건물형 태양광, 에너지 효율과 탄소 감축 해결책으로 주목
RE100·에너지안보 더해 의무화되는 ZEB, BIPV 혁신 가속화
홍근기 고려대 교수 “유형 다양한 도심 건물 맞춰 '변화무쌍'해질 것”

“건물일체형 태양광(BIPV)은 단순한 재생에너지 기술을 넘어 제로에너지빌딩(ZEB) 구현의 중심축 중 하나로 거듭나고 있다. 혁신과 변화의 한가운데 선 BIPV 산업은 무궁무진한 가능성을 안고 있다.”

홍근기 고려대학교 에너지환경 기후기술인재양성센터 교수는 11일 ‘탄소중립을 위한 지능형 도심 에너지 기술 포럼’에서 “BIPV 산업이 과거 경제성 부족의 한계를 넘어 건물 에너지 효율화와 심미성을 아우르는 핵심 기술로 자리잡고 있다”며 이같이 밝혔다.

현재 건물부문은 전체 에너지 사용량의 최대 28%, 탄소 배출량의 30% 이상을 차지하고 있다. BIPV, 지붕형 태양광(BAPV)를 비롯한 건물형 태양광은 에너지 효율을 최대화하는 한편, 탄소배출을 줄이는 방법으로서도 효과적인 해결책으로 꼽히고 있다.

특히, 기후위기를 시작으로 점차 중요성을 높이고 있는 에너지 안보와 RE100 압박은 BIPV의 기술혁신을 유도하고 있다. 특히, 국내에선 내년부터 민간 건축물 일부를 대상으로 의무화되는 ZEB 규정이 BIPV 보급을 앞당기는 요소가 될 것이란 관측이다.

홍근기 교수는 “태양광 설치 비용은 2010년 대비 3% 수준으로 감소했고, 효율은 10% 초반에서 25%까지 상승하며 기술적 진보를 이뤘다”며 “이러한 흐름은 BIPV가 단순한 에너지 생산 장치에서 심미성과 기능을 겸비한 건축 요소로 변모하게 만들었다”고 말했다.

홍 교수는 서울시 에너지정보햇빛지도를 통해 경제성을 확보할 수 있는 BIPV 모의 예측 사례를 소개했다. 이날 포럼이 진행된 서울 양재동 aT센터의 경우 전체 지붕면적 8631㎡ 중 6042㎡에 총 604kW의 건물형 태양광을 설치할 수 있을 것으로 분석했다.

홍 교수는 “이곳에 발전효율 22%급 모듈을 적용하면 연간 6.8GWh의 태양광 입사량 중 1.3GWh를 전기로 생산하고, 약 1억8000만원의 전기요금을 절약할 수 있다”며 “이를 통해 감소 가능한 57만kg 가량의 이산화탄소 배출량은 덤”이라고 말했다.

점차 넓어지고 있는 설치가능 영역도 기술혁신을 가속화하는 요소로 작용하고 있다.

홍 교수는 “특히, 에너지 자립이 과제로 떠오른 도심에서는 물류센터, 데이터센터, 컨벤션센터 같은 다양한 공간에 알맞은 BIPV가 고안되는 중”이라며 “더 많은 전력을 생산하고, 더욱 효율적인 BIPV가 이미 상용화, 양산 단계에 있다”고 강조했다.

용도와 구조가 제각각인 건물에 건자재이자 디자인 요소로서 시공성과 충분한 발전효율을 제공할 수 있다는 예측이다. 캐나다의 한 BIPV 기업은 아스팔트와 태양광 모듈을 결합한 기술을 선보이며 심미성과 효율성을 모두 충족하고 있고, 유럽의 경우 태양광 반사율이 높은 흰색 도료를 사용하면서도 태양광의 기능을 수행하는 BIPV가 이미 시중에 널리 보급되고 있다.

홍근기 교수는 “이를 바탕으로 미국 테크기업 애플은 소비 에너지를 100% 재생에너지로 충당하는 RE100 달성을 위해 쿠퍼티노 신사옥에 17MW 규모의 건물태양광을 설치했다”며 “국내에서도 한국에너지공단 울산 본사를 비롯해 서울시청(일 200kW 전력 생산), 인천공항 2터미널(지붕 및 BIPV 1600kW 규모) 등 다양한 용도의 건물에서도 쓰임새가 늘어난 상황”이라고 소개했다.

홍 교수는 “건물은 한 번 설치하면 50년 이상 사용된다는 점에서, 내구성, 화재 방지 등 기술 개선도 빈틈없이 지속 개선이 이뤄지게 될 것”이라며 “미래에는 ESS, 히트펌프와의 융합을 통해 농가와 일반 가정에도 보급되며 기초 단위의 에너지 효율 극대화를 기대해볼 수 있을 것”이라고 내다봤다.