디자인형 BIPV 새로운 패러다임… 심미·안전·효율 ‘일석삼조’ 효과
디자인형 BIPV 새로운 패러다임… 심미·안전·효율 ‘일석삼조’ 효과
  • 김하늬 기자
  • 승인 2024.07.03 18:01
  • 댓글 0
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국립환경 미세먼지 연구센터
국립환경 미세먼지 연구센터

[공학저널 김하늬 기자] 건물이라는 한정된 공간에서 에너지효율을 극대화하기 위한 건물 일체형 태양광 고효율화 기술이 주목받고 있다. 이 기술은 BIPV(건물 일체형 태양광 발전) 설계, 제조, 시공을 포함한 종합 솔루션을 제공한다. 바로 ㈜에스케이솔라에너지(SKSE)의 BIPV 기술이 그 주인공이다.

에스케이솔라에너지의 대표 기술은 디자인형 BIPV 모듈인 컬러 Image BIPV(Artlite Active)를 꼽을 수 있다. 기존 컬러 유리 기반의 컬러 건물형 모듈의 변색, 접착력 저하, 색상(디자인)에 따른 미스매칭 등을 해결하고, 내구성이 확보된 디자인형 건물 태양광 모듈이다.

심미적 성능을 향상시키기 위한 Color BIPV 모듈과 더불어, 주요 제품으로는 컬러 BIPV인 Locobel T Active와 컬러 이미지 BIPV인 Artlite Active가 있다.

다양한 구현이 가능한 건물형 태양광용 컬러 필름 이미지
다양한 구현이 가능한 건물형 태양광용 컬러 필름 이미지

특히 국내에서는 유일하게 필름(Film)을 기반으로 다양한 디자인과 색상 구현이 가능하며, 코팅 시 레스터 방식의 도트를 이용해 Coverage에 따른 색상·디자인을 조절할 수 있어 색상·디자인 차이에 의한 모듈, 시스템상에서의 미스매칭 현상 해결이 가능하다.

에스케이솔라에너지는 유리 코팅 면과의 EVA 접착력 저하와 외부환경에 의한 변색, 셀 노출 현상 등의 내구성 문제 해결을 위해 전면 Glass와 Solar cell 사이에 삽입 적용이 가능한 디자인 필름형 모듈 기술을 자체 개발했다. 타입별로 최대 KS 인증을 보유하고 있으며 BIPV 전 공정 EL 검사에서도 최고품질을 자랑하고 있다.

이러한 에스케이솔라에너지의 디자인형 BIPV는 글로벌 Asahi Glass 그룹과의 BIPV 독점 계약을 통해 국내 최초 BIPV 수출을 성공시키며 주목을 받기도 했다.

에스케이솔라에너지는 BIPV의 설계, 제작, 시공까지 전문으로 수행하는 토탈솔루션 전문기업으로서 전기공사면허와 금속 창호 면허를 모두 보유하고 있다. 이를 기반으로 태양광 모듈 제조부문 고 경력자들을 통해 다양한 제품개발과 함께 국내 최고효율의 결정질 BIPV 제품을 보급하고 있다.

특히 에스케이솔라에너지는 디자인형 BIPV, 미디어파사드 BIPV, 태양광루버 등 경쟁사들 대비 빠르고 다양한 응용 제품을 개발했으며, 최근 안전기술의 중요성이 대두됨에 따라 태양광 시스템의 화재, 감전사고를 예방할 수 있는 고장진단기술을 개발해 NET 신기술 인증을 획득했다.

‘고장진단 및 유지관리가 용이한 건물 일체형 태양광 발전시스템 기술’이 그것으로 건물형 태양광에서 최근 이슈화 되고 있는 제품의 내화 의무화와 같이 향후 선진국의 건물 태양광 급속차단 기술 등 안전에 관한 의무화 대응이 가능한 기술로 평가받고 있다.

특별한 분석 기술 없이도 건물 태양광 모듈의 개별 이상을 검출, 차단, 알림이 가능한 기술을 통해 사용자에게 손쉽게 안전·효율 관리 기능을 제공할 수 있는 친화적 기술이라고 할 수 있다.

또한, 고장진단, 개별 모듈에 대한 관리, 무정전 차단 기술이 통합된 관리 기술로, 건물형 태양광 분야에서 기존 고가의 I-V 커브 분석 기술에 대응할 수 있는 통합 관리 기술로 활용도 가능할 전망이다.

에스케이솔라에너지 조근영 대표이사(사진)는 “최근 미국, 유럽 등 태양광 업계에서는 비상시 태양광 발전의 전원을 긴급 차단할 수 있는 시스템인 래피드 셧다운(Rapid ShutDown, RSD)의 의무화가 진행되고 있다. 태양광 발전 특성상 화재 발생 시 소방관이 전원을 차단해도 전력 생산이 지속돼 감전 위험이 존재하기 때문에, RSD는 소방관의 생명과 발전사업자의 재산을 보호할 수 있는 기술로 주목받고 있다”며 “RSD 의무화가 된 국가뿐만 아니라 많은 국가에서 이 규격의 필요성을 인식하고 있으며, 국내에서도 아직 의무화는 아니지만, 표준, 국가 R&D 과제가 진행 중이다. 특히, 국내기술로 개발된 RSD 도입이 시급한 상황이다. 자사의 NET 개발 기술은 고장 조기 검출을 통해 사고 예방이 가능하고 발전효율이 우수한 BIPV 태양광 시스템 기술로, 국내 RSD 기술에 대응할 수 있다”고 설명했다.

이러한 기술력을 바탕으로 에스케이솔라에너지는 최근 시장의 니즈에 따른 기술 수요를 선점, 국내 메인 건설사들과 제품개발을 진행하고 있다. 향후 RE100과 제로 에너지건축 의무화 등 전 세계 패러다임 변화에 발맞춰 관련 기술의 인증을 통해 성능을 검증하고 정부 정책에 부합하는 건물형 태양광 제품(시스템)을 장기적으로 활성화하고 보급할 계획이다.

이를 위해 현재 한화건설과 삼성물산 등 국내 대기업과의 공동개발·업무협약을 진행 중이며, 제품개발을 추진하고 있다.

이뿐만 아니라 에스케이솔라에너지는 해외에서 국제공동연구를 통해 국가별 BIPV 표준화 보급모델을 개발하고 있다. 현지 맞춤형 BIPV 시스템 요구사항을 분석하고 적용 방안을 수립해 해외 적용 가능한 건물형 태양광 기술을 개발하고 있으며, TUV 인증을 추진 중이다. 현재 해외 연구기관과의 공동 프로젝트를 수행하고 있으며, 해외 표준 인증도 획득할 예정이다.

조 대표는 “현재 BIPV 인정 기준은 단열, 방수, 기밀, 수밀 등 다양한 성능 요구조건이 필요하며, 사이트마다 요구조건이 달라 수요자 측에 정확한 기준을 제안하기 어려운 실정”이라며 “기존 인정된 구조에서도 일부 인정이 안 되는 사례가 종종 발생하고 있다. 또한, 국내 BIPV 정의가 모듈을 건축물에 설치함에 있어 건축물과 벽, 창호, 지붕재 등으로 한정돼 있기 때문에, 특수한 기능의 차양, 방음벽 등의 부대 시설에 대한 기준이 부족하다. 이로 인해 BIPV 응용 제품 설치 확대 추세에 부응하지 못하고 있다”고 아쉬움을 전했다.

그는 이어 “건물형 태양광 사업 활성화를 위해서는 모듈 인증뿐만 아니라 설계, 시공, 운영 및 유지관리(O&M) 등 전반적인 규정이 정립돼야 산업계 혼선을 최소화할 수 있다. TUV 인증과 같은 범위에 대한 인증도 검토돼야 할 것”이라며 “현재 건축법에서 규정하는 준불연재료의 시험법인 KS F ISO 5660-1에 따른 가열시험, KS F 2271의 가스 유해성 시험은 전기제품으로서 PV 모듈의 내화성능을 확보하기 어려운 상황이다. 따라서 내화 PV 모듈, 건물형 태양광 모듈·시스템의 표준모델을 위한 시험방법이 필요하며, 준불연 성능 시험성적서를 확보하고 사업화를 위해 시험표준 제안이 필요하다”고 덧붙였다.


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