[도시산업] 저탄소 산업단지로의 전환과 실천 vol.2

녹색산업단지로 조성된 경기 화성 바이오밸리 사례를 중심으로

 

 

 

1. 저탄소 산업단지의 개념과 전환 방향1)

산업단지는 오랜 기간 생산과 효율 중심의 공간으로 구축되어 왔다. 그러나 기후변화 대응이 본격화되면서 산업단지는 환경적 성과와 탄소 저감이라는 새로운 기준과 직접 연결되기 시작했다. 이러한 변화는 단순한 시설 개선을 넘어 산업단지의 구조와 운영 방식 전반의 전환으로 이어지고 있다.

 

1970년대 이후 환경문제에 대한 대응은 국제적 의제로 확대되었으며, 1990년대를 거치며 다양한 국제협약으로 구체화되었다. 이후 온실가스 감축을 중심으로 한 국제적 합의가 지속되면서 저탄소 사회로의 전환은 산업 전반에서 요구되는 방향으로 자리 잡고 있다. 2)

 

이러한 흐름 속에서 산업단지 역시 변화가 요구되었다. 원유가 상승과 천연자원의 고갈, 기후변화 대응 프로그램은 산업단지 조성 방식의 전환 필요성과 연결되며, 신규 조성뿐 아니라 기존 산업단지의 저탄소 녹색산업단지로의 전환 필요성이 함께 제기되고 있다.

 

생태산업단지는 이러한 전환의 초기 모델로, 기업 간 협력과 자원순환을 기반으로 환경적 성과를 도출하는 산업 공동체이다. 이와 비교하여 저탄소 녹색산업단지는 탄소배출 억제와 탄소흡수 극대화를 동시에 고려하는 구조로, 산업단지 전체를 탄소 관리 체계로 재편하는 개념으로 확장된다.

 

구분	기존 산업단지	생태산업단지	저탄소 녹색산업단지
산정기준	경제성	경제성, 환경성	경제성, 환경성
탄소배출	탄소배출 대량발생	탄소배출 억제	탄소배출 저감, 탄소흡수 강화
연계성	원료 및 제품 위주	원료, 부산물, 상품, 폐기물 위주	원료, 부산물, 상품, 폐기물, 저에너지 위주
에너지	화석에너지 중심	화석에너지+청정에너지 중심	청정에너지+신재생에너지 중심
폐기물 처리	자체 또는 공동처리	원료로 재사용	원료로 재사용
관리주체	산업단지공단	산업단지공간, 자치조직	산업단지공단, 자치조직
폐기물 발생	대량발생	최소화	최소화
구성원	입찰방식	자발적 참여	자발적 참여와 협력
사회적 이미지	공해 배출원	환경, 사회와의 조화	지구환경, 국제 사회와의 조화

기존산업단지, 생태산업단지, 저탄소 녹색산업단지 비교(ⓒ미래E&D)

 

2. 저탄소 녹색산업단지 실현전략

저탄소 녹색산업단지 조성을 위해 ‘저탄소 공간구조’, ‘녹색교통’, ‘에너지 저감 건축’, ‘물질 및 에너지 순환’, ‘협력 및 지원체계’ 총 5개 부문의 전략이 필요하다.

 

저탄소 공간구조

산업단지 내 환경 영향을 최소화하고 탄소흡수 기능을 강화하는 방향으로 계획된다. 바람 통로 설계를 통해 열과 오염물질의 확산을 제어하고, 공원과 녹지 확충, 건물 녹화를 통해 탄소흡수 요소를 확대한다. 또한 복합적 토지이용과 생태면적률 적용을 통해 개별 용지의 생태적 기능을 유지·강화하는 방향으로 이어진다.

 

녹색교통

산업단지 내부 이동체계를 보행과 자전거 중심으로 재편하고, 대중교통과의 연계를 강화하는 구조가 요구된다. 이를 통해 화석연료 기반 이동을 억제하고 산업단지 전반의 탄소배출을 저감하는 기반을 구축한다. 특히 보행 네트워크와 자전거 도로를 산업시설, 지원시설, 주거 및 상업시설과 연계하여 산업단지를 하나의 생활권 구조로 확장한다.

 

에너지 저감 건축

산업단지의 에너지 자립과 직결되는 요소로, 신재생에너지 도입을 통해 에너지 사용 구조를 전환한다. 태양광, 태양열, 지열, 풍력 등 다양한 에너지원 활용과 함께, 고단열 벽체와 고기밀 창호, 자연환기와 기계환기를 결합한 시스템을 적용하여 건축물의 에너지 소비를 최소화한다.

 

물질 및 에너지 순환

산업단지 내부에서 발생하는 자원의 재활용과 순환체계 구축에 초점을 둔다. 우수를 재활용하여 청소용수 및 조경용수로 활용하고, 폐기물 재활용 인프라를 구축하여 산업공생 구조를 형성한다. 이를 통해 자원의 외부 의존도를 낮추고 단지 내 순환체계를 강화한다.

 

협력 및 지원체계 형성

전략이 실질적으로 작동하기 위한 기반으로, 기업 간 협력뿐 아니라 정부 및 지역사회와의 연계를 통해 공동체적 구조를 형성한다. 또한 정책적·제도적 지원체계를 마련하여 산업단지를 하나의 통합적 시스템으로 전환한다.

구분	실현전략	조성방안
저탄소 공간구조	복합토지이용계획	- 산업단지 내 업무상업지구, 주거지구, 녹지 및 공원 등을 포함한 산업단지 개발
	바람통로	- 지형 및 녹지를 이용한 바람통로 확보 -  주변의 바다나 녹지 지역으로 오염원이 이동하여 주거지역에 오염원 확산 방지
녹색교통	그린네트워크	-  도로 및 인접대지 경계에 공공조경 및 담장 설치 -  산업단지 내 건폐율 및 용적률, 환경부 적용지침을 고려하여 생태면적률 적용기준 설정 -  건물의 옥상 및 지붕에 녹화
	자전거 및 보행활성화 시스템	-  보행자를 위한 공공보행통로 지정 -  자전거 전용도로 설치 및 부대시설 설치
	대중교통 활성화 시스템	-  보행자 및 자전거 이용자들을 고려한 대중교통 정류장 조성 -  대중교통 주변에 쾌적성을 위한 시설물 설치 -  산업단지 내 하이브리드 자동차 및 CNG, 전기버스 도입
에너지 저감 건축	신재생에너지	-  용지별 신재생에너지 설치기준 제시
	에너지 저감 건축	-  고단열 벽체 및 고기밀 창호 도입 -  자연환기 시스템 및 기계적 환기 시스템 도입 -  친환경 건축자재 사용 권장
물질 및 에너지 순환	우수	-  공공시설에 우․중수 이용시설 의무화 -  우수 및 중수, 하수처리수를 관거 설치
	중수 및 하처리수
	물질 재활용	-  시설 및 자원의 공유 네트워크 형성 -  산업단지 내 발생한 에너지 활용 -  주변지역에서 발생한 폐기물 활용
	에너지 순환
협력 및 지원체계	주변지역 지원체계	-  지역주민, 시민단체 등을 대상으로 한 교육 홍보 프로그램 설치 -  시민단체 및 지역단체의 생태산업단지 관리 체계 구축
	협력체계	-  정부, 지역사회, 산업단지 기업 협력체계 구성 -  대학 등 전문가집단의 기술 정보지원 협력체계 구성
	지원 및 규제	-  경제적 지원 및 인센티브 제공 -  관련정책 및 제도 개선노력

저탄소 생태산업단지 실현전략 및 조성방안(ⓒ미래E&D)

 

3. 습지를 활용한 저탄소 산업단지 사례 : 경기 화성 바이오밸리 산업단지 개요

 

사업명 경기 화성 바이오밸리

면적 1,744,713㎡ (약 52.8만평)

위치 화성시 마도면 청원리 일원

계획기간 2010~2013

사업기간 2013~2016

사업방식 민간개발 산업단지 조성

사업시행자 (주)경기화성바이오밸리

설계·계획 (주)미래E&D

주요 용도 바이오업종 및 첨단업종 산업시설

경기화성 바이오밸리 위치도 (© 미래 E&D)

 

4. 개발 목표 및 개념

경기 화성 바이오밸리는 제약 및 바이오 산업의 경쟁력 강화를 기반으로 조성한 산업단지로, 산업 기능과 환경 요소를 결합한 새로운 산업단지 모델을 지향한다. 기존 산업단지가 생산과 입지 중심으로 계획되었다면, 화성 바이오밸리는 산업 집적과 함께 생태적 공간구조를 동시에 고려했다는 점에서 차별성을 지닌다.

 

개발목표는 세 가지로 설정한다. 첫째, 제약산업의 타지역 유출을 방지하고 지역 내 재정착을 유도하는 것이다. 산업환경 변화에 따라 국제생산관리기준(CGMP)을 충족할 수 있는 생산 기반이 요구되면서, 기존 기업의 신·증축 및 이전 수요에 대응할 수 있는 산업용지를 조기에 공급하고 안정적인 기업활동 기반을 마련하고자 하였다.

 

둘째, 바이오 관련 기업의 집적을 통한 클러스터 구축이다. 바이오·제약 산업을 중심으로 기업, R&D센터, 대학 및 연구소 간 네트워크를 형성하고, 광교신도시 ‘바이오폴리스’와 연계하여 생명산업벨트를 구축함으로써 산업 간 시너지와 성장 기반을 확보하고자 하였다.

 

셋째, 지속가능한 녹색산업단지 조성이다. 생태습지를 중심으로 한 그린 네트워크를 구축하고, 산업과 환경이 공존하는 공간구조를 형성하여 친환경적 산업단지 모델 구현을 목표로 한다.

개발 목표(©미래E&D)

개발 개념(©미래E&D)

바이오밸리 녹색산업단지 모형(©미래E&D)

개발 기본 방향(©미래E&D)

 

이와 같은 개발개념 아래 화성 바이오밸리는 생태적 단지 조성, 바이오업종 집적, 자원순환 시스템 구축의 세 가지 방향으로 개발전략을 수립했다.

 

생태적 단지 조성은 습지와 공원녹지, 녹색교통체계를 연계한 블루-그린 네트워크 구축을 중심으로 한다. 이를 기반으로 자연 중심의 공간구조를 형성하고, 산업과 환경, 이용자가 공존하는 생태적 조성단지를 구현하고자 하였다.

 

바이오업종 집적은 바이오·제약 산업을 중심으로 한 전략적 기업 유치와 CGMP 적용을 고려한 부지계획 수립을 통해 추진하였다. 또한 관련 업종과 R&D 기능을 연계 배치하여 산업 간 집적과 클러스터 형성을 유도하였다.

 

자원순환 시스템구축은 습지를 활용한 오폐수 자연정화 시스템도입을 기반으로 한다. 인공습지와 자연습지를 결합한 정화방식을 적용하여 수질을 단계적으로 개선하고, 자원순환 기반의 환경관리 체계를 구축함으로써 환경부하를 최소화하는 산업단지 구조를 형성하였다.

 

5. 저탄소 녹색산업단지 실현방안

저탄소 녹색산업단지의 핵심은 탄소 저감과 자원순환을 통합적으로 구현하는 데 있다. 경기 화성 바이오밸리는 이러한 개념을 물순환 시스과 생태습지를 중심으로 공간 전반에 적용하였다. 특히 생태습지는 수질정화, 탄소흡수, 공간구조 형성을 동시에 수행하는 핵심 인프라로 작동하며, 전체 계획을 연결하는 중심 요소로 기능한다.

 

오폐수 처리 및 물순환 시스템

바이오밸리는 산업단지에서 발생하는 오폐수를 단계적으로 처리하는 구조를 통해 물순환 체계를 구축하였다. 개별 공장에서 1차 처리된 오폐수는 폐수처리장에서 2차 고도처리를 거쳐 BOD 기준 5㎎/L 이하 수준으로 정화된 후 생태습지로 유입되며, 이후 추가적인 자연정화 과정을 통해 최종 처리된다.3)

 

이러한 수질 수준은 농업용수로 활용 가능한 기준에 해당하며, 산업단지 내 물순환 체계가 재이용 단계까지 확장된 구조임을 보여준다.

오폐수처리 시스템(©미래E&D)

경기화성바이오밸리 오폐수처리 개념도(ⓒ미래E&D)

 

이후 생태습지 단계에서는 인공습지와 기존 천연습지를 결합한 자연정화 방식이 적용되며, 처리수는 약 3일간 체류하면서 추가적인 정화 과정을 거친다. 적용된 수처리 방식은 자유수면습지(FWS)4 ) 를 기반으로 하며, 토양, 식생, 미생물에 의한 자연 기반 정화 메커니즘을 통해 오염물질이 저감된다.

 

또한 습지는 정화 기능과 함께 저류 기능을 수행하며, 수질 모니터링 이후 외해로 방류되는 구조를 형성한다. 기존 자연습지는 최대한 존치하여 비점오염원 처리와 우수 배제 통로로 활용함으로써, 인공 처리 시스과 자연 기반 시스템이 결합한 물순환 구조를 구성하였다.

 

이와 같은 체계는 산업단지 내부 자원의 재이용과 순환을 가능하게 하며, 저탄소 녹색산업단지의 핵심 요소인 물질 및 에너지 순환 개념을 공간적으로 구현한 사례라 할 수 있다.

 

생태습지 기반의 공간구조 형성

물순환 시스템은 생태습지를 중심으로 산업단지의 공간구조로 확장된다. 바이오밸리는 습지, 공원녹지, 보행공간이 결합한 그린 네트워크를 구축하고, 남북 방향의 습지 녹지축 2개 축과 동서 방향의 연결 녹지축 1개 축을 통해 산업시설 간을 연결하는 구조를 형성하였다.

이러한 생태 네트워크는 단지 외곽과 내부를 연결하는 녹지체계로 작동하며, 산업영역 사이에 위치한 생태습지와 공원녹지를 통해 환경적 완충과 연결 기능을 동시에 수행한다.

생태습지공간구상도(©미래E&D)

공간체계구상도(©미래E&D)

 

또한 생태습지는 생태계 보존 공간, 생태학습 공간, 수질정화 공간으로 구분해 계획하며, 인간의 이용공간과 생태 보존 공간을 분리하면서도 체험과 학습이 가능한 구조로 구성한다.

 

이와 함께 생태습지는 수질정화 기능뿐 아니라 탄소흡수와 미기후 조절 기능을 수행하며, 산업단지의 환경부하를 완화하는 핵심 장치로 작동한다.

 

공간구조 및 산업 배치

이와 같은 생태적 기반 위에서 산업 기능은 공간적으로 재구성된다. 산업시설은 바이오산업(BT), 첨단산업(MT), 신소재산업(NT)을 중심으로 약 40:50:10 비율로 계획하고, 동일 계열 업종 간 통합 배치가 가능하도록 구성하였다.

 

공간적으로는 바이오산업을 남측 중심에 배치하여 화성호 간척지 개발과의 연계를 고려하고, 첨단산업은 북측 중심에 배치하는 구조를 형성하였다. 또한 중심가로를 따라 연구개발(R&D) 기능을 배치하여 산업 생산과 연구 기능이 결합하는 축을 구성하였다.

 

토지이용 측면에서는 산업시설용지를 바이오 60%, 첨단 40% 수준으로 계획하고, 3,000㎡ 이하 소규모, 3,000~6,000㎡ 중규모, 6,000~12,000㎡ 대규모 공장으로 구분된 획지체계를 적용하였다. 이를 통해 블록 단위의 유연한 가구 및 획지계획을 구성하고, 업종 및 기업 규모에 따른 조정이 가능하도록 계획하였다.

또한 산업지원시설은 간선도로를 따라 배치하고, 주녹지축 및 보행동선과 연계하여 두 개의 지원 중심을 형성함으로써 생산, 연구, 지원 기능이 결합한 공간구조를 구축하였다.

 

이와 같은 구조는 산업 기능과 환경 요소가 결합한 통합적 공간체계를 형성하며, 저탄소 산업단지에서 요구되는 복합적 토지이용과 기능 연계 구조를 구현한 사례로 볼 수 있다.

토지이용계획도(©화성산업단지 관리사무소)

업종별 배치계획도(©화성산업단지 관리사무소)

 

공원 및 녹지체계

생태습지를 중심으로 형성된 구조는 공원 및 녹지체계로 확장되며, 산업단지 전반의 환경과 이용을 통합하는 역할을 수행한다.

근린공원은 기존 수림을 보존한 형태로 조성되어 생태적 연속성을 유지하면서 산책과 휴식 기능을 수행하며, 순환형 산책로를 통해 녹지축과 자연스럽게 연결된다. 체육공원은 단지 중심부에 위치하여 근로자 및 지역주민의 여가 및 휴식 기능을 수행하며, 기존 습지 지형과 연계된 생태체험 공간으로 구성된다.

녹지체계는 완충녹지, 경관녹지, 연결녹지로 구분하여 계획되며, 단지 외곽과 환경시설 주변에는 완충녹지를 배치하고, 내부에는 동서축 연결녹지를 통해 외부 녹지와의 연계를 강화하는 구조를 형성하였다.

 

이러한 녹지체계는 생태습지와 연계되어 탄소흡수와 환경 완충 기능을 수행하는 동시에, 이용자에게 휴식과 체험을 제공하는 생활환경으로 확장된다. 이는 저탄소 산업단지가 기술적 기능을 넘어 일상적 경험까지 포함하는 통합적 공간으로 발전할 수 있음을 보여준다.

 

경기 화성 바이오밸리는 산업단지 계획 단계에서부터 생태습지를 중심으로 물순환 체계와 공간구조를 통합적으로 구성함으로써, 저탄소 녹색산업단지 개념을 실제 공간으로 구현한 사례이다. 특히 생태습지는 수질정화와 탄소흡수, 공간구조 형성 기능을 동시에 수행하며 산업 기능과 환경 요소를 연결하는 핵심 장치로 작동한다.

 

이는 산업단지가 단순한 생산 중심 공간을 넘어 자원순환과 환경 그리고 이용 경험을 포함하는 복합적 시스템으로 확장할 수 있음을 보여주며, 향후 산업단지 계획에서도 자연 기반 시스과 공간구조를 통합적으로 고려하는 방향의 필요성을 시사하고 있다.

공원녹지계획도(©화성산업단지 관리사무소)

경기화성바이오밸리 생태습지 조감도(©미래E&D)

경기화성바이오밸리 생태습지 조감도(©미래E&D)

경기화성바이오밸리 생태습지 현황(©네이버 지도)

 

 

1) 「저탄소 녹색산업단지 조성방안 및 생태습지 수질정화에 관한 연구」(2009, (주)미래 E&D)를 바탕으로 작성

2) 1970년대 유엔 인간환경회의(1972)를 계기로 환경문제는 국가를 넘어선 국제적 의제로 본격화되었다. 이는 1950~60년대 산업화 과정에서 발생한 런던 스모그 사건(1952), 미나마타병 사건 (1950년대)과 같은 대형 환경오염 사례와 「침묵의 봄」(1962) 등을 통해 축적된 문제 인식이 반영된 결과이다. 이후 바젤협약(1989), 비엔나협약(1985), 몬트리올 의정서(1987) 등 국제협약이 체결되며 환경 기준이 제도화되었고, 나아가 교토의정서(1997), 발리로드맵(2007), G8 정상회의 합의(2008) 등을 통해 저탄소 사회로의 전환이 산업 전반의 주요 방향으로 자리 잡았다.

3) BOD 5㎎/L 수준은 일반적으로 농업용수로 활용 가능한 수질 기준에 해당하며, 본 계획은 「물환경보전법」상 특정수질유해물질 배출허용기준 (나 지역)을 만족하도록 설정되었다.

4) 자유수면습지(FWS, Free Water Surface Wetlands)는 수면 위 식생과 토양, 미생물 작용을 통해 유기물 및 오염 물질을 제거하는 자연기반 수처리 방식으로, 중금속 및 유기오염물질 저감에 사용되는 시스템이다.

장호순 / hosoony61@naver.com

(주)미래E&D 부대표, 서울정동사회적협동조합 이사

한국도시계획가협회 도시생활권위원회 위원장

한국도시계획가협회 상임이사

1986년 서울대학교 환경대학원(도시계획 전공)을 졸업하고 서울시정연구원에서 전임연구위원을 역임하였다.

민간 엔지니어링 분야에서 30여 년간 공공정책 계획과 민간의 다양한 개발 프로젝트를 수행해왔다.

 

박찬결 / spacing@kakao.com

(주)스페이싱엔지니어링건축사사무소

한국도시계획가협회 매거진 URBAN PLANNER S’ 편집팀