Life Cycle Assessment of Timber Arch-Truss Bridge by Using Domestic Pinus rigida Glued-Laminated Timber

This study carried out life cycle assessment for evaluating environmental impacts of timber Arch-Truss bridge by using domestic Pinus rigida Miller glued-laminated timber throughout life cycle such as extraction, manufacturing, transportation, construction, use, dismantlement, transportation of waste, disposal and recycling. The life cycle GHG (GreenHouse Gas) emissions of the target bridge are 192.56 ton $CO_2$ eq. in 50 years. Especially, the life cycle GHG emissions of concrete used in the target bridge are 82.84 ton $CO_2$ eq. which accounts for 53.02% of the GWP (Global Warming Potential) in extraction and manufacturing stages. The target bridge is constructed of $116.57m^3$ of domestic Pinus rigida Miller glued-laminated timber and used timber has stored 104.72 ton $CO_2$. If an effect of carbon storage in timber is applied to the total GHG emissions of the target bridge, the GHG emissions can be reduced by 54.38%. In the case of substitution effect, if domestic Pinus rigida Miller glued-laminated timber replaces steel manufactures used in other bridge which has the same structure and life span as the target bridge, the GHG emissions in extraction and manufacturing stages can be reduced by 10.26% to 23.91%.

리기다소나무 구조용 집성재를 활용한 아치 트러스 목조교량의 전과정평가

본 연구에서는 리기다소나무 구조용 집성재를 사용한 국내 최초 차량용 목조교량에 대한 지구온난화 영향을 평가하기 위해 전과정평가를 수행하였다. 교량연장 30 m, 교량폭원 8.4 m, 교량등급 1등급인 아치 트러스 형태의 대상 교량은 원료채취부터 제조, 수송, 시공, 사용, 해체, 건설폐기물 수송, 폐기 및 재활용까지 설계수명 50년간 총 192.56 ton $CO_2$ eq.의 온실가스를 배출한다. 전과정단계 중 원료채취 및 제조단계에서 총 온실가스 배출량의 81.14%를 배출하며 특히, 콘크리트 사용으로 인하여 82.84 ton $CO_2$ eq.의 온실가스가 배출된다. 그러나 대상 교량은 $116.57m^3$의 국산 리기다소나무 집성재를 사용하였으며, 교량을 구성하는 목재에서 104.72 ton의 이산화탄소를 저장하고 있어 이를 적용할 경우, 총 온실가스 배출량의 54.38%를 저감 가능한 것으로 도출되었다. 대상 교량과 동일한 수명과 구조를 갖는 타 교량의 철골자재를 구조용 집성재로 대체할 경우, 원료채취 및 제조단계의 온실가스 배출량을 최소 10.26%에서 최대 23.91%까지 저감 가능한 것으로 도출되었다. 본 연구의 결과는 향후 국산 목재 및 목조교량의 친환경적 우수성을 정량적으로 입증할 수 있는 기반자료로 활용 가능할 것이며, 목조교량의 친환경적 설계와 보급을 위해 활용 가능할 것으로 사료된다.