솔라연구소, 세계적 에너지기업 성장 발판 첨단 PV기술 개발
다양한 설계 기술 이미 확보, 건축물에 새 생명 불어 넣어
건물일체형태양광시스템(BIPV)의 대명사로 불리는 시스템 창호 업체인 이건창호(대표 이경봉)는 국내 시장의 85%를 점유하고 있다.
‘건자재 일체형’이라는 BIPV(Building Intergrated Photovoltaic System)의 특성상 설계와 시공은 타의 추종을 불허할 만한 노하우와 역량이 복합적으로 더해져야 가능하다.
BIPV는 기존의 태양광발전시스템과 달리 건축물의 외벽이나 지붕, 창문에 태양광발전설비를 적용시켜 시공된다.
때문에 건축물과의 조화는 BIPV의 생명줄과 같다. 신축, 증개축, 그리고 일반적인 설치 시에도 다양한 연출 기법이 동원된다. 태양광 모듈의 종류서부터 색깔, 형태, 전기 배선 방법까지 저마다 차이가 있다.
광활한 대지위에 모듈만 차곡차곡 쌓는 태양광발전소나 건물 옥상에 간단하게 설치하는 그러한 것들과는 확연한 차이를 보인다.
외벽 창호부문에서 20여년의 경험이 이건창호를 국내 1위의 BIPV전문기업으로 인정받는 밑거름이 됐다.
태양광 브랜드 ‘이건 솔라윈’
이는 이건창호의 태양광 브랜드인 ‘이건 솔라윈(EAGON SOLAR-WIN)’의 탄생 배경이기도 하다.
솔라윈은 다양한 건축자재 중 하나인 유리의 기능을 대신하는 태양광발전시스템이다. 가장 많이 사용되는 ‘커튼월(Curtain Wall)’ 타입은 설치 위치에 따라 파사드 타입(입면형)과 루프 타입(천장형), 선쉐이드 타입(차양형)으로 나뉜다.
솔라윈 파사드(Facade) 타입은 구조와 단열, 방음 등 모든 성능을 고려했다. 유리와 유리 사이에 태양전지를 접합시킨 특수한 모듈(Glass to Glass Module)을 장착해 복층 유리가 발전은 물론 우수한 단열 성능을 나타낸다.
하나의 레이어에 태양광발전 기능을 포함한 모든 건축적 입면 요소들을 완벽하게 통합해 독특하고 다양한 건축 외관을 표현할 수 있다.
루프(Roof) 타입은 지붕 또는 천장에 설치해 위치와 경사각도에 따라 적절한 자연 채광이 가능한 동시에 높은 발전 효율을 얻을 수 있다.
선쉐이드(Sunshade) 타입은 창문이나 입구 또는 테라스 상부의 캐노피에 사용되며 발전효율 최적의 각도인 25~40도 경사로 설치할 수 있다.
꼬리표 ‘최초’ BIPV 표준 모델로
섬진강 토산 어류 생태관에 설치된 BIPV는 국내 최초의 대단위 시공 사례로도 입에 오르내리고 있다.
설치용량은 165kW. 건물 외부에 별도의 구조물이 있어야 설치 가능했던 기존의 태양광 시스템과는 달리 건축자재에 발전설비가 결합된 건물 일체형으로 국내에서는 유일하게 건물 천장에 적용됐다.
섬진강 생태관 BIPV는 이건창호가 기술제휴를 맺고 있는 독일의 슈코社 마저 극찬할 정도로 많은 관심을 받고 있다.
특히 이곳은 지리산 국립공원과 함께 관공명소로 자리 잡았다.
또 하나의 대표적인 시공사례로 이건창호는 지난해 5월 인천 소재 본사 옥상에 박막형 태양광모듈로 설계된 27.44kW 규모의 BIPV를 완공했다.
박막형 모듈은 결정질에 비해 단위면적당 효율이 절반 수준이지만 kW당 단가가 저렴해 매전사업을 검토한 결과 사업성에 높다는 결론에 따른 공사였다.
강한 성장 추진체 ‘솔라 연구소’
이건창호가 보유하고 있는 또 하나의 성장 동력은 BIPV 기술을 응용하고 보다 획기적이고 효율적인 소재를 연구개발하고 있는 솔라 연구소를 들 수 있다.
이건창호는 에너지기업으로써 세계 일류 도약에 연구소를 발판으로 삼을 계획이다.
이건 연구소는 지난해말 기존의 실리콘 태양전지의 단점을 대폭 개선한 제 3세대 태양전지(3GSC)를 개발하는데 성공했다.
이 제품은 식물의 광합성 원리처럼 태양빛에 반응하는 유기염료를 활용해 전기를 만드는 염료감응형 태양전지(DSSC, Dye Sensitized Solar Cell)이다.
약한 산란광에서도 전기 생산은 물론, 다양한 형태의 무늬로 만들 수 있어 건물 유리나 외장재, 자동차 및 휴대용 기기, 생활 용품 등에서 다양하게 적용될 수 있다.
DSSC는 기존의 태양전지와 비교해 광변환 효율은 다소 떨어진다. 하지만 일일 전기발생 시간이 기존의 실리콘 태양전지보다 길고, 제조원가가 낮아 경제적인 제품으로 평가 받고 있다.
특히 빛 투과율 조절이 가능하고, 곡면 적용도 가능하기 때문에 매우 다양한 컬러와 모양으로 제작될 수 있다.
이건 연구소는 염료감응형 태양전지를 활용한 BIPV사업 확대를 통해 이건창호의 도약에 추진체로 역할을 자신하고 있다.
[인터뷰]-박노호 솔라에너지 총괄부장
“시스템의 생명은 건물과의 조화”
박노호 솔라에너지 총괄부장은 BIPV 역시 남들이 하지 못하는 어려운 부문을 개척하는 20년전 당시 이건의 모습과 다를 바 없다고 했다.
출발은 2007년 이지만 수년 전부터 창호기술을 친환경적이며, 에너지까지 생산해 낼 수 있는 BIPV에 관심을 가져왔고, 런칭 한지 불과 2년만에 최고의 자리에 오를 수 있었던 것은 그만큼 확신이 있었기 때문이라고 덧붙였다.
그는 BIPV 산업에 대해 두 가지가 매우 중요하다고 밝혔다. 먼저 건물과의 조화, 그리고 사후관리를 꼽았다.
박 부장은 “건축물에 에너지적인 요소를 접목시키는 일은 매우 어렵다”면서 “건물의 형태 및 이미지와 태양광시스템이 딱 맞아 떨어지게 설계적인 부문과 디자인적인 부문이 조화를 이룰 때 가능하다”고 강조했다.
또한 “건물과의 일체성은 모듈의 색상 등 패턴도 고려해야 한다”며 “정션박스나 배선, 알루미늄 바, 샤시도 깔끔하게 디자인해야 모든 것이 가능하다”고 말했다.
BIPV는 이제 시작 단계. 그는 단순히 마진을 남겨 이윤을 챙기는 기업들을 심히 경계했다. 초기 시장을 무너뜨릴 수도 있다는 걱정이다.
BIPV 리딩 업체로 인정받고 있는 이건창호가 사후관리에 중점을 두고 있는 것도 이 때문이라고 했다.
“이건창호가 BIPV사업에 주력하는 것은 눈앞에 이득을 보고자 하는 것이 아닙니다. 당장의 것 보다는 미래를 보고 건축의 질과 삶의 질을 동시에 높일 수 있는 문화를 국민들에게 선사하려고 합니다.” 박 부장은 미래의 포부를 이렇게 대신했다.
그는 기업들의 이러한 노력에도 불구하고 정책적인 시스템이 뒤따라 주지 않는 점에 대해서는 아쉬움을 드러냈다.
독일 등 선진국의 경우 일반 태양광발전시스템과 달리 건물 또는 BIPV시스템에 대해서는 차등적인 인센티브를 주고 있다. 설계 및 시공의 어려움과 효율에 따른 상업적 손해를 조금 더 감안해 준 것이다.
하지만 우리나라는 태양광모듈로 발전을 하는 곳은 형태에 구분 없이 동등하게 지원하고 있다.
박 부장은 “태양광 시장이 갑자기 불어나서 정부도 혼란스러울 수 있다는 점은 충분히 이해 한다”며 “앞으로 보다 실질적인 지원이 이뤄졌으면 좋겠다”고 전했다.