[르포] 태양광 모듈이 건축재로 변신… 'BIPV' 눈길

한화솔루션 큐셀 부문(이하 한화큐셀)이 건물 외벽재로 사용할 수 있는 태양광 모듈인 BIPV(건축물 일체형 태양광) 시제품을 최초로 공개했다.

2일 한화큐셀은 BIPV 신제품 'Artsun'을 국내 최대 에너지 전시회 '2022 대한민국 에너지대전'에서 선보였다. 행사는 이날부터 4일까지 열린다. 

BIPV란 건물 부자재의 역할과 전력생산을 동시에 할 수 있는 태양광 설비를 말한다. 기존 건물의 옥상이나 외벽에 밀착해 설치하는 태양광 설비(BAPV)와 구분된다. BIPV는 발전효율을 최대로 유지하면서도 단열, 방수, 방습, 환기, 내구성, 내화성 등 건축자재로써 필요한 기능을 보유한다. 건물 에너지자립도를 높이는 주요 기술 중 하나다.

글로벌 저탄소 친환경 흐름 속에 민간 건축물, 주택 등에도 신재생에너지 설치 의무화가 확대되면서, BIPV 수요는 가파르게 늘어날 전망이다. 

한화큐셀 부스에 들어서자, Artsun 시제품들이 가장 먼저 눈에 들어왔다. 평소 검은색으로만 인식돼있던 모듈이 다채로운 색을 선보이고 있었다. 파랑, 빨강, 노랑, 초록 등 총 9가지 색이다. 고객들의 다양한 디자인 취향을 고려한 한화큐셀의 마케팅 전략이다. 

내구성도 뛰어났다. 기자가 직접 만져보니, 일반 건물 유리와 별다를 바 없을 정도로 탄탄했다. 안료를 유리 위에 완전히 융착시키는 '세라믹 인쇄 기술'이 적용됐기 때문이다. 해당 기술은 불량 발생 확률이 낮고 내구성이 높다.

다만 Artsun의 발전효율(태양에너지를 전기로 바꾸는 비율)은 기존 태양광 모듈에 못 미친다. 최대 효율은 20%에 미달, 시중에 판매 중인 '큐피크 듀오 G11' 모듈(21.5%)보다 낮다. 디자인과 내구성 강화로 인해 투광률이 기존 제품보다 떨어진다는 게 한화큐셀 관계자의 설명이다.

한화큐셀 관계자는 "고출력 태양광 발전 기능과 고급 건축 외장재의 역할을 동시에 충족하기 위해 엄격한 자체 신뢰성 기준을 적용할 예정"이라며 "건자재 품질 규격을 확보할 수 있는 평가를 준비 중"이라고 말했다. 

BIPV는 단계적으로 강화되고 있는 '제로에너지빌딩' 인증 의무화에 효과적으로 대응할 방안으로 거론된다. 제로에너지 빌딩이란 건축물에 필요한 에너지 부하를 최소화하고 신재생에너지를 활용해 에너지 소요량을 최소화하는 녹색건축물을 의미한다. 

현재 에너지자립률(단위 면적당 에너지 생산량을 소비량으로 나눈 비율)에 따라 1~5등급의 인증을 부여하고 인센티브도 제공된다. 인센티브로는 용적률 등 건축기준 완화, 취득세 감면, 기부체납률 경감 등이 있다.

제로에너지빌딩 인증은 국내 전체 건축물을 대상으로 단계적으로 의무화될 예정이다. 2023년부터 연면적 500m² 이상의 공공건물 및 30세대 이상의 공동주택이 해당된다. 2050년에는 전 건물에 대한 1등급 인증이 의무화된다.

한화큐셀 관계자는 "인구 대비 국토가 좁고 전 국토의 70%가 산지로 이루어진 한국의 경우, 일반 육상태양광 발전소를 위한 땅을 확보하기가 쉽지 않다"며 "건물 외벽이라는 유휴부지를 활용한 태양광 발전은 탄소중립 달성을 위한 효율적인 방안"이라고 설명했다.

도심 지역 내 확산도 기대된다. 빽빽한 도심에서 BIPV는 경관을 해치지 않으면서 친환경 전력을 생산할 수 있는 최적의 방법이기 때문이다.

서울시는 2023년부터 주거용 기준 1000세대 이상, 비주거 기준 연면적 10만m² 이상 신축 건물은 제로에너지건축물로 설계하도록 의무화했다. 2025년에는 비주거 연면적 1000m² 이상 건물로 확대 적용했다. 공공건물은 2024년부터 모두 제로에너지건축물로 지어야 한다.

BIPV 모듈 수요는 세계적으로도 급성장할 것으로 예상된다.

중소벤처기업부는 2017년 550MW(10억 달러) 규모였던 세계 BIPV 시장은 2022년 2140MW(34억 달러 규모), 2026년 5587MW(76억 달러 규모)까지 성장할 것으로 전망했다.