창호기술 : (주)거광기업, 조달 혁신제품 ‘건물 외벽형 Color BIPV시스템’

금속제창 관급창호 대표기업 (주)거광기업(대표 문은경)에서 개발한 ‘컬러 BIPV(태양광발전장치)’가 지난 6월 6일 조달청 ‘혁신장터’에 공지된 23년도 1차 ‘혁신제품 시범사용 결과’에서 성공판정을 받았다. 이번 성공판정을 받은 현장은 2022년 2월 시공이 완료된 대전둔산경찰서 외벽컬러 BIPV공사로 지난해 8월 31일 ‘혁신제품 시범사용 완료보고서’ 제출 후 약 10개월 만에 성공판정을 받게 되었다.

지난 2018년부터 산업통상자원부 과제로 개발을 시작한 ‘건물 외벽형 BIPV 통합 솔루션’은 심미성이 뛰어난 외장재로서의 컬러모듈에 대한 프레임설계와 코팅기술개발, 셀 효율 향상, 고정용부재의 단열성능 확보, 시뮬레이션을 통한 발전효율분석, 실증사이트구축, 모니터링시스템 구축 등 BIPV에 대한 통합솔루션을 연구 개발하는 과제로 (주)거광기업을 포함한 총 7개 기관이 협업하여 개발을 완료했다.

조달청 ‘혁신시제품’ 인증 획득, 현대에너지솔루션 음성공장에 실증사이트 구축

2021년 개발을 완료한 ‘건물 외벽형 Color BIPV시스템’은 2050탄소중립과 제로에너지 건축물, RE100 등 친환경에너지 사용을 권고하고 증설하는 기조에 발맞춰 국가적인 성과에 일조하고자 여러 공공기관 등에 적용이 가능하도록 조달청으로부터 ‘태양광 발전식 창호’로 혁신시제품 인증을 획득했다.

혁신시제품 구매제도는 상용화 이전의 혁신 제품을 구매하여 공공서비스를 개선하고, 공공수요에 기반 한 테스트 기회와 초기판로를 제공하고자 하는 제도이다. 조달청장이 혁신시제품으로 지정하고 국가종합전자조달시스템(ppi.g2b.go.kr)에 등록한 제품은 지정 후 3년 동안 수의계약이 가능하게 하고 있다.

또한, 21년 5월 현대에너지솔루션 음성공장에 실증사이트와 모니터링 시스템을 구축하였다. 21년 4월초부터 설치된 ‘Color BIPV’는 현대에너지솔루션 연구동과 옹벽구간 두 장소에 설치되었으며, 연구동에는 CBG(Color BIPV Glass) 방식의 건물외벽형 BIPV를 193.7㎡면적에 Blue, Violet, Pink, Orange, Yellow 등 5가지 색상을 구현했다.

옹벽구간에는 CBP(Color BIPV Panel) 방식의 건물외벽형 BIPV를 54.3㎡면적으로 구축했으며 색상역시 연구동과 같은 5가지 색상으로 구현했다. CBG타입은 배선 커튼월 및 컬러 코팅 모듈이며, CBP타입은 클래딩 시스템, 열교 차단형 단열 패스너 및 투과손실을 최소화한 컬러코팅 제품이다

혁신시제품 인증 획득과 실증사이트구축 및 모니터링으로 제품의 우수성을 인증 받은 ‘Color BIPV’는 공공기관 적용을 추진하기 위해 다양한 기관에 입면, 음영 분석, 설계전력산출 등의 제안을 통한 적극적으로 기술영업활동을 펼친 끝에 2021년 11월 대전둔산경찰서에 혁신제품시범구매사업 계약이 체결되어 22년 2월 성공적으로 마무리 했다. 둔산경찰서에 적용된 제품은 Midnight grey색상의 ‘BIPV 컬러모듈’ 184매를 설치하여 설치용량 46.698kW규모의 발전이 가능하게 하였다.

색상 다양화로 심미성 확보, 다양한 각도 조절로 에너지 생산효율을 극대화

한편, ‘건물 외벽형 BIPV 통합 솔루션’은 저철분유리를 사용해서 투과손실을 최소화하여 일반 모듈과 같은 전기를 생산하면서도 다양한 색상 표현이 가능한 ‘Color BIPV’제품이다.

기존 PV모듈은 단일 색상으로 건물 마감과의 조화를 이루기 어려워 건물이나 공동주택에는 적용이 어려운 문제점이 있었다.
(주)거광기업의 ‘Color BIPV’제품은 5가지 다양한 색상 구현이 가능하여 건축물이나 공동주택 등 다양한 외벽에 적용이 가능하게 하였다. 현재 5가지 색상의 컬러모듈 시스템을 개발한 (주)거광기업은 좀 더 다양한 색상의 제품을 개발하기위해 노력 중이다.

컬러뿐만 아니라 특허에 기반을 둔 기술을 통해 다양한 각도 조절이 가능하여 벽면에 평행하게 설치되더라도 에너지 생산효율을 극대화 시킬 수 있게 하였다. 이 제품은 더블스킨구조로서 단열성능이 우수하며, 광범위한 Tilting 각도 조절에 의해 시야확보가 이루어지며, 건물 외부에서의 태양광 패널 교체작업도 용이하게 이루어 질 수 있게 하였다.

기능뿐 아니라 시공의 편의성도 높였다. 기존의 BIPV의 설치는 구조용 실리콘을 사용함으로써 장기간의 양생기간이 필요하고 유지 보수의 어려움이 많았다. 그러나 새롭게 개발될 Clip 구조 및 Gasket 적용 시 시공의 편의성뿐만 아니라 공기를 1/2 이상으로 단축시킬 수 있으며 고장 발생시 신속히 고장을 분석하고 대상 모듈을 교체 할 수 있게 편의성을 높였다. 또한 단순구조로 시공이 용이하여 공정단축을 통하여 경량·저가화가 가능하고 내화성능이 우수하여 화재사고에 대한 안전성능을 확보한 내화제품이다

취재·협조 (주)거광기업(02.515.9600 www.gurgwang.com)

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