창호기술 : 한국건설기술연구원, 공동주택 세대용 태양광 발전 연계 에너지저장장치(ESS) 개발

한국건설기술연구원이 탄소중립을 위한 주택용 전기 저장장치 개발에 성공했다. 이와 관련 지난 9월 한국건설기술연구원은 공동주택 세대용 태양광 발전 연계 에너지저장장치(ESS)를 개발했다고 밝혔다.

최근 서울시 등 많은 지자체에서 공동주택에 미니 태양광 설비를 설치하고 있으나 보급 확대에는 여러 장애물이 있다. 세대당 300W 전후의 작은 발전 용량으로는 전기요금 절감효과가 미미한 것이다. 이 때문에 설비 용량을 늘려야 하지만 아파트는 단독주택과 달리 잉여전력을 상계처리할 수가 없다. 변압기를 공동으로 사용하기 때문이다. 결과적으로 전기요금 감면도 불가능해진다.

따라서 공동주택의 태양광 설비 보급 확대를 위해서는 공동주택의 세대용 ESS 상용화가 필수적이다.

김용기 건설연 연구팀은 국내 최초로 발코니 및 옥상에 설치 가능한 공동주택 세대용 ESS를 개발했다. 국내 주거용 전력 부하 패턴에 적합한 제어 알고리즘을 적용했을 뿐 아니라 화재 안전성능이 우수한 리튬인산철 배터리 및 자동 소화장치 등을 장착해 안정성을 확보했다는 설명이다.

태양광 발전과 연계해 ESS를 활용하면 전기 에너지를 최대 53%까지 절감할 수 있다고 연구팀은 밝혔다. 또 여름철 오후 시간대에 발생하는 전력피크 해소에도 기여한다는 설명이다.

앞서 연구팀은 실증을 위해 서울시와 용인시 고층형 아파트 3세대에 시제품을 설치했고 3세대 평균 40% 가량 에너지를 절감했다고 밝혔다.
건설기술연구원은 공동주택 세대용 ESS와 연계할 수 있는 건물 일체형 태양광발전 설비(BIPV)도 개발했다고 밝혔다.

BIPV의 크기 때문에 가정에서 설치를 기피하는 경우가 많은데 이를 개선하기 위해 창호형 및 난간 일체형 태양광 발전 시스템을 개발했다는 설명이다.

BIPV는 신축 건물뿐 아니라 기존 건물을 그린 리모델링하는 경우에도 적용 가능하다고 연구팀은 밝혔다. 창호 일체형 BIPV의 경우 외부 창호에 태양전지 셀을 설치하고, 삼중 유리창으로 구성해 단열 강화도 기대할 수 있는 설명이다. 난간형 BIPV의 경우 컬러유리를 활용해 발코니의 블라인드처럼 활용할 수도 있다.

김병석 건설연 원장은 “공동주택 세대용 ESS가 각 가정에서 전기를 생산하는 가전기기로 자리 잡을 수 있도록 성능을 지속 개선함으로써 안전성과 경제성이 우수한 BIPV와 ESS를 제공할 것”이라고 밝혔다.

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