최근 아산의 산정리, 홍성의 문당리, 화천의 용호리, 무주의 진도리, 산청의 간디마을 등 국내 여러 곳에서 생태마을을 계획하고 있거나 조성하고 있는 곳이 많다2). 그러나 대부분의 국내 생태마을들은 이름만 생태마을이라고 칭하고 있을 뿐 그 실질적인 내용을 들여다보면 생태마을이라고 하기에 너무나 부족한 경우가 많다.
생태마을(Eco-village)이란 인간의 주거, 생산 및 생활의 양식이 생태적으로 환경친화적이며 경제적 및 문화적으로 지속성을 가질 수 있는 21세기 인류의 신 주거 문화모델이라고 할 수 있다. 특히 생태마을은 외부 투입자재 및 에너지의 최소화, 유기농산물 생산과 소비, 자원의 재생 및 활용, 그리고 환경부하의 최소화 등을 그 목표로 출발하고 있다.
생태마을의 기원은 1960년대 덴마크에서 시작된 Cohousing Community에서 찿을 수 있는데, 이들은 20-30가구가 유기농업을 중심으로 태양에너지, 풍력발전설비, 공동취사 등을 실시하는 하였다. 이후 1980년대부터 독일, 영국, 미국에 도입되어 세계 각처에 생태마을이 조성되고 있으며 각국 정부도 이에 대한 지원을 적극 실시하고 있다. 오늘날 미국에만 생태마을 CIVANO를 중심으로 34개 마을이 조성되었고 170여개 생태마을이 계획 또는 건설중이다. 미국의 경우 클린턴대통령이 생태마을 방문하는 등 미래 주거양식의 개발과 보급에 적극적이다.
생태마을은 생태마을의 주요 구성요소 도입양태와 조성위치에 따라 도시형, 준도시형(전원마을형), 농촌형 생태마을로 구분할 수 있다. 유럽에서는 유기농업을 중시하는 농촌형 생태마을이 주로 많이 조성되고 있는데, 영국에는 Earth Balance, Findhorn Foundation이, 그리고 독일에는 Stiftung Naturschutz, Umwelt Kontor 등이 그 좋은 예이다. 도시형이나 준도시형 생태마을과는 달리, 농촌형 생태마을은 주거양식과 생활양식뿐만 아니라 생산양식 측면도 생태적으로 환경친화적이라는 점이 특색이며, 그 방안으로 친환경 유기농법을 도입 실천하고 있다는 점이 특색이다.
국제적인 생태마을 단체로는 1994년에 GEN(Global Eco-village Network)이 처음으로 결성되었으며, 1995년 이후 대권역별로 각종 세미나를 개최하고 간행물을 출간하는 등 지역실정에 알맞는 활동을 전개하고 있다. 우리 나라는 지정학적으로 GENOA(GEN Oceania & Asia)의 권역에 속하며, 이밖에도 EVEN(Eco-village European Network), ENA(Eco-village Network of the America's) 등이 있다.
이중에서 대표적인 생태마을의 하나로 꼽히고 있는 곳은 Findhorn Foundation인데, 1982년 영국 스코틀랜드 Planetary Village에서 뜻 있는 사람들에 의해 구상되어져, 1983년 Findhorn Bay Caravan Park에 둥지를 틀었고, 이후 6년간의 조성계획과 준비과정을 거쳐서 비로소 오늘날의 생태마을 형태를 갖추었다고 한다. 현재는 해마다 전세계로부터 많은 유기농학자와 생태마을에 관심이 있는 사람들이 Findhorn Foundation이 조성한 생태마을을 찿아 보고 있다3).
이처럼 각국의 농촌형 생태마을은 국민에 대한 환경교육의 장으로서 활용되고 있을 뿐만 아니라, 유기농산물 직거래 장터로서, 그리고 환경보전형 농업을 영위하는 유기농업인의 소득증대에도 기여하는 21세기의 새로운 농촌개발 모형이자, 주거모델로서 그 몫을 다하고 있다.
선진국에서 일어나고 있는 농촌형 생태마을을 유심히 관찰해 보면, 유기농업이 이 들 요소중에서 가장 핵심사항이라는 사실을 알 수 있다. 이는 첫째, 생태마을 조성과정에서, 건축, 전기, 폐수처리 등의 여러 기술이 필요하나, 일단 조성이 완료된 후에는 생태마을을 지속적으로 운영하는 사람들은 유기농업종사자들이라는 사실과, 둘째, 유기농업운동이 이제는 농약과 비료를 사용하지 않는 유기농업적 농산물 생산방식으로의 변화라는 소극적 영농방법의 혁신 차원에 머물지 않고, 근본적인 인간주거의 양식과 행태의 변화를 모색하려는 보다 적극적인 변화 모색하는 과정에서 생태마을이 유기농업자들에 의해 추구되고 있는 유기농업운동의 새로운 패턴이기 때문이다.
이에 본고는 최근 우리 나라에서 여러 곳에서 이루어지고 있는 생태마을 개발 계획 및 환경농업육성사업에 적용할 수 있다고 여겨지는 유럽(독일, 영국, 덴마크)의 농촌형 생태마을을 중심으로 환경보전형 "생태마을"의 목표와 기본구상을 음미해 보고자 한다.
II. 생태마을의 기본 원리
유럽 각국의 농촌형 생태마을은 친환경적 생활·주거·생산양식과 기술을 채택하며 각각 ①생태마을 조성으로 지역홍보 제고, ②환경생태관광의 중심지, 생태교육 및 학습 체험지로의 부상, ③친환경농업의 관광자원화, ④생태마을 사업과 연계한 지역경제 활성화로 주민소득 향상 등을 개발목표로 삼고 있다.
표1. 유럽의 농촌형 생태마을의 개발 목표
■ 생태마을 조성으로 지역홍보 제고 ■ 환경·생태관광의 중심지, 생태교육 및 학습 체험지로 부상 ■ 친환경농업의 관광자원화 ■ 생태마을 사업과 연계한 지역경제 활성화로 주민소득 향상 |
한편 농촌형 생태마을의 개발목표와 방향은 ①환경부하의 최소화, 깨끗한 공기와 물, ②생물이동통로 확보, 자연지형/자원을 최대한 활용하는 환경친화형 산지개발, ③수려한 자연경관을 활용한 소득원 발굴, ④대체에너지(풍력/ 태양광발전)의 사용, 외부 투입자재 및 에너지의 최소화, ⑤건강하고 친환경적인 주거/ 생활환경 조성, ⑥최첨단 생태마을의 기술과 자재로 조성, ⑦물질과 에너지가 순환되고 절약되는 생태마을 조성, ⑧자연자원/ 수자원/ 유기성자원의 재생 및 활용, ⑨청정환경을 유지하는 친환경자원 관리 및 재활용 기술의 적용, ⑩환경보전/ 생태마을/ 유기농업의 기술교류와 정보의 산실, ⑪유기농산물 생산 및 가공, ⑫유기농산물의 소비와 유기농 식당, ⑬자연부존·문화·민속자원을 활용하는 환경생태 교육 및 관광, ⑭전통과 문화가 계승되는 생태마을의 조성, 민주적 마을공동체 운영, ⑮주변지역/ 도시와 공생하는 생태마을 조성, 민주적 마을공동체 운영 등이라고 정리할 수 있다.
유럽의 생태마을은 현대 생활·주거·생산양식의 각종 문제점과 생태마을의 친환경적 기술대안4)을 파악하고 이를 농촌형 생태마을 조성과정에서 구현하기 위한 환경친화적 계획요소를 표2에서와 같이 갖추고자 노력하고 있다.
표2. 농촌형 생태마을의 환경친화적 계획요소
목 표 |
설 계 요 소 |
설 계 기 법 |
생태 건축물 |
땅과의 접지성 확보 |
마당형 발코니, 베란다 조성 |
실내녹화 |
실내분수, 실내정원, 창틀녹화, 복도녹화 | |
건물 벽면녹화 |
건물벽 덩쿨식물 녹화 | |
건강/자원활용 벽 |
숨쉬는 벽(Breathing wall, 집안과 밖의 공기, 수증기의 원활한 교환을 위한 구조 - 식물잔재 활용) | |
집의 방위 |
집을 짓는 방위와 창문의 위치 - 채광성 위주 | |
난방시스템 |
난방시스템은 고효율 난방시스템을 이용 | |
주택의 절연성 |
마루와 벽, 지붕은 고효율의 절연(U-values of 0.2watts/㎡C) | |
전등 |
저에너지 전등(low-energy light bulbs) 사용 | |
지붕기와 |
자연점토타일(natural clay tiles)을 사용하여 지붕 기와 | |
라돈 가스 |
원활한 공기순환과 라돈gas의 발생을 회피하기 위해 마루바닥이 지면에 뜨도록 설계 | |
돌 |
지역에서 생산된 돌(local stone)을 이용해 담, 테라스, 벽난로, 길 조성 | |
목재 |
지역에서 생산된 목재(local timber) 사용 | |
아교/ 합성수지 |
부득이 합판을 사용할 경우, 독성을 지닌 아교(toxic glues)나 합성수지(toxic resins)를 사용치 않은 합판 사용 | |
페인트 |
무독성 페인트와 무독성 나무부패 방지제 사용 | |
종이 |
재생종이로 만든 셀룰로스 절연(cellulose insulation) | |
수자원 절약 |
물절약장치(물절약 샤워, 물절약 수세식화장실, 자동수동꼭지) | |
전기콘센트 |
전기자장 스트레스(electromagnetic field stress)를 감소시키기 위해 절연 전기회로 | |
유리창 |
지붕창, 유리창은 3중창 설치(U-values of 1.65watts/㎡C) |
대체에너지 |
풍력에너지 이용 |
풍력발전 시설 |
태양에너지 이용 |
태양광 발전설비, 태양열 집열기(solar panels) | |
바이오가스 이용 |
유기성 폐자원을 이용한 바이오가스 생산(난방, 취사, 가스등) |
단지내 물 도입 및 이용 |
물과 친한 환경조성 |
단지를 순환하는 실개천 및 분수 조성 |
빗물침투 |
잔디블럭, 투수성 아스팔트, 투수성 블럭포장, 마사토 포장 등으로 빗물침투 용이 | |
강우 수거 및 이용 |
빗물을 저장하여 재이용 설비 설치 | |
중수이용 |
주택내의 물을 재사용(작물재배, 화장실, 세탁수 등) |
물질순환 및 재활용 |
화장실 |
Composting toilet 설치 |
축분 |
바이오가스 발생장치 설치로 대체에너지로 이용 | |
잔반 |
바이오가스 발생장치 설치로 대체에너지로 이용 | |
생활오폐수처리 |
수생식물, 녹조, 미생물 등을 이용한 친환경 자연오폐수처리 (Living machine)후 중수로 이용 |
녹지확보 |
녹지공간 체계화 |
녹지를 직접하여 배치하고 녹도 및 생물이동통로 확보 |
소생물권조성 (Biotope) |
생태연못 등 생물서식공간 조성 | |
실용녹화 |
허브화원, 텃밭, 산머루 과수원 등 유실수 녹화 | |
생태녹화 |
조류 및 동물 유인수 식재, 대기정화수 등 생태적 식재 | |
생태학습원 |
야생초 관찰포 및 동물학습원(토끼장, 닭장, 오리장 등) 설치 |
기존지형활용 |
기존지형 및 수림대 활용 |
자연림보존, 생태계보전, 기존구릉지 이용 |
환경친화형 주차배치 |
외곽 주차장 집중배치로 환경과 조화 | |
부지 미기후를 이용 |
일조, 통풍, 온도, 습도, 강우조건 등을 고려한 공간/시설 계획 |
자원재활용 |
쓰레기재활용 |
쓰레기 자가처리 |
생활쓰레기 퇴비화 |
퇴비장, 생활쓰레기 퇴비시설 설치 | |
건축재료 리사이클 |
폐타이어, 목재 재생재료 이용 |
환경보전 |
지속가능한 건설과정 확보 |
건설 제조, 시공과정에서의 환경보전 수법 이용 |
고기밀, 고단열 구조체 조성 |
창호, 외벽재료, 고기밀 고단열 구조체 조성 | |
지속가능한건축 (CHS) |
지속가능한 건물계획, 설비교체시스템 설치 | |
자전거 도로 및 보관함 설치 |
자전거도로 및 보관함 설치 |
생태환경관광 |
녹색생태관광 |
지역내 자연·부존·문화·민속자원을 활용한 새로운 녹색생태관광의 매뉴얼 개발 |
환경교육 |
청소년을 대상으로 한 환경교육 시설과 보조교재 개발 |
커뮤니티 활동 |
주민 공동 설계 |
입주민 관계자 공동 참여로 설계 |
커뮤니티 환경 정비 |
커뮤니티 센타 설계, 마을 진입로 환경친화적 정비 | |
공동이용시설 |
공동이용 세탁실, 공동부엌 및 파티 라운지 설치 |
친환경 농업 |
유기경종 |
윤작, 작부체계내 두과작물과 녹비작물의 재배, 저항성 품종, 토양진단 최적시비, 비 공장식 축분 이용의 체계 구축 |
유기축산 |
유기재배 사료, 동물복리가 가능한 유기축산 시설 | |
교육용 실습포장 |
유기농업 실습 및 전시포장 조성 | |
허브 및 채소생산 |
유기농 채소 및 허브생산포 조성 | |
유기식품가공 |
유기식품 가공실습장 시설 | |
친환경농업교육 |
유기농업교육관 시설 |
국내 생태마을중에서 지리산 생태마을은 가장 최근에 개발계획5)이 성안된 농촌형 생태마을로서 에너지 부문에서는 풍력, 태양에너지의 이용 극대화를 추구하고 있으며, 오폐수 부문에서는 Living machine이라는 친환경적 자연오폐수처리장치를 거친후 이를 다시 중수로 재이용하려는 야심찬 계획을 갖고 있다. 한편 축분과 잔반은 바이오가스 발생원료로 이용하여 자원재활용하고 이를 주택 난방, 공동이용시설 및 Living machine의 혐기발효조 외부열온수 가온 등으로 이용하는 계획과 건축부문에서는 생태마을내 단독주택을 생태건축기법에 의한 첨단 구조물로 조성하는 것을 목표로 하고 있다. 또한 영농은 국제규격에 의한 친환경 유기농업을 실천하고 안전하고 청결한 유기농산물의 가공을 시도하며, 국내 최대의 친환경 유기농법 교육센터를 조성하고 생태마을 정보화센터와 Community Center를 운영하고자 계획하고 있다. 뿐만아니라 생태연못, 생물이동 통로, 녹화공간을 확대하고 지역주민의 수입증대를 위해 환경·생태관광, 생태마을체험 코스를 개발하고자 계획하고 있다(표3 참조).
표3. 지리산 생태마을 조성의 주요기술 (단국대 유기농업연구소, 2001)
지리산 생태마을 조성에 적용 예정인 주요 첨단기술, 기법 및 시설 |
● 에너지 → 풍력, 태양에너지의 이용 극대화 ● 오폐수 → 친환경 자연오폐수처리에서 처리후 중수로 재이용 ● 축분/잔반 → 바이오가스 발생원료에 이용 (자원재활용) ● 난방 → 바이오가스 (주택/ 공동시설/ Living machine) ● 건축 → 생태건축 기법에 의한 첨단구조물 ● 영농 → 국제규격에 의한 친환경 유기농업 ● 생태 → 생태연못, 생물이동 통로, 녹화공간 확대 자전거도로, 자원재활용 ● 관광 → 환경·생태관광, 생태마을체험 코스 ● 식품 → 안전하고 청결한 유기농산물, 유기농 식품 ● 교육/홍보 → 유기농법 교육, 자연학습(수생생물, 야생화) 생태마을 정보화쎈타, 커뮤니티센터 |
최근 국내 각처에서 조성 붐이 일고 있는 농촌형 생태마을이 명실공히 갖추어 나가야 할 환경친화적 계획요소(표2 및 표3 참조)중에서 중요한 몇 가지를 요약적으로 살펴보면 다음과 같다.
1. 재생에너지(Renewable energy)
환경을 오염시키는 비재생 화석연료(non-renewable fossil fuel)와 원자력에너지에 대체되는 풍력 및 태양에너지 등 환경친화적인 재생에너지(renewable energy)를 생태마을내에서 자체 생산하여 사용함으로서 전체에너지 사용량을 30∼50% 까지 대체시키려고 노력하고 있다. 생태건축 개념과 풍력발전설비가 강화된 생태마을에서는 70∼80%의 에너지를 대체에너지로 공급할 수 있을 것으로 예상되고 있다. 그러나 기술개발로 태양전지가 상용화되어지고 수력에너지가 지역여건에 따라 생태마을 에너지원으로 가세해 줄 경우 장차 대체에너지는 머지 않아 소요에너지를 100% 대체시켜 줄 수 있을 것으로 예상된다.
① 풍력발전장치(Wind Park):
풍력발전장치는 선진각국에서 시험 연구가 이미 성공적으로 종료되었으며, 미국, 독일, 덴마크 등은 풍력에너지기술과 생산 분야에서 가장 앞선 나라가 되고 있다. 특히 영국의 경우 비화석에너지계획(Non-Fossil Fuel Obligation Programme)에 따라 2010년까지 전력수요량의 10%를 풍력에너지로 충당한다는 목표하에 많은 Wind Park의 조성을 계획하고 있다.
수십개의 중형 풍력발전터빈(75∼225kW급)을 갖춘 Wind Park를 조성해 전력을 생산하고 있으며 Wind Park에서 생산된 전력은 외부 송전선과도 연결되고 있다. 초기에 조성된 Wind Park의 풍력발전장치들은 생산된 전력을 24V-DC 밧데리에 일시 저장하기도 했으나, 오늘날 새로이 조성되고 있는 Wind Park들에서는 최첨단 풍력장치를 갖춤으로서 이러한 문제를 해결하고 있을 뿐만 아니라, 생태마을에서 즉시 필요치 않은 시간대에 생산되는 여분의 전력은 계통선(송전선)을 통해 판매하는 효율적인 최첨단 풍력발전설비도 갖추고 있다.
1기당 풍력발전설비 및 송전선 설치 가격은 24,000 파운드였으나, 년간 총 41700kWh, 즉 3170파운드 상당의 전력을 생산해 낼 수 있다고 한다(Rasssloff, 1999). 그러나 각국의 생태마을의 경우 풍력발전설비회사의 기부와 정부의 장기 저리 융자 등의 혜택에 힘입어 대개 5년 이내에 그 비용을 환수하고 있다고 알려지고 있다. 생태마을의 경우 필요전력의 약 20%정도를 풍력발전설비를 통해 얻고 있으나, 자금력만 풍부할 경우 풍력발전설비를 더욱 보강하면 필요전력 전부를 풍력을 통해 얻을 수도 있다.
한편, 앞으로 생태마을에 설치될 Wind Park의 풍력발전설비에는 첨단 칩을 장착한 전력저장체제(Microprocessor Controlled Load Management System)를 접목시킨 고효율 풍력발전설비도 곧 등장할 것으로 전망되고 있다.
제작기술의 발달로 1980년도에 52¢/kWh에서 풍력발전단가가 현재 6¢/kWh 수준으로 낮아졌으며, 대규모 풍력단지는 3.9¢/kWh 내외로 발전단가가 낮아진곳도 있다. 현재 국내에는 현재 약 16기의 풍력발전기가 보급되어 있으나 2kW∼600kW급이다. 앞으로 우리나라 생태마을에서 풍력발전설비를 갖출 경우 보다 경쟁력 있는 대형 풍력발전기(750∼1500kW급)의 설치를 추진되는 것이 바람직 할 것이다.
한편 계통선 연계를 위해 법적으로 한국전력측의 지원책이나 법적 개정이 요구되며, 대형풍력발전설비(750∼1500kW급) 등이 저가로 생태마을에 설치될 수 있도록 외국으로부터 도입되는 풍력발전설비와 장비에 관세혜택을 주는 방법을 강구할 필요가 있다.
그림1. 영국 스코틀랜드의 핀드혼 생태마을의 풍력발전기
② Bio-mass
FAO와 유럽공동체가 최근 완성한 스페인의 생태마을은 Energy Farm이라는 개념하에 추진되었는데, 이 프로젝트사업에는 특이하게도 Bio-mass가 중요한 요소로 자리잡고 있다. 또한 독일연방농업연구쎈타(FAL)에서 추진하고 있는 생태마을에서도 Bio-mass가 중요한 부분으로 되어 있다.
Bio-mass를 이용하여 바이오 디젤, 바이오 수소, 전분질계 및 목질계 에탄올 등의 바이오에너지를 생산 이용하는 것이다.
그러나 우리나라 생태마을의 경우 Energy Plant를 재배하여 Bio-mass를 활용하는 Energy Farm으로 연계시켜 추진하기에는 기술적·산업적 여건 등이 아직 성숙되어 있지 못한 것 같다. 그러나 장래 생태마을의 한 중요분야로 계속 관심을 갖고 연구해야 할 분야라고 판단된다.
③ 태양에너지 집열기와 태양열난방
태양열에너지는 에너지 밀도가 낮고, 계절별, 시간별 변화가 심한 에너지이기 때문에 태양열의 집열과 축열기술이 현재 생태마을에서 주로 이용되고 있다. 태양열에너지의 자연형은 건물난방과 조명분야에서 생태건축시 이용되고, 저온형(설비형) 이용분야는 태양에너지 집열기를 통해 건물의 온수급탕과 농업생산 분야에서 이용되고 있다.
생태마을에는 대개 태양에너지 집열기가 집집마다 설치되어 있는데, 집열기는 대개 11개 소형 패널을 장착한 60㎡ 크기로 되어 있다. 이 집열기와 온수급탕시스템을 통해 평균 약 55∼65%의 가정온수비용을 절약하고 있다. 그러나 태양에너지 집열기 생산회사와 생태마을의 위치에 따른 기상조건에 따라 온수비용절감 비율은 크게 차이가 나는 것으로 알려져 있다. 최근 개발 보급되고 있는 Dupont사의 Tedlar outer glazing 집열판 파넬(panel)은 광투과율을 최대화시켜 열효율성을 극대화시키는데 효과적이라고 한다. 인공집열판막(art collector plate)은 구리水路(waterway)와 산화알루미늄에 닉켈이 결합된 알루미늄 핀(鑄型으로 지느러미모양으로 돌출한 부분)으로 구성되어 있어 최상의 광열성능(photothermal peformance)을 나타내도록 고안되어져 있다.
미국의 Strawman Plan과 EU의 JOULE(Joint Opportunities for Unconventional or Long-Term Energies)와 THERMIE 프로그램에서 개발된 온수급탕, 난방, 환기용, 건조용 시스템 등 신기술들이 속속 생태마을에 적용되고 있다.
특히 태양열난방은 집열탱크 대신 PSD라는 우리나라 바닥난방과 유사한 난방방식의 시스템의 보급이 이루어지고 있다.
우리나라에도 현재 많은 회사의 제품이 태양에너지 집열기와 온수급탕시스템이 개발 보급되어 있다. 그러나 생태마을에서는 이들 태양에너지 집열기와 온수급탕시스템 이외에도, 태양열난방 패널설치, 유리발코니 설치 등을 일부 사용하는 형태로 유도되는 것이 바람직 할 것이다.
2. 주거: 생태건축
생태마을을 구성하는 중요인자중의 하나인 친환경적인 생태건축기술과 건축방법에 관한 자료 그리고 생태건축의 기본 철학과 실제 적용방법 등이 포함된 생태건축에 관한 자료6)들은 이미 많이 알려져 있다.
실제로 많은 건축기사, 설계사, 건축가들이 생태건축에 관한 관심을 갖고 생태마을을 견학하고 있다. 뿐만아니라 자신들의 집을 환경친화적인 생태건축의 기법과 기술을 도입하려 짓고자 하는 일반 DIY(do-it-yourself)들까지 생태마을을 찿아와 살펴보려 오기도 한다.
최근에 이르러서는 생태건축분야에서 ㉠자연재료의 사용(지역생산목(local timer) 사용, 수입목 의존 탈피와 지역산림의 활성화), ㉡에너지 보존적이며 자원 보호적인 책임감을 가진 설계, ㉢인체에 잠재적인 위협이 될 수 있다는 라돈(radon)을 회피할 수 있는냐에 초점을 맞춘 건축, ㉣비독성 재료의 사용, 가능한 가장 건강한 실내환경을 조성할 수 있는 건축기법, ㉤풍력과 태양에너지를 포함한 대체에너지 활용체계 등이 주요 논쟁점으로 거론되고 있다.
풍력발전, 온수를 위한 태양에너지 집열기 설치와 더불어 부속방풍유리온실(conservatory, attached greenhouse), 남향창을 크게 내고 남향으로 건축물을 배치하는 건축물배치(siting building) 등을 생태건축에서는 설계에 반영하고 있다. 생태건축에서는 이밖에도 태양열 온수급탕시스템이 설치되고 있으며, 첨단일사창호를 포함한 자연채광, 태양열난방(집열판 대신에 PSD라는 우리나라 바닥난방과 흡사한 방식의 난방시스템)등도 도입되고 있다. 자연형태양열 건물기술로는 고성능 단열재, 다기능 창재료, 투명 단열재, 집열벽의 재료, 자동제어 및 통합설계 기술개발이 포함되기도 한다.
오늘날 생태건축의 개념하에 집을 짓는데 여러 원칙들이 광범위하게 각양각색으로 적용되고 있으나 이를 간단히 정리해보면 다음과 같다.
● 집을 짓는 방위와 창문의 위치 - 채광성 위주
● 가정내 온수공급을 위한 태양열 집열기(solar panels) 설치
● 난방시스템은 고효율 난방시스템을 이용
● 마루와 벽, 지붕은 고효율의 절연(U-values of 0.2watts/㎡C)
● 저에너지 전등(low-energy light bulbs) 사용
● 유리창은 3중창 설치(U-values of 1.65watts/㎡C)
● 재생종이로 만든 셀룰로스 절연(cellulose insulation)
● 무독성 페인트(non-toxic organic paints)와 무독성 나무부패 방지제 사용
● 부득이 합판을 사용할 경우, 독성을 지닌 아교(toxic glues)나 합성수지(toxic resins)를 사용치 않은
합판 사용
● 지역에서 생산된 목재(local timber) 사용
● 지역에서 생산된 돌(local stone)을 이용해 담, 테라스, 벽난로, 길을 만듬
● 자연점토타일(natural clay tiles)을 사용하여 지붕 기와
● Breathing wall(숨쉬는 벽): 집안과 밖의 공기, 수증기의 원활한 교환을 위한 구조
● 원활한 공기순환과 라돈gas의 발생을 회피하기 위해 마루바닥이 지면에 뜨도록 설계
● 전기자장 스트레스(electromagnetic field stress)를 감소시키기 위해 절연 전기회로
● 물절약 장치(물절약 샤워, 물절약 수세식화장실, 자동수동꼭지)
● 빗물수거 및 재활용장치(정원용수)
● 공동이용시설: 세탁실, 공동부엌, 파티 라운지
● DIY 희망자을 위한 단순한 형태의 기둥 및 건물 구조
생태건축에서는 자연형태양열건물 개념도 도입하고 있는데, 앞으로는 고성능 단열재, 다기능 창재료, 투명 단열재, 집열벽의 재료 및 통합설계 기술이 응용될 것으로 예상되고 있다.
다음 그림들은 생태마을내에 건축한 생태건축 가옥의 전형적인 한 형태이다(그림3, 4, 5 및 6 참조). 여기에 예를 들고 있는 생태마을 가옥의 모형은, 2가족이 함께 사용할 수 반연립형 2층 주택구조로서, 현관문과 연결된 통로에는 자전거를 둘 수 있는 창고가 연결되어 있는 비교적 단순한 내부구조를 갖고 있다. 그림4과 5에서 알 수 있는바와 같이 각 주택은 2개의 침실과 거실, 부엌, 화장실, 식당 등으로 이루어져 있다.
표4는 입주예정자가 선택적으로 건축할 수 있는 생태마을 단독주택의 몇가지 모델을 보여주고 있다. 건축비는 생태건축에 특별히 소요되는 친환경 건축자재를 사용하여야 함으로 일반 건축비에 비해 높게 소요되고 있.
표4. 생태건축 주택구조의 유형
유형 |
건축 모형의 예 (그 림) |
구 조 |
장·단점 |
건축비 *인건비 포함 (만원/평) |
귀틀집 |
|
목재 + 흙 |
건축비가 저렴하고 시공이 용이하나 건축물 형태가 폐쇄적 |
150∼180 |
담집 |
|
골조 - 목재 벽체 - 흙 |
흙의 자연적 이미지를 가장 잘 살릴 수 있으나, 거푸집 제작 등의 특수한 기술이 필요하므로 건축비가 비쌈 |
350이상 |
통나무집 |
|
목재 |
건축비가 비싸고 외국(캐나다, 뉴질랜드)공법에 따라 시공하며 개방형 공간 창출에 약간 한계가 있음 |
350이상 |
스틸하우스 (Steel House) |
|
골조 - 철재벽체마감 - 숨쉬는 경량합판, 보드
|
구조체의 재활용이 가능하고 자유로운 형태를 연출할 수 있으나, 건물 외형이 이질적 |
250∼350 |
그림3. 생태마을 단독주택 Bag Ebd house의 외부 모양
그림4. 생태마을 단독주택 Bag Ebd house의 1층 내부구조
그림5. 생태마을 단독주택 Bag Ebd house의 2층 내부구조
그림6. 유럽 생태마을내 주택 전경
3. 메탄가스발생시설
생태마을에서 접목하고 있는 메탄가스발생시설도 넓은 의미의 바이오에너지 이용기술이라고 할 수 있다. 유기성폐기물을 혐기발효시켜 메탄가스를 얻어 이를 재활용하기 때문이다. 그러나 메탄가스발생시설은 다른 Bio-mass 이용기술과 달리 타 산업설비와 여건과는 무관하게 생태마을에서 원할 경우 얼마든지 독자적으로 활용할 수 있는 기술이다.
생태마을의 메탄가스발생시설에는 음식찌꺼기와 인·축분 등 유기성 폐자원을 활용하여 혐기발효시설내에서 메탄가스를 획득하는 시설을 갖추고 있다. 특히 겨울날씨가 추운 곳에서는 메탄가스 발생을 유도하기 위해 greenhouse내에 메탄가스발생시설을 설치하고 지하 내외부는 열차단시설로 발효에 지장이 있을 외기의 저온조건에서도 충분한 적정온도를 확보할 수 있도록 시설이 보완되고 있다. 최근에 개발 국내기술7)에 의하면 외부온수를 이용하는 혐기발효조 시설에서는 온대지역에서도 20∼25℃가 연중 확보될 수 있다고 한다(그림7 참조).
유기성폐자원을 혐기발효시켜 만든 메탄가스는 취사용, 난방용 및 옥외가스등 연료로 사용하고 폐액은 유기질비료로 활용하고 있다.
우리나라에서도 1970년대에 농촌진흥청 농업기술연구소에서 이에 관련한 많은 연구를 실시한바 있으나 경제성 문제와 동계 저온시 메탄가스 발생의 어려움 등으로 중단된바 있다. 그러나 지금은 에너지 가격이 당시보다 크게 올랐고, 저렴하고 효율성도 크게 향상된 새로운 열차단재도 많이 개발되었으며, 재생에너지에 관한 관심이 늘어나고 있고, 특히 저렴한 비용으로 비닐하우스를 설치할 수 있다는 등의 여러 경제적·기술적·사회적 여건이 크게 달라진 만큼 향후 추진되는 농촌형 생태마을 조성과 관련하여 관심을 가질 분야라고 사료된다.
그림7. 외부 가열온수를 이용한 년중무휴 메탄가스 발생장치의 구조도
4. Living Machine 하수처리장치
생태마을에서는 생활하수를 그대로 방류시키지 않고 환경친화형 생물학적 처리과정을 거쳐 중수(重水)로 재활용하는 시스템을 갖추고 있다.
각국 생태마을에 설치되어 가동중인 Living Machine 하수처리장치 1기의 1일 생활하수 처리능력은 대개 약 300명이라고 한다. 즉 10m×30m크기의 Living Machine 하수처리설비를 갖추었을 때 1일 65㎥의 생활하수를 처리할수 있는 용량을 가지게 된다.
생태마을에서는 생활하수를 환경친화적인 방법에 의해 정화처리하는 것을 원칙으로 하고 있다. 고에너지 및 화학적 처리장치에 의한 기존의 하수정화처리가 생물학적 기술의 원리를 적용하는 새로운 하수정화처리 장치로 대치하려는 시도인 것이다.
생물학적 기술에 근거한 하수정화처리 장치인 Living Machine은 비용이 저렴하고, 처리능력이 뛰어나며, 신뢰할 수 있으며, 미학적이라고 알려져 있다.
박테리아, 녹조, 미생물, 각종 수생식물 및 나무, 달팽이, 어류 등과 같은 다양한 생태군집이 대형수조(tanks)와 생물여과상(bio-filters)내 총체적 생물상으로서 상호작용 하는 것이다.
동계의 저온조건을 대비해 Living Machine 하수처리장치는 greenhouse내에 설치할 수도 있다.
생태마을내에서 발생하는 생활下水가 Living Machine 하수처리장치내에서 重水수준으로 처리되는 과정은 표에서와 같다. 맨 먼저 온실밖에 설치된 3개의 bioreactor에서 운반된 하수의 유기물질과 무기물질이 혐기상태에서 혐기성박테리아의 증식과 더불어 줄어들게 된다.
1차 처리과정에서 혐기적으로 처리된 하수오물(sewage)이 greenhouse내 여러개의 대형수조(호기적 상태의 Ecological Fluidized Bed)에 도착하게 된다. 대형수조내에는 그림9와 10에서 보는바와 같이 각종 생물상들이 존재하며 하수오물내 무기성분이 수조를 통과하는 동안 자연적으로 분해하거나 흡수하는 역할을 담당한다. 수조내에서 자란 어류와 수생식물 등은 나중에 수확하여 부산물로서 판매할 수 도 있다.
2차 호기적 수조에서 처리가 끝난후 다시 3차 처리과정인 정화기(clarifiers)를 통과하게 된다. 이곳에는 물벼룩과 같은 많은 수생생물 들을 볼 수도 있다.
Living Machine에서는 자연세계에서 일어나는 전 생태과정을 있는 그대로 반영하고 있으나 보다 집약적으로 나타나고 있다. 맨 마지막 수조의 물은 그대로 바다로 방류시키거나 중수로 재활용 할수 있을 만큼 깨끗한 상태가 된다. 이렇게 중수수준으로 정화처리된 물은 생태마을에서 비음용수 즉, 작물재배용 관개수, 화장실용수, 세탁/세척용, 보일러 용수 등으로 재이용 되거나 방류되기도 한다(그림8, 9 참조).
표5. 친환경 하수처리장치(Living machine)내 처리과정
생활下水가 Living Machine 하수처리장치내에서 中水수준으로 처리되는 과정 |
■ 1차 처리과정(혐기과정): 하수의 유기물질과 무기물질은 온실밖에 설치된 3개의 bioreactor에서 운반되어 혐기상태에서 혐기성박테리아의 증식과 더불어 줄어듬 ■ 2차 처리과정(호기상태): 시설하우스내 여러개의 대형수조(Ecological Fluidized Bed)에 도착하게 되면, 각종 생물상들이 존재하는 대형수조내에서 하수오물의 무기성분이 수조를 통과하면서 자연분해되거나 흡수 ■ 3차 처리과정: 정화기(clarifiers)를 통과하면서 물벼룩과 같은 많은 수생생물 들에 의해 정화 |
Living Machine은 엄격한 새 하수처리 기준을 충족시킬 수 있을 뿐만 아니라, 하수처리과정에서 화공약품을 사용하지 않는다는 점과 관행적인 하수처리 시설에 비해 상대적으로 시설자본이 저렴하다는 장점이 있다.
Living Machine 하수처리장치내로 유입되는 유입수와 처리과정을 거친 후 유출수의 화학적 특성을 비교해보면 표6에서와 같다. 생물학적 산소요구량(BOD: Biological Oxygen Demand)이 250mg/l에서 10mg/l으로 줄었고, 부유물(TSS: Total Suspended Solids)도 160mg/l에서 10mg/l으로, 암모니아(NH4) 함량도 50mg/l에서 2mg/l로 크게 감소하고 있다. 다만 질산염(NO3)은 0mg/l에서 5mg/l로 다소 증가하였으나 이는 암모니아가 분해되는 중간과정에서 생기는 중간산물로 5mg/l은 식수기준인 50mg/l에 크게 못 미치는 낮은 수준이다. 제거하기 힘든 인(TP: Total phosphorous levels)도 7mg/l에서 5mg/l로 약 38%나 저감시키고 있다.
표6. Living Machie에서의 정화처리 전후의 수질 비교
화학적 및 생물학적 지수 |
처리전 |
처리후 |
BOD (생물학적 산소요구량) |
250 |
10 |
TSS (총부유물) |
160 |
10 |
TKN (질소) |
40 |
10 |
NH4+ (암모니아) |
50 |
2 |
NO3- (질산염) |
0 |
5 |
TP (총인산) |
7 |
5 |
그림8. Living machine의 내부 모습 그림9. Living machine에 자라는 각종 식물의 모습
5. 유기농업
유기농업이란 축산과 경종이 한 농가단위에서 영위되는 유축복합영농의 형태로 유기농업이 실천되는 것이다. 유축농업에서 우선 가장 중요한 것은 농가규모에 따라 축종별 분뇨발생량에 따른 가축 마릿수가 제한되는 폐쇄형 순환농법이라는 것이다. 왜냐하면 유기농법적으로 재배한 사료를 먹고 유기축산이 행해지고 그 농산물, 즉 우유, 달걀, 고기를 유기축산물로 판매하며, 유기축산을 영위하는 가운데서 발생하는 분뇨를 모재료로 하여 농장의 식물잔재를 혼합하여 부숙시켜 제조한 유기질비료로 시용하여 작물을 재배하는 형태로 생태마을이 운영되고 있기 때문이다.
또한 경종부분에서는 철저한 작부체계의 계획하에서 윤작, 녹비작물의 재배, 두과작물의 재배가 이루어 지고 있으며, 유기농법으로 작물을 재배하기 위한 토양비옥도는 윤작, 녹비작물의 재배, 두과작물의 재배에 의존하고 있다. 그러나 작물재배를 위해 요구되는 영양분이 상기 조처로도 부족할 경우, 추가적으로 유기질비료를 시용하는 것을 원칙으로 하고 있다. 유기질비료 시용도 반드시 "유기농법을 위한 토양진단(Soil testing)에 의한 최적시비"를 실시하여야 한다.
또한 생태마을에서는 외부로부터의 항생제, 사료첨가제, 관행농법에 의한 사료, 농약, 화학비료 및 축산분뇨 반입을 엄격히 통제되고 있다. 이것은 유기농산물 생산이 생태마을의 근간이기 때문이다.
1999년 6월에 최종 결정될 것으로 예정되어 있는 FAO/WHO의 유기농산물에 관한 Codex Allimentarius의 주요 내용은 표7에서와 같이 경종부분에서는 윤작, 녹비작물, 두과작물에 의한 토양비옥도 증진이 강조되고 있고, 유축순환농법이 원칙으로 되어 있다. 한편 축산부분에서는 사료의 일정부분을 유기농법으로 재배된 사료를 사용해야 하는 등 우리나라에 생소한 많은 원칙들이 규정되어 있다. 이같은 Codex규정들은 이미 선진농업국들에서는 지키고 있는 내용들이어서, 물론 이들 국가에 조성되어 있는 생태마을에서도 이들 원칙이 준수되고 있다고 보아야 할 것이다.
왜냐하면, 선진국의 유기농업운동이 최근 들어 농업생산방식의 변화라는 소극적 영농방법의 개혁에 머물지 않고, 근본적인 인간의 주거양식과 생활행태의 변화를 모색하는 과정에서 생태마을이 유기농업자들에 의해 추구되고 있는 또 다른 유기농업운동이기 때문이다.
표7. FAO/WHO Codex alimentarius 유기식품규격의 핵심내용.
유 기 경 종 |
유 기 축 산 |
I. 윤작 |
I. 유기농 사료 (85% 반추가축, 80% 비반추가축) |
II. 작부체계내 두과작물 재배 |
II. 가축의 복리 |
III. 녹비작물의 재배 |
|
IV. 저항성 품종 |
|
V. 최적량의 유기질비료 시용 |
|
화학비료 금지 농약/제초제 금지 공장식 축산분뇨 금지 |
수의약품 금지 사료첨가제 금지 |
폐쇄순환농법 (축산과 윤작에 의한 토양비옥도 향상) 총체적 생산체계 (토양-미생물-작물-축산계의 건전성 유지 및 향상) 유전자 변형 생물체(GMO) 금지 생장조절제(성장호르몬) 금지 |
또한 유기농산물과 유기식품의 국제품질인증기관인 OCIA, IOIA 등으로부터 국제유기농산물 품질인증을 국내 최초로 획득하여 생태마을에서 생산되는 유기농산물의 신뢰도를 크게 높혀 나가야 할 것이다. 인근의 유기농산물을 수집하여 국제품질인증을 획득한 생태마을의 상표를 붙혀 전자상거래/ 기존 유기농 유통망을 통해 농협 하나로마트, 생활협동조합, 한살림, 백화점 및 대형마트로 출하하여 생태마을 유기농업인 뿐만 아니라 인근지역 주민의 소득증대에도 앞장서고, 국제품질인증을 획득한 유기식품은 해외시장에 수출을 시도하는 노력도 필요할 것으로 보인다.
생태마을 조성과정에는, 건축, 전기, 폐수처리 등 많은 기술자가 공동으로 협력해야 하나, 조성이 완료된 후, 생태마을을 지속적으로 환경친화적인 원리하에서 운영할 수 있는 사람은 유기농업이라는 사실은 미래 한국 유기농업운동의 변화 예측에 시사하는 바가 크다고 사료된다.
생태마을에서 생산되는 유기농산물은 생산재배되는 과정에서 환경친화적인 기능을 수행할 뿐만 아니라, 품질면에서 안전한 농산물이라는 것을 적극 홍보하여 나갈 필요성이 있다고 판단된다. 또한 앞으로 조성될 생태마을은 국민을 위한 환경생태 전시장이자 및 교육쎈타로 적극 활용해 나가야만 한다.
III. 맺는말
우리 나라에서 최근 여러 곳에서 조성되고 있는 생태마을은 이미 독일, 영국, 덴마크, 미국, 카나다 등 선진농업국에서는 수년전부터 중앙·지방정부의 적극적인 지원하에 수년 전부터 활발히 진행되어져 왔다.
우리나라에서 생태마을이 성공적으로 조성되고 운영되기 위해서는 최소한 다음과 같은 몇가지 사항이 필수적으로 요구된다고 사료된다.
● 정부, 농협 및 지방자치단체의 미래지향적 투자
● 생태마을 입주민의 적극적이고 전향적인 참여의지
● 생태마을의 환경친화적 안전농산물의 차별 상표화
● 미래형 인간생활 양식인 생태마을에 대한 홍보
● 환경보전과 안전농산물 생산기능을 수행하는 국제유기농업 생산규격의 준수
한편 농촌형 생태마을에는 환경친화적인 각종 핵심내용 들이 퇴색되지 않도록 기본구상, 입지선정, 설계, 건설 및 조성, 운영과정 등에 농촌형 생태마을전문가 집단이 깊이 참여하는 것이 바람직하며, 생태마을의 입주민중 유기농업 종사자는 환경친화적인 유기농업 실천의지가 뚜렷한 농민들로 선정되는 것이 가장 중요하다고 판단된다. 특히 농촌에서 조성되고 있는 우리 나라의 생태마을은 미국에서 많이 볼 수 있는 전원주택형8) 생태마을이 아니라, 농촌형 생태마을이 되어야 한다고 사료된다. 이를 위해서 Codex유기식품 규격이 국내 최초로 실천될 수 있는 유축복합형 유기농업의 산실이 되도록 관계당국과 해당 지역의 유기농업인은 노력하여야 할 것이다.
전원주택형 생태마을이나, 시민참여가 없는 생태마을은 대부분 보여주기 위한 생태마을로 전락하거나 박제화된 시범사업으로 그칠 공산이 크다. 특히 유럽의 생태마을이 유기농산물 생산과 연결되고, 환경생태 교육장으로 활용되며, 생태관광과 접목되어 있음에 주목할 필요가 있다. 따라서 우리나라의 생태마을이 계획되고 조성되는 과정에서 유기농업 전문가를 개발책임자(PI)로 참여시켜 유럽 각국의 생태마을의 경험과 기술을 많은 부분 참고할 필요가 있다.
앞으로 조성될 생태마을은 풍역발전설비, 태양열 집열기, 생태건축, 메탄가스발생시설, Living Machine 하수처리장치, 자원재이용시설, 유축복합형 유기농산물 생산농장 등이 핵심내용으로 포함되는 것이 바람직하며, 또한 생태마을 안내소와 교육관이 함께 조성되어 환경농업과 생태계 및 환경보전에 관한 국민홍보와 대농민교육이 생태마을 현장에서 진행될 수 있도록 설계하는 것이 적절하다고 생각된다.
또한 정부, 지방자치단체 및 농협은 생태마을의 성공적 정착을 위해 다음과 같은 몇 가지 정책을 시행하는 것을 고려해 보는 것이 적절할 것이라고 판단된다.
● 750∼1500kW급 이상의 풍력발전설비 등이 저가로 생태마을에 설치될 수 있도록 외국으로부터 도입되는 풍력발전설비와 장비에 관세혜택을 주는 방법을 강구한다.
● 생태마을에 입주하는 유기독농가에게는 풍력발전설비, 태양열 집열기, 생태건축, Living Machine, 메탄가스발생시설, 유축복합형 유기농업시설 등에 소요되는 자금의 50%를 국가에서 부담한다. 유기독농가는 생태마을에서 추진하는 유기농법을 준수하도록 한다.
● 생태마을에 합류코자하는 비유기농업 주민은 생태마을을 위해 특별히 요구되는 각종 시설에 소요되는 자금을 자비 분담하는 것을 원칙으로 한다.
● 농협과 지자체는 생태마을 건설을 위해 특별자금을 확보하고 유기독농가와 비농민 주민에게 지원하거나 또는 장기저리 융자를 시행토록 한다.
● 유기농산물이 가공되어 부가가치를 높혀 도시민에게 판매될 수 있도록 생태마을내에 유기식품가공공장 설치를 적극 지원한다.
● 대형공동주차장, 유기농산물 직거래 장터, 환경생태 교육관, 유기농업 전시포 등이 생태마을 내에 설치될 수 있도록 우선 지원한다.
환경친화적인 각종 건축자재를 공급하는 회사들에서는 자사제품의 용도를 확대보급 할 수 있는 모델하우스를 함께 짓는다는 개념으로 생태마을의 자재를 무상 또는 저가에 공급해 주는 분위기가 조성되었으면 한다. 생태마을이 성공적으로 조성되면 많은 사람들이 환경친화적인 생태마을을 둘러보며 좋은 인상을 받아 앞으로 우리 나라에서도 이 같은 생태건축의 새로운 바람이 확산될 수도 있기 때문이다.
참고문헌
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우리 연구소는 유럽의 환경농업 시범단지사업인 「생태마을」에 대한 다양한 정보와 기술자료를 확보하고, 귀 기관이 추진코자 하시는 생태마을과 환경농업육성 5개년 계획수립의 기술자문에 응하고자 합니다. 지역의 부존자원과 특성에 부합되는 생태마을의 기본계획서, 설계 및 건설 등에 대한 다음과 같은 분야의 기술자문을 연구소의 연구위원이 전문 영역별로 담당하여 드립니다.
1) 생태마을 조성의 기본계획서 작성
2) 지역특성에 적합한 생태마을 설계서 작성 ㉠ 생태건축 ㉡ 대체에너지(풍력 및 태양열 발전설비, 태양열 집열기 및 온수급탕 시스템) ㉢ Living machine(친환경 생활하수처리장치) ㉣ 유기성폐자원 재이용시설 ㉤ 년중무휴 메탄가스 발생장치 및 이용설비 ㉥ 액상슬러리 및 톱밥발효축사 ㉦ 친환경 최신유기농법 기술(Codex국제규격에 맞는 유기경종 및 축산, 유기식품 가공) ㉧ 국제유기식품 품질인증 획득
3) 생태마을과 연관되는 각종 생태관광 매뉴얼 개발 - 지역의 자연자원, 문화자원, 관광자원, 산업자원, 인적자원을 고려하여 지역특성에 가장 적합한 생태관광의 매뉴얼을 제시
4) 생태마을의 건설 및 운영 자문 - 독일, 영국, 덴막, 미국, 카나다 등이 개발한 선진농업국의 각종 생태마을의 건설 및 운영에 대한 기술정보를 토대로 지역특성에 알맞는 생태마을의 설계와 건설 및 운영에 대한 기술 자문 제공 |
- 연락처 -
330-714 충남 천안시 안서동 산 29, 단국대학교 한국유기농업연구소
전화: 041-550-3633, 팩스: 041-568-3633, HP: 016-428-2939 E-mail: smsohn@anseo.dankook.ac.kr |
1) 1998년 4월 단국대학교와 한국유기농업협회가 단국대학교에 설립한 산·학 협동연구기관
2) 이밖에도 국내 여러 곳에서 생태마을을 표방하며 농촌마을 개발을 시도하는 곳이 다수 있음.
3) 단국대 유기농업연구소에서는 2000년 12월 제2차 해외유기농업연수단을 조직하여 영국 스코틀랜드의 현지 생태마을을 탐방하였고 이후 교류를 유지하고 있음
4) 별표1. 현대 생활·주거·생산양식의 문제점과 생태마을의 친환경적 기술대안
부 문 |
현대 주거·생활양식 |
생태마을 | |
현재의 기술 |
문 제 점 |
친환경적 기술대안 | |
에너지원 |
원자력, 화석연료 |
핵안전사고 위험성 대기환경 오염 |
풍력 발전, 태양열 발전 바이오가스 난방/ 취사 태양에너지 집열기 부속방풍유리온실 첨단 일사창호 자연채광 |
건축자재/ 시설 |
시멘트, 벽돌, 페인트, 아교(toxic glues), 합성수지(toxic resins) |
수입목 시용 독성 페인트/ 접착제사용 라돈가스의 발생 마루/ 벽을 통한 열 손실 지붕/ 유리를 통한 열 손실 콘크리트 벽 전기자장 전기회로 |
지역자연재료(지역목/ 암석 사용) 비독성 재료의 사용 라돈가스의 회피 자연형태양형 건물기술 고효율 난방시스템 고효율 절연 마루/벽/지붕 저에너지 전등 3중창 유리 무독성 페인트/ 나무부패 방지제 지역생산 목재/돌 숨쉬는 벽(Breathing wall) 절연 전기회로 물절약 샤워/화장실/수도꼭지 |
가정오폐수처리 |
하수종말 처리/ 방류 |
수질오염 |
친환경 자연정화장치 (Living machine)처리후 작물재배/ 목욕물/ 세탁용 재사용 |
화장실 (인분뇨) 처리 |
정화조 처리/ 방류 |
수질오염 |
Composting toilet에서 퇴비화 혐기발효조 Bio-gas발생에 이용 |
축분처리 |
축분정화 처리/ 방류 |
수질오염 |
Bio-gas발생장치에서 에너지획득 발효폐액은 고액분리후 퇴비/액비 이용 |
수자원 재이용 |
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홍수/ 가뭄 |
강우 수거·재활용 장치 (작물 및 과수재배 관개) |
영농방법 /식품원 |
화학비료/농약 사용 |
토양/ 수질환경 오염 식품의 잔류농약 |
Codex유기식품규격에 의한 유기농법 실천, 국제규격의 유기식품 가공 |
5) 단국대 유기농업연구소에 의해 2001년 6월 「지리산 생태마을 조성 기본계획서」가 완성되었음
6) "에너지절약형 하우스"는 이산화탄소 배출로 인한 환경오염 걱정이 필요 없는 한단계 발전한 환경친화기술건축물로 독일건축물리학연구소의 모델하우스 건축물을 벤치마킹하여 시공(Fallingbostel, Celle, Rottweil, Berlin)
7) 협기조의 가열온수 공급으로는 ①태양열을 이용한 난방온수의 사용, ②심야전기를 이용한 축열온수의 사용, ③바이오가스에 의한 난방온수의 사용, ④태양열을 이용한 난방온수를 사용시 기후 및 날씨에 따라 상기 태양열 가열수단의 열원의 부족시 상기 심야전기를 이용한 축열온수 또는 자체가스에 의한 난방온수의 활용방법으로 혐기조를 최적온도(40℃내외)로 가열함.
이 같은 시설을 통해 년중무휴로 바이오가스를 얻어 생태마을에 연료로 이용하고, 발효폐액을 고액 분리하여 유기질비료와 액비로 활용하는 시설을 설치할 경우 150세대 기준(세대당 4인, 30평형)으로 세대당 동계에는 10kg(약3600kcal)의 바이오가스가 필요함; 1일 1,500kg의 바이오가스를 생산할 수 있는 혐기발효장치 설치가 필요하며(1일 2.9t의 돈분 혐기처리장치), 외부기온 -5℃일때 30평 가옥의 실온을 20℃으로 상승하는데 8kg 소요되며, 취사 및 온수용으로 2kg 소요
Bio-gas 발생장치(특허)의 장점 |
①난방온수를 외부로부터 공급받아 메탄가스를 생산하는 유기성폐기물 혐기발효 소화조의 내부 온도를 발효 최적온도로서 자동조절이 가능
②혐기발효 소화조의 최적가온이 1년내내 가능하여 저렴한 비용의 바이오가스를 취사용, 난방용으로 활용할 수 있음
③혐기발효 완료후 발효폐액을 가축과 환형동물의 사료원으로 이용하거나, 유기질비료로서 작물 재배에 활용
④혐기발효 소화조의 최적온도 조정을 전자동화하며, 별도의 연료 보관 및 보충이 불필요
⑤축분 등을 곧바로 배출시 발생되는 환경오염되는 것을 방지하며, 메탄가스를 혐기발효시켜 이용함에 따라 지구온난화되는 물질(CH4)의 배출되는 것을 방지할 수 있음
⑥수질과 토양오염원이 될 수 있는 유기성폐기물의 친환경적 처리장치가 년중 가능 |
8) 준도시형 생태마을을 지칭함