설비에 그늘 질수록 기울기는 '낮게'...최적 각도 찾아야 일사량 가장 많이 얻어

최대 일사량을 얻기 위한 태양광 패널의 최적 각도를 측정한 연구 결과가 발표됐다.

한국에너지기술연구원 신재생에너지자원·정책센터 연구진은 14일 열린 제9회 아시아·태평양 재생에너지포럼(AFORE 2019)에 참여해 ‘도시 내 태양광 패널 최적각도 산정’(교신저자:김창기 에기연 신재생에너지자원·정책센터장)에 대해 발표했다.

일반적으로 태양광 패널은 남쪽, 경사도는 30°에서 가장 많은 일사량을 얻는 것으로 알려졌다. 그러나 설비가 설치된 곳의 기후, 일사량 등 환경에 따라 패널의 방위각, 기울기 등도 달라질 수 있는 것으로 나타났다.

발표에 나선 이정태 에기연 박사후연구원은 “태양광 설치 시 각도에 따라 전력 생산량이 달라질 수 있다”면서 “특히 그늘이 더 자주 생기는 지역일수록 최적화된 각도로 설치하는 게 유용하고, 이 때 기울기 각도는 (대체로) 줄어든다”고 말했다. 일반적으로 그늘이 지는 설비는 30°보다는 낮은 기울기로 설치될 때 받을 수 있는 일사량이 높아진다는 것이다.

해당 연구는 대전광역시 도심 지역 내 일부 구역을 선정, 9만 여개의 빌딩을 대상으로 설계됐다. 해당 빌딩 위에 태양광을 설치할 경우를 가정해 가장 많은 발전량을 낼 수 있는 각도를 계산한 것이다.

이 연구원은 “대전의 기후, 일사량 특성 등에 따라 최대 전력생산량을 내기 위한 최적 각도를 도출했다”면서 “그늘이 없는 건물 위에 설치된 태양광 패널은 오히려 완전한 남향이 아닌 남동향(172°) 방위, 39° 기울기가 될 때 최대 일사량을 얻을 수 있는 것으로 계산됐다”고 말했다.

이어 “다만 그늘이 진 곳은 상황별로 방위각과 기울기 각도가 달라질 것”이라고 말했다. 그늘이 지는 설비는 그림자의 양 등 설비마다의 환경이 달라 통일된 숫자를 산정하기 어렵다는 것이다.

한편 에기연은 대전광역시의 공간정보포털에 태양광지도와 관련한 정보를 제공하고 있다. 해당 지도에서는 건물 일사량 정보와 함께 발전사용면적, 설비 용량·효율 등을 선택해 연간 태양광 발전량 정보와 투자비용 회수 기간 등을 알 수 있다. 발전사업에 따른 신재생에너지공급인증서(REC) 가중치에 따른 전력판매금액도 확인가능하다.

이 연구원은 “해외에서는 구글의 Project Sunroof, MIT의 Mapdwell 등이 이러한 발전량 예측 플랫폼들로 운영 중”이라면서 “국내에도 이런 햇빛 지도를 통해 발전량과 수익을 계산하는 서비스가 상용화되고 있다”고 덧붙였다.