대한민국 모든 건물에 태양광을 심자

대한민국 모든 건물에 태양광을 심자

 

 태양광 에너지는 가장 가깝고 친근하다 할 수 있다. 하지만 그 이미지가 굉장히 딱딱하고 아름답지 못한 느낌이다. ‘예쁘고 세련된 태양광 발전은 없는 걸까?’ 라고 생각한다면 이번 기사가 굉장히 도움이 될 것이다. 이름하여 ‘칼라 BIPV 태양광’ 미적 감각을 살렸을 뿐만 아니라 효율도 놓치지 않은 신세대 태양광 기술이다.                                                           
 그리고 여기, 혁식전인 기술로 대한민국의 모든 태양광을 아름답게 바꾸는 목표를 가진 기업, KR솔라가 있다. KR솔라는 2015년에 설립돼 스위스 기술의 신개념 태양광 컬러 모듈 (크로메틱스)를 한국과 아시아에 독점 공급하는 기업이다.
 KR솔라는 VIP ASIA AWARDS(세계 최대 소비시장인 아시아에서 상품성을 인정받았거나 혁신적인 기술로 시장을 선도하는 기업을 선정)에서 VIP로 3년 연속 수상을 했으며, ‘대한민국 모든 건물에 태양광을’이라는 신념을 가지고 도심형 태양광의 최종 솔루션으로서 컬러 BIPV를 선보이고 있다.

- BIPV의 국내외적 현황

 2010년 말부터 전 세계적으로 경기 침체기를 거치면서 많은 국가들이 BIPV와 같은 건축물을 이용한 태양광 발전 시스템을 적극적으로 권장하고 인센티브를 부여하고 있다. 주택 및 일반 건물 위주로 성장한 과거의 BIPV 시장과 달리 대형 창고 및 공항 건물, 초고층 빌딩, 고속도로 방음벽 등 다양한 분야로서의 확대와 대형화로 지속적인 성장이 이루어지고 있다. 그러나 지난 10년 동안 태양광 및 신재생에너지 기술로 세계 트렌드를 따라잡는데 국내의 BIPV 산업이 활성화되지 않은 상태였다. 색유리코팅 기술을 한국에 독점 공급 및 생산할 수 있는 기반은 만들어 놓은 상황이지만 설비투자가 잘 되어있지 않은 실정이다. 또한 셀에 대한 가격 경쟁력이 떨어지는 상황이라 KR솔라 역시 대만 혹은 중국에서 수입하고 있다.

- 한국에서의 BIPV

 과거의 세계는 값싸고 끊이지 않는 안정적인 에너지를 원했다면 현재는 안전하고 친환경적인 에너지 공급이 트렌드이다. 컬러 BIPV는 ‘태양의 도시’, ‘그간의 원전 하나 줄이기’ 등 이번 정부가 추진하는 에너지 트렌드와도 상당히 부합하는 제품이다. 특히 BIPV는 우리나라와 같이 협소한 국토 면적과 수도권에 인구 및 건물이 집중된 지역에서 에너지 분산 형태로 공급이 될 것이다. 에너지를 생산하고 에너지 그리드로 연결되어 부족한 부분을 채워줄 수 있는 BIPV는 에너지 분산형 전원의 신호탄으로서 발전해  나갈 것이다. 친환경적 에너지 트렌드에 적합한 BIPV를 설치하기 위해 별도의 설계 과정들이 필요하다.
 한국같이 대도시에 집중된 기존 건물에는 어떠한 방법으로 설치를 할까? 건물 일체형 BIPV와 기존의 건물 형태에 적합한 부분을 태양광 발전 자재로 추가 설치하는 BAPV이다. 기존 건물들에 BIPV 시공이 기술적으로는 가능하지만, BAPV가 정책적으로 제약돼있고, 엄밀하게 BIPV의 범주에 속하지 않는다. BAPV에 일반 BIPV와 가격경쟁이 가능할 정도의 REC 가중치를 준다면 앞으로 BIPV 상용화에 물꼬를 트는 마중물 역할을 수행할 수 있을 것이다.

- BIPV의 가치

 칼라 태양광. 이름만 들어도 도대체 어떤 태양광인지 의문이 들지도 모른다. 어떻게 태양광 패널이 ‘색’을 가질 수 있을까?   
우리나라는 최근 건물법을 개안했다. 한 건물에서 사용하는 에너지 일정 부분 이상을 친환경에너지로 해결해야 하는 것이다. 이후 많은 건물들은 이를 충족하고자 ESS, 지열 등 여러 신재생에너지를 설치했는데 그중 가장 쉬운 태양광 발전을 많이 선호했다. 하지만 기존 설치방식인 옥상 또는 베란다의 고정형은 건물 에너지 사용량을 따라가기 턱없이 부족했다. 이를 해소시키는 기술이 바로 BIPV였다. BIPV기술은 태양광 패널을 건축물 외장재로 사용해 건물 전체에서 발전이 가능한 기술이며 이러한 기술을 통해 디자인 가치도 높일 수 있다. 하지만 기존의 태양광 패널은 검정색, 짙은 청색을 띄고 있어 외관상 보기 좋지 않았기 때문에 건축사들이 기피했다. (기존 모듈을 사용한 BIPV의 대표적인 케이스로는 장지동 ‘가든파이브’가 있다.)

 

「사진1. KR솔라(주)의 컬러 BIPV와 최충기 대표님」

「사진2. 최충기 대표님과 인터뷰」

- KR솔라의 BIPV

 이 상황을 캐치한 KR솔라는 획기적인 태양광 패널, ‘칼라 태양광’을 내놓았다. KR솔라의 칼라 태양광 패널은 스위스 연방공과대학(EPFL)과 산학협동을 통해 개발된 기술로 만든 칼라 태양 유리를 사용한다. 이 기술은 플라즈마 증착 방식을 이용한 코팅 방식으로 색을 가진 유리를 만든다. 염료나 색소를 사용하지 않았기 때문에 태양 노출, 시간 경과에 의해 색이 흐려지지 않으며 햇빛 투과율 및 흡수율이 높다. 뿐만 아니라 태양광 전지 패널의 내면을 보이지 않게 하여 눈부심 현상을 줄였으며, 유리 색상 또한 8가지의 다양한 색상 선택이 가능하다. 물론 우려가 생길 수도 있다. 유리에 색상을 입혔기 때문에 아무리 투과율이 높아도 기존 제품과 비교 시, 효율이 굉장히 떨어질 것이라고 쉽게 생각 가능하다. 하지만 본사의 칼라 태양광 패널의 광 투과율은 85% 이상이며 색상에 따라 차이는 있으나 최대 89% 투과율을 가진다. 저 철공 강화유리를 사용하는 일반적인 BIPV의 경우 투과율이 91%라는 점에서 봤을 때 큰 차이가 없음을 알 수 있다. 현재 KR솔라는 스위스 EPFL의 특허기술로 제작된 색유리, 모듈, EVA 슈트 및 PVI를 소싱(sourcing) 하여 칼라 BIPV 태양광 패널을 제작 후 판매 및 시공을 하고 있다. 제작 과정에서 BIPV 제품 두 버전 모두 생산하고 있다. 하나는 G2G 방식으로 패널 앞, 뒷면이 모두 유리인 제품이다. 이 제품은 창호나 건물 전체가 유리로 된 건물에 사용 가능하다. 다른 한 종류는 G2T로, 백 시트가 있으며 외장재로 많이 쓰인다. 이 기술의 종합적인 장점은 먼저 기존 태양광 패널의 투박한 이미지를 산산조각 낼 수 있을 만큼 아름답다는 것이다. 게다가 효율도 큰 차이가 없으니 혁신적인 태양광이라 할 수 있다. 또, 태양광 발전의 많은 설치면적 문제를 시원하게 해소 가능하다. 제레미 리프킨의 4차 산업혁명에서도 언급되었듯, 건물에서 에너지 생산과 소비가 동시에 이뤄지는 자급자족 형태가 형성될 것이다.

- KR솔라 BIPV의 유지·보수성

태양광 발전은 패널의 오염정도에 따라 효율이 달라지기 때문에 패널 청결도가 매우 중요하다. 도심형 태양광의 솔루션인 BIPV는 도시의 미세먼지 및 기타 오염물질에 의한 오염에 취약할 수밖에 없다. 그렇기 때문에 우리는 BIPV의 효율을 극대화 하기 위해 빈번한 청소를 함으로써 관리가 어렵다는 인식을 갖게 된다. 과거 태양광 발전소에서는 모듈 청결을 위해 주기적인 물청소를 필요로 했고 다양한 제품들을 사용했었다. 하지만 태양광 패널 물청소 시 태양광 발전 가동 중단이 필연적이기 때문에 발전 시간이 짧은 태양광 발전 특성상 악영향을 끼치게 되었다. 그래서 패널 청결을 위한 물청소 대안으로 발전시간에 영향을 주지 않는 에어 컴프레셔를 이용해 이물질을 제거 하는 방법이 확산 되는 추세이다. BIPV는 일반 태양광 발전 원리와 유사하기 때문에 청결 유지를 위해 물 청소가 아닌 에어 컴프레셔를 이용함으로써 관리의 어려움이 없다.

「사진3. 태양광 발전소 청소 과정」

출처: 솔라플러스

 현재 국내외적으로 친환경을 위한 정책을 내세우고 있다. 특히 우리나라는 화력발전 감축, 탈원전 정책이 대표적이다. 하지만 이런 정책들은 에너지 생산이 화력발전, 원전에 집중돼있는 한국에서는 에너지 공급에 차질이 생길 수밖에 없다. 또한 국토 대비 고밀도인 건물이 많아 넓은 토지를 요구하는 신재생에너지원을 확보하기 어렵다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 에너지 분산형 공급을 할 수 있는 BIPV가 최선의 해결책이라고 생각한다. KR솔라의 최충기 대표는 1인 1가구 태양광 발전소를 가지도록 하는 것이 궁극적인 목표이며 신재생에너지가 주 발전이 되기 위해서는 신재생에너지에 대한 우리들의 의식변화가 절실하다고 말한다.