콘크리트는 막대한 양의 탄소를 배출하는 대표적인 건축자재입니다. 데이터센터 건설업체들이 이 점을 역이용해, 탄소를 저장하는 생물학적 소재를 대신 사용할 수는 없을까요? 데이터센터에 식물기반 건축재료를 사용하는 것은 탄소저감형 친환경 바이오 건축의 실천입니다.
식물기반 친환경 데이터센터 건축은 단순히 자연 건축재료를 쓰는 데 그치지 않습니다. 탄소 저장, 탄소 네거티브, 탄소 감축이라는 의미를 모두 담은 건축 방식이 되는 것입니다.
본 자료는 DCD(Data Center Dynamics)의 자료를 일부 발췌·번역·편집했습니다.
1. 햄프 블럭이란
유기농 건축 자재 분야의 선두 주자는 목재와 조화를 이루는 대마 줄기를 활용한 햄프블럭입니다. 대마 섬유를 만드는 과정에서 발생하는 부산물인 대마 줄기와 껍질을 석회 기반 결합제와 혼합하면 '헴프크리트(Hempcrete)'라는 복합 재료가 만들어집니다.
이 재료는 탄소 저장 특성이 매우 뛰어납니다. 유기 대마 소재 자체가 대기 중 탄소를 흡수해 저장한 상태이고, 석회 결합제 또한 경화 과정에서 이산화탄소를 흡수하기 때문입니다. 이산화탄소를 배출하는 콘크리트와는 대조적인 특성입니다.
2. 마이크로소프트가 주목한 이유
마이크로소프트는 탄소 네거티브 시설 건설에 대마 콘크리트를 사용하는 방안을 검토 중인 것으로 알려졌습니다. 실제로 2021년 워싱턴 대학교 건축환경대학의 탄소 리더십 포럼에서 발표된 대체 건설 방법에 관한 논문을 후원하기도 했습니다. 이 보고서는 대마를 포함한 5가지 신소재를 검토했습니다.
보고서에 따르면 대마는 하중을 지탱하는 구조물에는 적합하지 않지만, 단열재로는 매우 우수하며 높은 내화성, 탁월한 습기 처리 능력, 우수한 탄소 저장 능력, 무독성을 갖추고 있습니다.
"마이크로소프트의 데이터센터는 내화 건물을 지으려고 노력하고 있는데, 그런 건물에 대마 콘크리트 패널을 사용하는 것은 매우 적합합니다." — 크리스 매그우드, 『필수 대마 콘크리트 시공』 저자
매그우드는 20년 동안 대마를 다뤄온 전문가로, 대마 사용에 관한 주요 교과서를 저술했습니다. 그는 마이크로소프트가 하룻밤 사이에 대마로 전환할 것이라 기대하지는 않지만, 보고서에 마이크로소프트의 이름이 오르는 것만으로도 이 주제에 정당성과 신뢰성을 더할 수 있다고 말합니다.
3. 기존 자재를 대체하는 유연성
대마 콘크리트 제품은 기존 제품을 완벽하게 대체할 수 있어 신축 건물과 리모델링 건물 모두에 사용할 수 있습니다. 이를 통해 건물을 탄소 배출원에서 탄소 흡수원으로 바꿀 수 있습니다.
"그런 소재의 가장 큰 장점은 시중에 이미 나와 있는 제품들을 1:1로 대체할 수 있다는 점입니다. 작업자들이 매일 벽에 유리섬유 단열재를 넣는다면, 대마 섬유 단열재로 교체하면 됩니다." — 크리스 매그우드
4. 데이터센터에 적용했을 때의 이점
데이터센터 전산실을 지원하는 다양한 공간에 탄소 네거티브 건축자재인 햄프 블럭을 적용하면 다음과 같은 복합적인 효과를 기대할 수 있습니다.
● 습도 조절: 대마 섬유의 흡습·방습 특성이 실내 습도를 안정적으로 유지합니다.
● 단열: 우수한 단열 성능으로 냉난방 부하를 줄여줍니다.
● 흡음·차음: 섬유질 구조가 소음을 흡수해 쾌적한 실내 환경을 만듭니다.
● 탄소 포집: 대마 섬유와 석회 결합제가 이산화탄소를 흡수·저장합니다.
● 에너지 비용 절감: 공조 시스템의 부하를 낮춰 에너지 비용을 항구적으로 절감합니다.
이처럼 햄프 블럭은 데이터센터라는 특수한 건축 환경에서도 습도조절, 단열, 흡음, 차음, 탄소포집이라는 다섯 가지 기능을 동시에 수행하며, 공조 시스템의 부하를 낮춰 에너지 비용을 지속적으로 절감하는 역할을 하게 됩니다.
마치며
콘크리트 중심의 건축 방식에서 벗어나 식물기반 소재를 적극적으로 도입하는 흐름은 이제 실험 단계를 넘어 실제 시공 현장에서 그 가능성을 보여주고 있습니다. 대마 줄기와 석회 결합제로 만든 햄프블럭은 탄소를 저장하면서도 우수한 단열·흡음·습도조절 성능을 갖춘 건축자재로, 데이터센터를 비롯한 다양한 건물 유형에서 탄소 배출원을 탄소 흡수원으로 바꾸는 실질적인 대안이 될 수 있습니다.