창호기술 : (주)거광기업, ‘아파트입면을 활용한 태양광 모듈 실증’과제 진행

금속제창 관급창호 대표기업 (주)거광기업(대표 문은경)에서 개발한 ‘컬러 BIPV(태양광발전장치)’가 국내 최초로 고덕강일공공주택지구 외벽에 적용될 예정이다. 이를 위해 (주)거광기업은 지난 9월 21~22일 양일간 서산에 위치한 KCL(한국건설생활환경시험연구원) 기후환경실증센터/태양광센터에서 실제 설치되는 현장조건으로 수밀과 내풍압, 동적 내진테스트를 실시했다.

공동주택 외벽에 ‘컬러 BIPV’ 설치

지난 2020년에 시작한 "아파트입면을 활용한 태양광 모듈 실증" 과제는 고덕강일공공주택지구 외벽에 국내 최초로 제로에너지 건설공사에 적용하는 외벽형 BIPV 실증 과제로 공공주택에는 처음으로 적용하는 심미성이 우수한 컬러 BIPV 실증 연구과제이다.

이번 연구과제는 산업통상자원부와 한국에너지기술평가원에서 주관하며 서울주택도시공사에서 실증지를 제공하여 진행하고 있다.
외벽형 컬러 BIPV는 주관기관 (주)해동엔지니어링과 (주)거광기업이 태양광모듈 및 프레임을 설계·시공하며 제로에너지플랫폼 개발, 입면디자인, 모니터링, 고장진단, 시험평가/표준화, 수용성/보급/제도 등 전방위에 걸쳐 총 12개 컨소시엄으로 진행되고 있다.

실제 아파트 외벽에 설치됨에 따라 주변경관 및 입면에 심미성이 높게 융화되도록 전문기관에서 디자인을 했고, 구조안전성 검토, 공인기관시험분석을 통하여 사전 검증을 맞췄으며 이번에 실제 설치되는 현장조건으로 서산 KCL 에서 MOCK-UP TEST를 실시하였다.

수밀과 내풍압, 동적 내진테스트 실시

테스트에 사용되는 시험체는 다크그레이 색상의 Glass to Glass 모듈과 새로 개발된 BIPV용 Z-bar, 알루미늄 프레임 제품으로 수밀성능, 내풍압성능 1type과 동적내진 시험을 위한 1type을(사진2) 선정하여 각각 실대형 mock-up 챔버에 설치하여 진행했다.

수밀 시험은 각각 ASTM E331-00 (정압)과 AAMA 501.1-17 (동압)의 시험표준으로 진행했으며, 내풍압(풍하중 안전성) 시험은 ASTM E330-14의 시험표준, 동적내진시험은 AAMA 501.6-18의 시험표준에 따라 진행되어(표1) 설정한 목표치에 대한 성능을 확보 하였고 성적서는 10월에 입수 할 예정이다.

(주)거광기업 관계자는 “현재 고덕강일 실증지는 건축중에 있으며 과제 수행을 통해 확보된 성능으로 건축완료와 더불어 실증지 구축을 진행하고 모니터링을 통한 발전성능 데이터 구축과 수용성 평가를 통한 제품 업그레이드로 사업화 하여 BIPV 시장 확산에 기여하고자 한다.”고 설명했다.

제품 업그레이드로 기능과 시공 편의성 높여

(주)거광기업의 ‘외벽형 컬러 BIPV’는 지난 2018년부터 산업통상자원부 과제로 개발을 시작하여 2021년 완료했다. 이 후 여러 공공기관 등에 적용이 가능하도록 조달청으로부터 혁신시제품 인증을 획득했으며, 21년 5월 현대에너지솔루션 음성공장에 실증사이트와 모니터링 시스템을 구축하였다.

혁신시제품 인증 획득과 실증사이트구축 및 모니터링으로 제품의 우수성을 인정받은 ‘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 성공적으로 시공을 마무리 했다. 시공 이후 지난 6월 6일에는 조달청 ‘혁신장터’에 공지된 23년도 1차 ‘혁신제품 시범사용 결과’에서 성공판정을 받기도 했다.

(주)거광기업의 ‘Color BIPV’제품은 5가지 다양한 색상 구현이 가능하여 건축물이나 공동주택 등 다양한 외벽에 적용이 가능하게 하였으며, 특허에 기반을 둔 기술을 통해 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

취재협조_(주)거광기업(02.515.9600 www.gurgwang.com)

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