건축물을 활용한 태양광발전소에 대한 관심이 커지고 있다. 산업자원통상자원부는 최근 임야를 활용한 태양광발전소 신재생에너지 공급인증서 가중치를 0.7로 축소한 반면 건축물 활용 태양광발전소엔 1.5의 가중치를 부여키로 했다.산업통상부는 ‘재생에너지 발전량 비중을 2030년 20%로 확대하기 위해 63.8GW의 재생에너지 설비가 필요하다'며 '이중 30.8GW를 태양광으로 충당하겠다'는 계획을 세웠다.

태양광을 이용해 30.8GW의 발전소를 건설하기 위해서는 대규모 설치 공간이 필요하다. 설치 공간은 토지(육상), 물(수상), 건물로 크게 세 공간을 활용하는 방법이 있다. 우리나라의 경우 산림의 무분별한 훼손방지 등 국토의 효율적인 활용 저가·대량 물량 중심의 일반 태양광모듈을 주도하고 있는 중국의 태양광산업과 차별화하기위해 건물 외벽공간을 활용한 태양광을 활성화할 필요가 있다.

태양광 발전소 건설위해서는 대규모 설치공간 필요

2008년 글로벌 금융위기 이후 지난 10년간 태양광 소재 가격은 급격히 하락해 지금은 태양전지가 건축외장재 소재로 적용될 수 있는 시대가 열렸다. 그동안 국내 건물분야 에너지정책은 단열보강, 고효율기기 개발 등과 같은 에너지 절약정책 위주로 추진되어 왔다. 하지만 이제는 태양광과 같은 지속가능한 에너지원을 이용해 건물 자체에서 에너지를 생산하고 사용하는 시대가 됐다.

현대 건물은 에너지 손실을 최소로 방지하는 패시브(Passive) 건축기법을 도입해 에너지 소비를 최소화한다. 또 건물외벽에 태양광발전과 같은 액티브(Active) 건축기법을 접목하는 플러스에너지 건축물 시대로 진화되고 있다.이는 기존 태양광발전 시스템과 같이 설치공간을 위한 별도 부지가 필요없고, 전력 공급을 위한 선로손실이 최소화돼 경제성 측면에서 유리하다.

이러한 건물 태양광 시장은 꾸준히 증대되고 있으나, 아직 건물용 태양광은 태양광 모듈 지지대인 구조물을 설치하는 형태가 일반적이다. 건물 신축 경우에도 건축자재와 별도로 태양광 모듈 지지대를 설치함으로써 건물 구조 및 도시미관을 해친다는 지적이 제기돼 왔다.특히 건축 자재에서 색상과 크기는 건물의 성격을 결정할 뿐만 아니라 타 건축 자재와의 조화에 가장 민감한 요소로 작용한다. 때문에 건축물에서 태양광 적용은 대부분 효율 향상의 이점을 이유로 결정질 태양전지를 사용한 짙은 청색 일률적인 색상을 고수해 건물 미관에 큰 제약이 되고 있다.

한편 국토부는 신규 건축물을 대상으로 2025년까지 제로에너지빌딩 의무화를 추진하고 있고, 산업부는 사용전력의 100%를 신재생에너지로 충당하는 RE100 캠패인 도입 방안을 검토하고 있다. 이러한 추세로 건물외장용 건축자재와 태양광 소재를 융합시켜 전기생산 기능의 건물외장재인 차세대태양광 패널의 신시장이 열리고 있다. 테슬러는 2016년 태양광 지붕재인 솔라 루프(solar roof)를 발표하고, 2017년 시범설치를 시작해, 2018년 7월 전문매장에서 소비자에게 직접 판매하는 시장으로 발전시켜나가고 있다.

국내에서는 테슬러보다 앞선 2012년 칼라 태양광 지붕재를 동대문디자인플라자에 시범적용 했으며, 2017년 다양한 칼라의 태양광외장재 제품이 출시돼 건물에 시범 적용되어 왔다. 2018년 4월에는 서울시 동부간선로에 차음기능을 갖는 태양광을 방음패널로 사용한 세계최초 방음터널 태양광이 발표되는 등 태양광이 전기생산 기능을 갖는 건축물외장재로 활용이 확대되고 있다.

일자리 창출 효과도 얻을 수 있도록 발전시켜야

건축물에 적용되는 태양광은 건축·에너지 융복합 신산업으로 건축 구성 재료로 쓰이기 위한 태양광 재료 선택부터 시공 기술, 단열, 방수, 불연, 내구성, 건축 법규의 충족 여부 등 많은 기술적 노하우가 필요하다.대량 물량 중심의 일반 태양광 산업을 주도하고 있는 중국 태양광 업체들과 차별화하려면 건축자재와 태양광 소재를 융합해 전기생산 기능의 건물외장재개념의 차세대태양광을 전략산업으로 집중 육성시킬 필요가 있다.

에너지를 생산하는 건물시대의 미래지향적 태양광시장을 선도하고, 새로운 시장 확대로 인한 새로운 일자리 창출의 효과도 얻을 수 있도록 발전시켜 나아가야겠다.

김용식 (주)비제이파워 대표