[역발상 경영] 빌딩 태양광 패널에 컬러를 입힌다면...
[역발상 경영] 빌딩 태양광 패널에 컬러를 입힌다면...
  • 박성준 기자
  • 승인 2020.12.01 08:30
  • 수정 2020.11.30 08:30
  • 댓글 0
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세계 최고 고투과율 컬러 특수유리로 ‘빌딩용 컬러 태양광패널’ 등장
컬러풀한 소재로 시공된 빌딩 태양광 패널. [옥토끼이미징 제공]
컬러풀한 소재로 시공된 빌딩 태양광 패널. [옥토끼이미징 제공]

“천편일률적인 검정색 계열의 태양광 패널을 에너지 손실 없는 컬러풀한 소재로 바꾼다면?”

경제소비시장에서 당연시 됐던 현상들을 거꾸로 생각한 제품들로 히트하는 사례는 빈번하다.
검은 격자모양의 태양광 패널을 보면서 ’패널을 패션화 하면 빌딩 미관에도 좋을 것 같은데...’ 하는 발상의 전환이 태양광 시장에 큰 반향을 불러일으키고 있다.

태양전지는 넓은 면적을 필요로 한다. 이에따라 사막이나 산지, 염전, 저수지 등을 이용해 태양광 발전을 해왔다. 하지만 환경을 훼손하는 심각한 환경문제와 원거리에서 발전해 사용처까지 전기를 이송하면서 전기 손실량이 상당하다는 문제를 안고 있었다.

이에 대한 문제점을 해결하고자 도시 건물에서 발전해 바로 사용할 수 있도록 한 시스템이 건물 일체형 태양광 모듈시스템 BIPV(Building Integrated Photovoltaic System)이다.

태양광 산업이 발전한 유럽 등지에서는 많은 태양광산업을 연구하는 엔지니어들이 이런 문제점 등을 해결하기 위해 건물을 지을 때 태양광 패널을 건물에 부착해 설계 당시부터 에너지 사용총량을 계산하고 건물에 사용되는 에너지의 대부분을 건물에 부착된 태양전지패널을 이용하여 에너지를 사용하는 연구를 다년간 해왔다.

그러나 태양광 패널이 천편일률적으로 검은색 계열로서 태양광 셀의 은선들이 그대로 노출되어 미관상 좋지 않아 건축설계 때부터 건축업계의 다양한 욕구를 충족시킬 수 없었다.
   

임야 등에 시공된 태양광 패널. [연합뉴스]
임야 등에 시공된 태양광 패널. [연합뉴스]

태양광패널이 건축외장재로서 적용되기 위해서는 무엇보다도 디자인적으로도 아름다운 다양한 색상의 패널을 공급해야 하고 화재나 다양한 기상 환경 등에서도 문제가 없는 내구성을 가져야 하는 점 등 기술적으로 어려움을 안고 있었던 것. 

세계 각국의 태양광모듈을 연구하는 엔지니어들은 색상이 아름답고 내구성 있는 태양광 패널을 만들고자 많은 연구를 해왔으나, 컬러 태양광패널을 만들기 위해서는 태양광 패널을 보호하는 유리에 색상을 만들어내는 필름을 붙이거나 염료를 착색하거나 하는 방법으로 태양광패널을 만들다 보니 에너지 효율이 일반 태양광패널에 비해 약 30% 정도가 감소되는 문제가 발생함으로 인해 에너지 효율이 떨어지는 단점이 있었다.

이런 문제점을 극복하고자 많은 연구가 국내외에서 다양한 방법으로 연구돼 왔고 상당한 성과를 거둔 업체도 등장했다.

(주)옥토끼이미징은 이러한 BIPV 태양광모듈의 단점을 극복하고자 전기전자통신연구소, 전북신재생에너지센터와의 협력 연구 끝에 고투과 컬러 태양광 유리와 이를 이용한 혁신적인 고효율의 컬러 태양광 판넬을 개발, 다양한 컬러 BIPV의 제품을 선보이며 국내외 시장의 주목을 끌고 있다.

옥토끼이미징에서 개발한 컬러 태양광용 특수유리는 저철분 강화유리를 사용, 유리 표면에 AG(Anti-Glare) 효과를 얻어 내 태양으로부터 입사하는 광이 유리 표면의 텍스처링(texturing)된 형상에 따른 산란광을 이용하는 기술을 채용했다. 반사에 의한 광 손실을 최대한 억제함으로서 태양광 유리의 투과율을 97% 이상으로 높여, 태양전지의 효율을 높여주고, 태양광 모듈 전체의 효율을 높인 것이 특징이다.

일반적인 태양광 패널을 소재로 시공한 빌딩(왼쪽)과 컬러 소재를 채택한 빌딩(오른쪽)
일반적인 태양광 패널을 소재로 시공한 빌딩(왼쪽)과 컬러 소재를 채택한 빌딩(오른쪽)

태양전지의 효율을 높이기 유리 표면의 새로운 텍스처링 형상을 개발하고, 이 유리를 이용하여 다중 내부 반사(multiple internal reflections) 현상으로, 발생하는 컬러를 이용해 태양광용 컬러 유리를 개발했다.
  
그동안 출시된 건물 일체형 컬러태양광패널(BIPV)을 연구하고 모듈을 제조하였으나 대다수가 태양광 효율이 10~12% 정도에 머물러 에너지 효율이 떨어졌으나, 이 컬러 BIPV판넬은 약 16%의 효율을 가진 혁신적인 컬러BIPV 판넬이라 할 수 있다는 설명이다.

모듈의 출력은 인공태양광원을 활용하여 1000W/㎡ 빛을 비추어 결과를 얻는데, (주)옥토끼 이미징에서 개발한 컬러 태양광 판넬(1M×1M)은 아래 그림과 같이 160W/㎡ 의 출력을 나타내었다 즉, 컬러 태양광 모듈의 효율은 컬러의 종류에 따라 다르나 약16% 정도를 나타냈다. 

다양한 컬러의 태양광 패널 소재.
다양한 컬러의 태양광 패널 소재.

이 회사는 태양광 컬러판넬(BIPV)를 통해 전기 에너지를 건축물에 직접 사용할 수 있도록 하고 나아가 고속도로 등의 방음벽에 컬러유리 및 태양광 컬러판넬을 설치해 미관적으로도 아름답고 임야나 논, 밭에 설치하여 자연환경을 훼손하는 사태를 막고 많은 공사 시공 경험을 바탕으로 한 엔지니어링 기술을 통해 고객의 신뢰를 쌓는데 최우선에 두고 있다는 설명이다. 이를 위해 엄격한 품질관리와 높은 품질 관리 기준을 적용하여 항상 최고의 품질을 유지하는데 최선을 다하겠다는 각오다. 

옥토끼이미징 안경회 표는 “제대로 된 건물외벽에 사용되는 태양광패널이 없다 보니 건물옥상이나 아파트 난간에 건축물과 도시외관을 해치는 모습이 안타까웠다”며 “이번에 세계 최고 고투과율 컬러특수유리를 개발하고 30여가지 색상의 컬러 태양광판넬 솔라리안을 개발함에 따라 국내 유수의 태양광모듈 생산업체들과 협력하여 도시의 아름다운 미관과 함께 신재생에너지의 꽃을 피우길 바란다”고 말했다.

 

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