부를 전체 1826세대에 대하여 분석하였다.

Table 1은 단지의 북쪽, 북동쪽 및 동쪽에 위치한 단지 바깥의 주변 지역 3개 구역의 760세대에 대하여 대상 재개발 아파트에 의해 발생되는 일조현황을 분석한 것이다. 기존의 수인한도 기준으로 판단할 때에는 만족하지 못한 세대수는 112세대, 수인한도를 만족하는 세대가 648세대로 일조확보율이 85.26%를 보여주고 있다. 특히 북쪽에 위치한 9구역 아파트의 일조확보율은 66%에 미치지 못하는 것으로 나타났다. 반면 겨울태양창에 의한 수인한도 기준으로 판단할 때에는 수인한도를 만족하지 못한 세대수가 14세대, 만족한 세대는 98세대가 증가한 746세대로 일조확보율이 12.9% 증가한 98.16%(15%의 증가율)로 전체 17개동 중 2개동 만이 100%일조확보율을 확보하지 못한 것으로 분석되어 주변 지역 3개 구역의 아파트에는 거의 영향을 주지 않는 점을 보이고 있다.

Table 1. Control of dollar spot in creeping bentgrass after tebuconazole applied.

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Table 2는 단지 내의 1826세대의 일조현황으로 기존의 수인한도 기준으로 판단할 때에는 수인한도를 만족하는 세대가 1132세대, 만족하지 못한 세대수는 694세대로 단지 내 일조확보율이 61.99%를 보여주고 있다. 7개동이 30% 미만의 일조확보율을 보이고 있어 기존의 일조권 기준이 다소 과도한 기준임을 알 수 있다. 반면 겨울태양창에 의한 수인한도 기준으로 판단할 때에는 수인한도를 만족하지 못한 세대수가 467세대, 만족한 세대는 227세대가 증가한 1359세대로 일조확보율이 12.43% 증가한 74.42%로 20%의 증가율을 보이고 있다. 불리한 배치계획으로 인하여 일조확보율이 낮은 4개동을 제외한 17개동은 50%이상의 일조확보율을 보이고 있다.

Table 2. Correlation coefficient and regression formula between application amount of fungicides, the tebuconazole, chlorothalonil and their mixture, and control efficacy.

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일반건축물 주변의 일조확보율 비교

신축예정인 일반건축물을 사례연구 대상으로 선정된 건축물은 서울시내 모대학의 기숙사/복지관 건물이며 주변지역은 대부분 저층(2~4층)의 주택지로 구성되어 있고 건축물의 용도지역은 제2, 3종 일반주거지역으로 대부분 주거시설 및 근린생활시설로 사용되고 있다 (Figure 11 참조).

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Figure 11.

Layout of the dormitory and surroundings

일조시간의 계산은 주거시설 15세대에 대하여 거실창 중앙점을 분석지점으로 하여 재개발 아파트의 경우와 같은 방법을 이용하였다. Table 3은 신축건축물의 북쪽과 북서쪽에 위치한 주변 지역의 15세대에 신축건축물에 의해 발생되는 일조현황을 분석한 것이다. 기존의 수인한도 기준으로 판단할 때에는 수인한도를 만족하는 세대가 6세대, 만족하지 못한 세대수는 9세대로 일조확보율이 40.0%를 보여주고 있다. 그러나 겨울태양창에 의한 수인한도 기준으로 판단할 때에는 수인한도 확보 세대수가 2세대가 증가한 8세대이고 만족하지 못한 세대수가 7세대로 일조확보율이 13.3% 증가한 53.37%(33.3%의 증가율)를 보이고 있다.

Table 3. Comparison of satisfaction betweencurrent and new standard

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결 론

본 연구에서는 겨울태양창을 이용하여 새로운 일조권 수인한도의 판단기준을 정립하는 것을 목적으로 하여 다음과 같은 연구 결과를 제시하였다.

일조침해 행위가 수인한도를 넘었는지 여부와 관련하여서 가장 중요한 것은 일조량 감소로 인한 일조피해의 정도이다.

본 연구에서는 동지일이라는 일조확보에 가장 불리한 특정한 날 하루동안에 실내에서 확보가능한 일조시간을 적용하는 현재의 수인한도 기준을 대신하여 일년 중 태양의 일광 및 일사의 효과가 절대적으로 중요한 동절기(11월 - 2월) 동안의 일조량에 대한 정량적 일조피해의 정도를 추정할 수 있도록 겨울태양창을 이용하여 주변건물과 장애물에 의해서 가려지지 않는 면적이 겨울태양창 총면적의 33%이상을 확보하는지 여부의 면적확보율(area coverage)로 수인한도를 판단하는 기준을 제시하였다.

기존의 일조기준과 새로운 일조기준의 차이에 의한 일조피해의 정도를 비교하기 위하여 서울시내 재개발 아파트 단지 내외에서의 수인한도 만족 여부의 차이와 대학의 기숙사 건물에 의한 주변 주거건물에 미치는 수인한도 만족 여부의 차이를 사례로 분석하였다.

본 연구의 사례를 바탕으로 도출한 결론을 요약하면 다음과 같다. 첫째, 재개발 아파트의 경우, 단지내외에서 수인한도 만족율이 15-20%의 증가율을 보였으며 대학 기숙사 건물을 신축할 경우, 주변 주거시설에서의 수인한도 만족율도 33.3%가 증가한 것으로 분석되었다. 이는 현재의 수인한도 기준보다 겨울태양창을 이용한 새로운 기준을 적용할 경우 수인한도 만족율이 증가하여 민원발생량을 감소하는 효과가 있다. 둘째, 일조피해의 정도를 추정하는데 있어서 겨울태양창의 면적확보율은 동절기 동안의 난방비, 조명비 및 심리적 압박감과 밀접한 상관관계로 인한 정량적 데이터를 제공하여 객관적이며 신뢰할 수 있는 일조피해의 정도를 예측할 수 있다. 셋째, 현 판례기준의 수인한도를 만족하기 위한 인동거리보다 가까운 인동간격을 확보할 수 있어 배치로 인한 문제, 건축규모의 축소완화, 변화있는 공간구성, 건물 형상, 녹지 및 공개공지 확보 방안 등의 건축계획적 가능성을 검토할 수 있다. 넷째, 후속 연구로 겨울태양창을 이용한 새로운 일조기준에 의한 난방비, 조명비 등 에너지비용 측면의 민감도 분석과 정책적 측면을 고려한 일조권 기준 개선에 대한 지속적인 연구가 필요하다.

Acknowledgements

본 연구는 광운대학교 2014년도 후반기 연구년의 지원으로 이루어짐.

References

1
이덕형, 최창호, 이현우. (2004). 건물 일조시간 계산방법(점, 면)에 관한 비교연구 한국태양에너지학회 논문집 제24권 제3호.
2
강윤석, 김동혁, 김종민, 임병찬. (2008). 코어돌출형 지붕을 가진 판상형 배치 아파트의 건물 일조시간 분석방법에 관한 비교 연구 한국건축친환경설비학회 추계학술발표대회.
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4
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5
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6
Norbert Lechner. (2015). Heating, cooling, lighting: Sustainable Design Methods for Architects 4th ed. John Wiley & Sons. P.144.
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