건물 외장재와 일체화된 태양광 발전시스템, BIPV(Building Integrated Photovoltaics)
[기사요약]
BIPV(Building Integrated Photovoltaics), 건물 외장재와 태양광 발전 시스템 통합하는 기술
건물 외벽, 창문, 지붕 등에 태양광 패널 결합해 공간 절약하고, 건물 디자인과 일체화해 에너지 효율 높여..
초기 설치비용 높고 발전 효율이 일반 태양광 시설보다는 떨어질 수 있어..
하지만 외관 수려해 많은 건물에 적용할 잠재 수요 존재, 친환경적인 에너지 생산 촉진
대표적인 BIPV 적용 사례, 여의도 전경련 건물 - 외벽에 설치된 패널로 에너지를 자립적으로 생산
다양한 에너지·환경 정책이 도입되고 시행되면서 과거와 달리 관련 분야의 일선 기업들이 민간부문의 투자를 기다리고 있다. 마찬가지로 투자자들도 기후변화 및 에너지 변혁의 시대를 맞아 관련 분야를 찾고 있지만 생소한 분야이다 보니, 어떤 프로젝트가 정부로부터 인정받고 수익성을 올릴 수 있는지 옥석 가리기가 힘든 상황이다. ESG 금융의 물꼬를 제대로 된 수요처로 초기부터 잘 잡아 기업과 투자자가 상생할 수 있도록 본 시리즈를 기획한다. <편집자 주>
[뉴스투데이=유종민 홍익대학교 경제학부 교수] 일반적으로 태양광이라고 하면 노면에 설치된 대규모 패널 혹은 옥상 등에 설치되어 실질적으로 특정 면적을 잡아먹는 형태의 설치형태를 상상할 것이다.
반면 이와 달리 건물 태양광 BIPV(Building Integrated Photovoltaics)는 태양광 발전 시스템을 건물의 외장재와 통합하는 기술이다.
일반적인 태양광 패널을 건물 위나 외부에 부착하는 방식과는 달리, BIPV는 건물의 외벽, 창문, 지붕과 같은 구조적 요소에 태양광 패널을 직접 결합하는 방식을 취한다.
이를 통해 건물의 에너지 자립도를 높이고, 외관을 해치지 않으면서 신재생 에너지를 생산할 수 있는 장점을 제공한다.
• 태양광 발전 - 발전부지 확보, 각종 규제 등 애로사항 많아..
실제로 태양광 발전사업에 있어서 최대 애로사항은 발전부지의 확보이다. 태양광 발전을 효율적으로 운영하기 위해서는 일조량이 충분한 지역이 필요하다.
하지만 이러한 지역은 농업, 주거, 상업용으로 이미 사용 중이거나 자연보존지역으로 지정되어 있어 발전부지로 활용하기 어렵다. 특히 도심지나 인구 밀집 지역에서는 넓은 부지를 확보하는 것이 더욱 어려워진다.
게다가 기존에 농업이나 임업 등에 사용되던 토지와의 충돌이 발생할 수 있다. 농지나 산지를 태양광 발전소로 전환하려는 시도는 종종 지역 주민들의 반대에 부딪히는데, 이는 환경 보존, 경관 훼손, 생활 터전의 변화에 대한 우려에서 비롯된다.
또한, 태양광 발전부지를 개발하기 위해서는 각종 인허가 절차를 거쳐야 하는데, 이 과정에서 지방 정부의 규제나 환경 보호 규정이 큰 장벽이 될 수 있다.
예를 들어, 산림 지역에서 태양광 발전소를 건설하려면 산지 전용 허가를 받아야 하는데, 이는 매우 까다로운 절차일 수 있으며, 환경 단체의 반발로 인해 승인이 거부될 수 있다.
이러한 문제들이 태양광 발전부지 확보를 매우 어렵게 만들기 때문에, 당연히 부지 공급이 수요에 미치지 못하게 되고, 이는 소수의 발전 가능 부지를 희소하게 만들어 토지의 매입비용 자체를 매우 높이게 된다.
이러한 이유로 인해 사업자들은 경제성이 낮은 지역을 선택해야 하기도 하며, 이는 발전소의 효율성을 저해하는 결과를 초래할 수 있다.
• BIPV, 기존 태양광 발전 방식보다 효율적.. 전경련 건물이 대표적 사례
반면에, BIPV는 에너지 효율성을 높일 수 있는 기술로서, 별도의 설치 공간이 필요 없고 건물 자체에서 에너지를 생산할 수 있기 때문에 기존의 태양광 발전 방식보다 효율적이다.
또한, 태양광 패널이 건물 디자인과 일체화되어 미관을 고려한 설치가 가능하다. 이는 기존의 태양광 시스템이 미관을 해칠 수 있다는 문제점을 해결하며, 건물 외벽이나 지붕 등의 건축 자재로 다양하게 적용할 수 있다.
BIPV는 초기 설치비용이 다소 높을 수 있으나, 건축 자재와 태양광 시스템이 통합되어 있어 장기적으로는 건축 비용을 절감할 수 있다.
더불어, 유지보수 비용도 절감될 수 있다는 점에서 경제적으로도 이점이 있다. 환경적인 측면에서도 재생 가능 에너지로 이산화탄소 배출을 줄일 수 있어 친환경적인 기술로 평가받고 있다.
대표적인 BIPV 적용 사례로는 투명 또는 반투명 태양광 패널을 창문에 적용하여 자연광을 들여오면서도 전력을 생산하는 창문형 패널, 지붕에 통합된 태양광 패널을 통해 전력을 생산하는 지붕형 패널, 그리고 건물 외벽에 적용되는 외장재 통합형 패널 등이 있다.
예를 들면, 여의도에 위치한 전국경제인연합회(전경련) 건물은 건물 외부에 태양광 발전 시설을 통합한 대표적인 BIPV 사례이다.
이 건물의 외부는 유리와 태양광 패널이 결합된 형태로, 건물의 디자인 요소로도 활용되면서 동시에 에너지를 생산하는 역할을 한다.
전경련 건물은 건물 외벽에 태양광 패널을 설치해 에너지 자립형 건축물로 설계되었다.
특히 남쪽 외벽에 집중적으로 설치된 태양광 패널은 일조량이 많은 시간대에 최대한 전력을 생산할 수 있도록 최적화되었으며, 이 패널들을 통해 건물은 자체적으로 일정량의 전기를 생산하여 건물 운영에 필요한 에너지를 일부 충당할 수 있다.
전경련 건물의 태양광 발전 시스템은 환경친화적인 에너지 생산 방식을 적용하여 탄소 배출량을 줄이는 역할을 하고 있으며, 동시에 한국의 대형 건축물에서 재생 에너지를 적용한 사례로서 중요한 의미를 지닌다.
이는 국내에서 친환경 건축 기술이 상용화되는 데 긍정적인 영향을 미치며, 향후 지속 가능한 에너지 사용을 촉진하는 모델로 평가받고 있다.
다만, 같은 건물 설치 태양광이라 하더라도, BIPV는 옥상형과는 그 목적과 사업성 면에서 큰 차이를 보이니 투자 측면에서는 유의할 필요가 있다.
• 초기 설치비용 상대적으로 높지만, 장기적 에너지 절감 목적에 적합
BIPV는 태양광 패널을 건물 외장재와 통합하여 설치하는 방식이기 때문에 일반 태양광 패널보다 비싼 특수 패널이 사용되며, 설치 과정도 복잡하다. 초기 설치비용이 상대적으로 높다.
외벽에 설치되는 경우 일조량이 적은 시간대나 방향에서는 발전 효율이 떨어질 수 있고 이는 건물의 설계와 위치에 따라 큰 차이가 나기 마련이다.
특히, 태양광 패널이 건물 외장재의 역할을 겸하므로, 패널의 수명이 다하거나 손상되었을 때는 유지보수가 복잡하고 비용이 더 많이 들 수 있다.
결론적으로, BIPV는 건물의 미관과 공간 활용을 중시하는 신축 프로젝트에서 장기적인 에너지 절감을 목적으로 적합하며, 건물옥상 태양광은 비용 대비 효율이 높아 기존 건물에 적용할 때 사업성이 더 좋다고 평가할 수 있다.
[정리=최봉 산업경제 전문기자]
◀ 유종민(Yu, Jongmin) 프로필 ▶ 미국 일리노이대 응용경제학 박사 / 서울대학교 경제학 학사 / 홍익대학교 경제학부 교수 / 미국 포틀랜드 주립대 겸임교수 / 환경부 배출권 할당심의위원회 위원 / 한국수출입은행 외부사업 자문위원 / (전) 자본시장연구원 연구위원 / (전)한국은행 조사역 / (전)국무총리실 녹색성장위원회 위원 / (전)기획재정부 뉴딜실무지원단 자문위원 / (전)환경부 중앙정책심의위원