대마초로 지어진 건물

지속 가능한 재료를 찾기 위해 건축가들은 특이한 소스인 대마로 눈을 돌리고 있습니다. 

푸른 들판으로 둘러싸인 영국 케임브리지셔의 농장에 위치한 Flat House는 전형적인 헛간 개조처럼 보입니다. 그러나 내부를 보면 건물의 모양과 느낌이 전혀 다르다는 것을 즉시 깨닫게 됩니다. Flat House의 소유주인 Gemma Barron은 "벽은 우리가 어렸을 때 만들었던 건초더미 굴을 생각나게 합니다."라고 말합니다. "가장 아름다운 음향을 제공합니다. 그리고 작년에는 한겨울에 난방을 24시간 동안 껐는데도 따뜻했습니다."

이 밝고 바람이 잘 통하며 편안한 집을 독특하게 만드는 것은 집을 짓는 데 사용된 재료인 대마입니다. 우리는 대마초 식물과 향정신성 물질 대마초의 연관성 및 건강 보조 식품 및 직물에서의 사용에 대해 더 잘 알고 있을 수 있지만, 대마는 빠르게 인기 있는 지속 가능한 건축 자재가 되고 있습니다.

빠르게 자라는 식물은 탄소 포집 특성을 지닌 재생 가능한 자원입니다. 건물에 사용되는 경우 일반적으로 "hempcrete"(라임 대마 콘크리트라고도 함)의 형태를 취하며, 이는 식물의 목질 코어인 삼나무를 물과 석회로 만든 바인더와 혼합하여 만든 견고한 재료입니다. Hempcrete는 열 질량이 높기 때문에 건물의 에너지 효율을 개선하고 시간이 지남에 따라 온실 가스 배출량을 줄이는 이상적인 단열재입니다. 또한 수명이 다할 때까지 계속해서 탄소를 흡수합니다 .

건설 산업이 탈탄소화를 추구함에 따라 지속 가능한 재료에 대한 수요가 높습니다. 건물 및 건설은 에너지 및 프로세스 관련 전 세계 이산화탄소(CO2) 배출량의 약 37%를 담당합니다 . 이는 콘크리트, 강철 및 유리와 같은 탄소 집약적 재료를 포함한 화석 연료에 대한 업계의 과도한 의존도와 건물 냉난방에서 배출되는 온실 가스 때문입니다 . 

탄소 포집 특성을 갖춘 대마는 건설을 보다 지속 가능하게 만들어 국가가 순 제로 목표를 달성하도록 도울 수 있습니다. UK Green Building Council의 기후 행동 책임자인 Yetunde Abdul은 "건물을 설계, 건설 및 개조하는 방식을 최적화하는 것은 배출량을 줄이고 영국이 기후 목표를 달성할 수 있도록 하는 데 중요한 역할을 합니다."라고 말합니다. "해결책의 중요한 부분은 헴프크리트 또는 목재와 같은 필수 건축 자재에 대한 천연 저탄소 대안의 사용을 탐구하는 것입니다."

영국 케임브리지셔에 있는 플랫 하우스는 대마초로 채워진 조립식 패널로 만들어졌습니다. (Credit: Oskar Proctor)

유럽 ​​위원회에 따르면 1헥타르(2.5에이커)의 대마는 9~15톤의 CO2를 격리하며 자라는 데 5개월밖에 걸리지 않습니다 . 또한 대마 생산은 토양을 재생하고 땅에서 중금속을 제거하는 데 도움이 되는 것으로 보고되었습니다 .

그러나 대마가 건설 산업에서 명성을 얻으려면 수많은 과제를 극복해야 합니다. 여기에는 정부 규제, 기술 인증, 대마의 산업 생산을 확장하고 공급망을 간소화하고 사용하기 더 저렴하게 만드는 데 필요한 자금 및 인프라에 대한 변경이 포함됩니다.

오늘날 헴프크리트 형태의 이 공장은 주로 유럽과 북미 지역에서 대마 생산을 통제하는 규제로 인해 예산이 넉넉한 환경 친화적인 건축가들이 사용하고 있습니다. (식물의 산업용 버전에는 일반 대마초의 향정신성 물질이 포함되어 있지 않다는 점을 지적할 가치가 있습니다.)

Hempcrete는 콘크리트처럼 작동하지 않습니다. 구조적으로 사용할 수 없으므로 목재나 석재와 같은 내하중 재료와 결합해야 합니다. 그러나 단열재로서 유리 섬유 및 폼 보드 와 같은 석유 화학 기반 재료보다 탄소 집약도가 낮은 옵션을 제공합니다 . Hempcrete는 "모든 것을 합니다"라고 2020년에 Flat House를 건축한 연구 및 디자인 스튜디오인 런던 소재 Material Cultures의 공동 설립자 Summer Islam은 말합니다. 그 날." 그것은 또한 흡습성이어서 수분을 흡수하고 방출하여 건물의 곰팡이를 조절하는 데 효과적이라고 그녀는 덧붙입니다 .

Flat House에 사용된 대마는 Margent Farm 주변 땅에서 재배되었습니다. 이 프로젝트는 Material Cultures가 "원형 생태학"이라고 부르는 건물을 건축에 대한 접근 방식으로 표현하고 자연적으로 조경으로 다시 통합할 수 있습니다. Hempcrete는 조립식 패널 형태로 사용되어 목재 구조물 주위에 장착된 집의 벽을 만듭니다. 집 내부에는 재료가 노출되어 있으며 건초더미 같은 대마초의 모습이 보입니다. 헴크리트의 한 가지 단점은 비오는 날씨에 노출되면 악화된다는 것입니다. 따라서 Material Cultures는 Flat House의 외관을 위한 새로운 솔루션을 찾는 동시에 식물의 잠재력을 최대한 활용해야 했습니다. 헴프 허드 대신 인피 섬유로 알려진 공장의 실 모양의 외관으로 관행이 바뀌었습니다. 인피 섬유는 항공 우주 및 자동차 공학에서 유리 섬유를 대체하기 위해 이미 산업 규모에서 사용 되었습니다 .

Material Cultures는 이러한 대마 섬유를 천연 설탕 기반 수지로 열 압축하여 집을 덮는 비에 강한 클래딩 패널을 만들었습니다. 농장은 이 패널을 계속 생산하고 있으며, 이 재료를 사용하려는 다른 건축가들의 큰 관심을 받고 있습니다.

Material Cultures는 East Sussex의 Lewes에 있는 새로운 Phoenix 프로젝트에서 대마를 계속 사용할 계획입니다. Human Nature에서 개발하고 지속 가능성을 핵심으로 하는 700가구 이웃으로 구상된 이 프로젝트는 대부분의 건물에서 현지에서 조달한 목재와 함께 헴프크리트를 사용할 것입니다.

Hempcrete는 새로운 발명품이 아닙니다. 그것은 수천 년 동안 건물에서 사용되었습니다. 그러나 지난 세기에는 기호용 대마초 사용과의 연관성으로 인해 더 현대적인 건축 자재가 등장하고 대마 재배가 범죄화되었습니다.

1헥타르의 대마는 9~15톤의 CO2를 격리하며 자라는 데 5개월밖에 걸리지 않습니다.

그러나 프랑스에서는 대마 재배가 금지되지 않았으며, 이는 프랑스가 산업용 대마의 글로벌 리더 중 하나가 되는 데 기여했습니다 . 20세기 후반 헴프크리트의 현대적 부활에 따라 이 재료를 사용하는 많은 건축 프로젝트가 전국적으로 건설되었습니다.

2020년에는 파리에 7층 사회 주택 블록이 완공되었으며 , 대마크리트를 기본 단열재로 사용하고 목재 프레임을 사용했습니다. Barrault Pressacco 프로젝트의 건축 관행은 지난 10년 동안 때때로 대마크리트를 사용했지만 이번이 최대 규모의 재료 배치였습니다.

Practice 공동 창립자 Thibaut Barrault는 대마크리트를 "구조적으로 고결하다"고 설명하며 열 성능, 통기성, 웰빙에 미치는 영향 및 탄소 격리를 칭찬합니다. 하지만 완벽한 해결책은 아닙니다. "대마는 훌륭하지만 라임은 여전히 ​​지속 가능한 문제로 의문을 제기해야 합니다."라고 그는 말합니다. 석회를 생산하려면 석회석을 약 1,000C(1832F)로 가열해야 탄소를 배출합니다 .

"세상을 구할 수 있는 유일한 해결책은 없습니다."라고 Barrault는 말합니다. 그러나 현재로서는 헴프크리트가 여전히 긍정적인 선택입니다. 이 관행은 현재 파리에서 건설 중인 대형 주거 및 상업용 건물에서 사용하고 있으며 개장 프로젝트에 대마크리트를 사용할 수 있는지도 연구하고 있습니다. 개조는 막대한 탄소 비용과 철거 및 재건축의 낭비 없이 건물의 에너지 효율성을 업그레이드하고 개선하는 중요한 방법이 되었습니다. ( 세계 폐기물의 1/3을 생성하는 산업 에 대해 자세히 알아보십시오 .)

지금까지 대마크리트는 공급망, 확장 제한 및 비용과 관련된 문제로 인해 주로 소규모 주거용 프로젝트에 사용되었습니다. "궁극적으로 영국의 제조 능력은 아직 대규모 생산에 맞춰져 있지 않습니다."라고 이슬람은 말합니다. "그것을 위한 기계는 매우 비싸고 전국적으로 배포되지 않습니다." 필요한 것은 비즈니스, 인프라, 기술 및 재료 인증에 대한 투자라고 그녀는 말합니다. 그렇게 될 때까지 대마크리트는 "비표준"으로 분류되어 높은 보험료로 인해 작업하기에 값비싸고 희소한 재료로 남을 것입니다.

 

Hempcrete는 콘크리트와 같은 지속 불가능한 재료에 대한 중요한 저탄소 대안으로 간주됩니다(Credit: Sharon Bloem).

Material Cultures의 또 다른 공동 설립자인 Paloma Gormley는 고탄소 소재 제조업체가 자사 제품에 대한 승인에 "거대한 투자"를 함으로써 경제성과 인증 측면에서 모두 시장을 지배할 수 있었다고 주장합니다. "헴프크리트와 같은 재료에 대해 발생해야 하는 동등한 프로세스가 있습니다."

단순히 대마 재배에 대한 법적 규제도 또 다른 큰 장애물입니다. 예를 들어 미국에서는 2018년까지 산업용 대마 재배가 불법이었습니다. 식물이 규제 물질로 간주되었기 때문입니다. Hempcrete 자체는 2022년에 국가의 주거용 건물 코드에 대해서만 승인 되었습니다. 적어도 2025년까지는 상업 프로젝트가 금지됩니다.

남아공에서는 대마가 2021년 드디어 농작물로 지정돼 국내 재배가 가능해졌다. 케이프 타운에 기반을 둔 Wolf + Wolf Architects는 지난 15년 동안 대마 건축 분야에서 명성을 얻었지만 최근까지 식물 수입에 의존해야 했습니다. "저는 2007년에 첫 번째 대마 공장에서 일하기 시작했습니다."라고 자신의 성을 사용하는 연습 설립자이자 교장인 Wolf는 말합니다. "나는 그것의 모든 용도에 매료되었고 그것이 건축 환경의 탈탄소화에 미칠 수 있는 긍정적인 영향을 볼 수 있었습니다."

Wolf + Wolf는 현재 조립식 블록 형태의 대마크리트를 사용하여 케이프타운에서 고층 건물을 완성하고 있으며, 이는 이 재료를 사용하여 건축된 세계에서 가장 높은 건물 로 추정됩니다 .

건축 실무는 현재 4개의 대마 집에서 작업 중이며 또 다른 높은 대마 건물을 설계하기 시작했습니다. 울프는 낙관적이다.

Flat House는 대마 벽의 높은 열 질량으로 인해 겨울 동안 따뜻하게 유지됩니다(제공: Oskar Proctor)

규제가 풀리고 재료의 무수한 이점에 대한 이해가 높아지면서 주로 유럽과 북미에 집중되어 있음에도 불구하고 대마크리트의 사용이 증가하고 있습니다. 유럽 ​​위원회는 산업용 대마 재배 전용 EU 토지 면적이 2015년에서 2019년 사이에 75% 증가했으며 프랑스가 전체 생산량의 70%를 차지했다고 보고했습니다 .

다른 나라에서는 대마를 농산물 및 건축 자재로 채택하는 데 더디겠지만, 상황은 곧 가속화될 것입니다. 2022년 11월 UN은 산업용 대마의 이점을 요약한 보고서를 발표했습니다 . UN은 대마의 잠재력을 최대한 활용하기 위해 국가가 식물의 법적 지위를 명확히 하고 규제 프레임워크의 제약에 맞서며 생산 체인 구축을 촉진하기 위해 지역적으로 협력해야 한다고 조언했습니다.

Material Cultures는 대마와 같은 지속 가능한 건축 자재를 채택하는 것이 현지에서 공급되는 천연 자원을 사용하는 건축 접근 방식으로의 전환의 일부가 될 수 있다고 믿습니다. Gormley는 "저탄소 단열재를 제공하고 건물에 탄소를 포획하고 저장하는 방법으로 회전율이 빠른 작물에서 대부분의 건물 질량을 얻는 것이 포함됩니다."라고 말했습니다.

환경이 진정으로 필요로 하는 것은 건축의 극적인 감소이지만 중요한 것은 건축을 할 때 "자원 효율적이고 간결하며 사려 깊은 방식으로 건축하는 것"이라고 이슬람은 말합니다. 따라서 빠르게 성장하고 탄소를 격리하는 대마는 활용하기에 이상적인 소재처럼 보입니다.