[과학을 읽다]②빌딩풍을 에너지로

바다를 마주보고 있는 건물의 정면에 3대의 풍력터빈이 설치된 바레인 세계무역센터. 돛을 형상화한 아름다운 건물의 외관이 눈길을 사로 잡습니다.[사진=유튜브 화면캡처]

[아시아경제 김종화 기자]최근 건설되는 초고층 건물은 '빌딩풍(Building Wind)'을 줄이는 것보다 빌딩풍을 활용하는 것을 더 중요시 합니다. 에너지 효율 높기로 소문난 초고층 건물들은 외관도 아름다워 지역의 랜드마크로 자리잡기도 합니다.

최근들어 가장 유명한 건물은 중국 광저우의 '펄리버 타워(Pearl River Tower)입니다. 2012년 준공한 310m 높이의 71층 빌딩인 펄리버 타워는 건물의 3분의 1지점과 3분의 2지점에 바람구멍을 뚫어 빌딩풍도 제어하면서 풍력발전도 할 수 있도록 만들었습니다.

효율적 풍력 발전을 위해 바람이 가장 많이 불어오는 방향을 향해 건물의 정면을 배치했지만 유려한 디자인으로 바람의 진동은 거의 없고, 건물의 외벽에는 태양전지를 설치하는 것과 함께 2중의 벽을 만들었습니다. 태양에너지를 저장하면서, 태양열이 건물 내부로 직접 칩입하는 것을 차단하기 위한 것입니다.

태양열을 이용해 온수를 공급하고, 벽과 벽 사이의 냉방공간으로 공기가 흐르도록 해 태양열을 식힙니다. 2중벽을 활용한 자연순환으로 고층 건물에서 많은 공간을 차지하는 덕트가 없어 공간도 절약됩니다. 흐드렛 물 사용을 위해 빗물을 저장하기도 합니다. 건물의 바람구멍 속에는 모두 6대의 터빈이 장치돼 바람이 불 때마다 터빈이 돌며 전기를 생산합니다.

자연 에너지를 이용한 최첨단·친환경 건물로 탄생한 펄리버 타워는 미국의 월 스트리트 저널은 "세계에서 가장 에너지 효율적인 상업용 사무실 건물 중 하나"라고 평가했고, 영국의 BBC는 "세계에서 가장 환경친화적인 타워"라는 호평을 받았습니다. 이 때문인지 이 빌딩 주변은 몰려드는 관광객들로 즐거운 비명을 지르고 있다고 합니다.

펄리버 타워의 설계자인 아드리안 D 스미스는 "건물의 바람구멍은 건물 전면에 가하는 바람의 압력을 완화시키고, 빌딩풍의 피해도 줄일수 있어 보다 안정적이고 안락한 건물이 될 수 있다"면서 "이 건물은 환경과 조화를 맞추도록 설계된 상징적인 고성능 빌딩으로 신시대의 마천루"라고 말했습니다.

영국 런던의 스트라타 SE1 빌딩(왼쪽)은 43층 빌딩의 꼭대기에 3개의 바람구멍을 뚫어 대형터빈을 설치했습니다. 71층 빌딩인 중국 광저우의 펄리버 타워(오른쪽)는 건물의 3분의 1지점과 3분의 2지점에 바람구멍을 뚫어 빌딩풍도 제어하면서 풍력발전도 할 수 있도록 만들었습니다. 세계에서 가장 환경친화적인 건물이란 평가를 받고 있습니다.[사진=유튜브 화면캡처]

바레인의 세계무역센터(Bahrain World Trade Center)는 돛을 형상화한 아름다운 건물의 외관이 눈길을 사로 잡습니다. 좌우의 두 돛을 연결하는 부위에 50m 크기의 풍력발전 터빈 3개가 설치돼 있습니다. 각 터빈은 대당 225㎾의 전기를 생산하는데 3대의 터빈이 이 건물 전체에서 사용하는 에너지의 15%를 생산합니다.

이 건물은 바람구멍을 뚫은 것이 아닌 두 건물 사이에 직접 풍력발전기를 설치한 경우입니다. 바다를 향해 서있는 240m 높이의 두 타워는 끝으로 갈수록 가늘어지는 곡선형입니다. 빌딩풍은 두 타워 사이에서 수직으로 일어나 풍력터빈을 최대 효율로 가동시킵니다.

영국 런던에 있는 스트라타(Strata) SE1 빌딩은 148미터 높이의 43층 규모의 빌딩입니다. 이 빌딩의 꼭대기에는 3개의 바람구멍을 뚫었는데 그 구멍에 대형터빈을 설치해 발전을 합니다. 3개의 터빈을 통해 이 건물 전체에서 사용하는 에너지의 8% 가량을 충당한다고 합니다.

전기면도기처럼 생겼다고 레이저 빌딩이라고 부르기도 하는데 빌딩풍도 줄이고, 풍력 발전도 하는 친환경 건물로 알려지면서 런던의 명물로 거듭나고 있습니다.

아랍에미리트(UAE) 두바이에서 세계 처음으로 회전하는 빌딩으로 건설될 예정이었던 '다이내믹 아키텍처(dynamic architecture)'의 무산은 전 세계 건축가들을 실망시켰습니다.

옥상에 풍력발전기가 설치된 미국 오클라호마의 오클라호마 메디컬 리서치센터의 모습.[사진=유튜브 화면캡처]

이 건물은 바람맞은 건물이 회전하면서 에어지를 생산하는 구조입니다. 각 층이 저마다 회전하는 환상적인 외관으로 세계적 관심의 대상이 됐지만 중간에 좌초됐습니다. 그러나 최근 이 건물의 건축이 재추진될 수 있다는 보도가 이어지면서 건축가들은 다시 설레고 있습니다.

이밖에 호주 멜버른의 '카운슬 하우스2(Council House2)와 미국 오클라호마의 오클라호마 메디컬 리서치 재단(Oklahoma Medical Research Foundation)건물도 빌딩풍을 이용해 풍력발전 에너지를 사용합니다.

김종화 기자 justin@asiae.co.kr