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기사입력 : 2024.10.28 16:53
- 창호일체형 BIPV 시스템
- 제로에너지빌딩 의무화 등 시장성 ‘UP’
제로에너지빌딩(ZEB) 실현을 위한 ‘창호일체형 BIPV 시스템’은 에너지 절약과 태양광 발전을 동시에 제공하는 혁신적 건축 솔루션이라고 평가받고 있다. 이 시스템은 창호와 태양광 발전 모듈이 일체화되어 창문의 뷰를 유지하면서도 발전 기능을 수행하며, 일사 조절 기능을 통해 실내 온도를 조절해 냉난방 비용을 절감한다. 특히 유지 보수가 용이하도록 실내에서 태양광 모듈을 교체할 수 있어 실용적이다. 정부는 BIPV 시스템 설치를 장려하고 있으며, 신재생에너지 지원 보조금과 세제 혜택도 제공해 경제성을 높였다. ZEB 인증 요건을 충족하는 이 시스템은 건축물 에너지 효율 향상에 최적화된 기술로 평가된다.
일반 창호에 BIPV 시스템을 도입
창호일체형 BIPV는 건축물의 창호와 태양광 발전 장치를 일체화한 제품으로, ZEB 목표 달성을 위한 최적의 솔루션이다. 이 시스템은 기존 창호의기능을 유지하면서 태양광 발전을 할 수 있어, 건물의 에너지 자립도를 높일 수 있다.
이 제품은 일사 조절 기능을 통해 태양의 각도에 따라 외부 차양 역할을 수행하며, 직사광선을 차단하거나 빛을 조절하는 방식으로 실내 온도를 유지하고 에너지 효율을 극대화한다. 또한, 창호 기능을 잃지 않고, 조망권을 확보하며, 리모콘을 통한 블라인드 기능으로 사생활 보호까지 가능하게 설계되었다.
제로에너지빌딩(ZEB, Zero Energy Building)
제로에너지빌딩(ZEB)은 에너지 소비를 최소화하고, 필요한 에너지를 신재생에너지를 통해 생산하여 연간 에너지 소비량을 ‘제로’에 가깝게 만드는 건축물을 의미한다. 이는 점점 더 많은 국가와 도시에서 지속 가능한 개발 목표와 환경 보호를 위해 채택하고 있는 혁신적인 건축 방식이다. ZEB는 온실가스 배출을 줄이고 에너지 비용을 절감하며, 장기적으로 지속 가능한 건물 운영을 가능하게 한다.
● 에너지 절약 설계
ZEB는 효율적인 설계를 통해 에너지 소비를 최소화하는 것이 핵심이다. 이를 위해 고성능 단열재를 사용하여 외부로의 에너지 손실을 줄이고, 창호 시스템을 통해 자연 채광과 통풍을 극대화한다. 또한, 스마트 창호와 같은 시스템을 통해 외부 환경에맞춰 열과 빛을 자동으로 조절하여 냉난방부하를 줄인다.
● 고효율 장비 및 시스템
에너지 절약을 위해 조명, 냉난방, 공조 장비 등에서 고효율 장비를 사용하는 것이 필수적이다. LED 조명, 고효율 보일러 및 히트펌프 등을 사용하여 에너지 소모를 줄이 고, 빌딩 내 에너지 관리 시스템(BEMS)을 통해 건물 전체 에너지 사용을 모니터링하고 조절한다.
● 신재생에너지 시스템
태양광, 풍력, 지열 등의 신재생에너지를 건물 내에서 직접 생산함으로써 에너지 자급자족을 목표로 한다. 대표적으로 태양광 패널을 설치하여 전기를 생성하거나, 지열 히트펌프를 이용해 냉난방 에너지를 공급할수 있다. 이렇게 생산된 에너지를 활용하여 외부로부터 추가 에너지를 필요로 하지 않는 것을 목표로 한다.
제품의 특장점
태양의 고도에 따라 자동으로 태양광을 차단하거나 유입하는 기능을 통해 냉난방 에너지를 절감한 다. 이는 건물 내부 에너지 부하를 줄여 건물의 유지 관리 비용을 최소화한다.
● 태양광 발전과 창호의 융합
창호형으로 설계되어 창문의 기본적인 기능을 유지하면서도 태양광 발전을 동시에 수행할 수 있다.
이는 기존의 BIPV시스템은 창문의 ‘VIEW’ 기능을 살리지 못한 반면 이 제품은 창호의 가시성이 확보되면서 에너지 생산성까지 보장할 수 있다.
● 통합된 외부 차양 및 루버 시스템
상부 루버 모듈을 통해 태양광을 효과적으로 차단하고, 내부에서 모듈 교체가 가능하여 유지 보수가 용이하다. 상부 루버 모듈을 통해 태양광을 효과적으로 차단하면서 고층건 축에서 발생하는 빌딩풍에 대해서는 방풍펜스역할도 함께하고 있습니다.
● 높은 발전 효율
태양광 추적 블레이드를 통해 기존 BIPV 시스템보다 1.7배 이상의 발전 효율을 자랑하며, 태양광 모듈을 실내에서 교체할 수 있어 유지 보수가 용이합니다.
● ZEB 달성에 최적화
패시브 및 액티브 기능을 모두 수행하여 제로에너지빌딩 인증을 위한 최적의 시스템입니다.
제품의 극복 과제와 법적 설치 이유
창호일체형 BIPV 시스템은 고성능을 지향한다. 기존 창호에는 없는 BIPV시스템 부착으로 전기에너지가 생산되고 있으며, 슬럿이 움직이는 추적 블레이드 시스템을 추가적으로 설치하면 보다 효율적인 전기 생산이 가능하다. 하지만 설치 비용이 일반 창호에 비해 상대적으로 높은 것은 극복 과제이다. 또한 건물의 방위각이나 구조에 따라 효율성이 달라질 수 있으며, 일부 건물에서는 최적의 성능을 발휘하기 어려울 수 있는 구조적인 리스크도 있다.
창호일체형 BIPV 시스템은 ZEB 의무화 법안에 따라 설치가 장려되고 있다. 정부는 에너지 효율 향상과 신재생에너지 사용을 촉진하기 위해 일정 규모 이상의 건축물에 ‘BIPV 시스템’을 의무적으로 설치하도록 규정하고 있다. 특히, 신재생에너지 설치 시 보조금 지원 및 세제혜택이 주어져 기업과 건축주에게 큰 장점을 제공한다. 또한, 2025년부터 민간 건물에도 제로에너지 건축물 인증이 확대되면서 BIPV 설치의 중요성이 더욱 부각되고 있는 것이 사실이다.
이 제품을 개발한 남춘환 전무는 제품 개발 동기에 대해 “창호일체형 BIPV 시스템은 기존 BIPV 시스템이 가진 발전량 저하 문제와 유지보수 의 어려움을 해결하기 위해 개발되었다”며, “기존 BIPV 시스템의 문제점 중 하나인 벽면 부착에 따른 온도 상승 문제를 해결하고, 실내에서 태양광 모듈을 교체할 수 있도록 설계하여 유지 보수를 용이하게 만들 었다”라고 말했다.
에너지세이빙 바람, 건축물 BIPV 의무 설치 제도화
경쟁 제품이 없어 미래 시장 ‘긍정적’
창호일체형 BIPV 시스템은 건축물의 에너지 효율을 극대화하고, 태양광 발전을 통한 지속 가능한 에너지 공급을 가능하게 한다. ZEB 인증 달성을 목표로 하는 건축물에 최적화된 시스템으로, 앞으로 더 많은 건축물에 적용될 것으로 기대되고 있다.
초기 설치 비용이 높을 수 있으나, 장기적으로 에너지 비용 절감과 유지 보수의 용이 성에서 큰 이점을 제공하는 혁신적인 솔루션이라고 할 수 있다. 이 제품에 대한 궁금한 사항이 있으면 월간 LWD(lwd@lwdmedia.com)로 문의를 주면 다양한 정보를 제공해준다.
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