제로에너지빌딩 의무화로 인해 건물일체형태양광(Building Integrated PhotoVoltaic, 이하 BIPV)시장이 확대 될 것으로 예상되는 가운데 지난 10월 정부에서 BIPV 인정 체계 정립, BIPV 중심 보조금 지원 등 기존 시장 활성화 저해요인 등을 개선 추진하는 BIPV 생태계 활성화 방안을 발표하면서 국내 BIPV 시장이 보다 활기를 띌 것으로 전망되고 있다.
BIPV는 태양광 모듈을 건축물 외장재로 사용하는 태양광발전시스템으로 별도 부지나 외부 구조물이 불필요하고 건축 디자인과 융화되어 수용성 확보가 상대적으로 용이하고, 수평·수직면에 다양하게 적용할 수 있어 국토가 좁고 고층건물이 많은 국내 보급환경에 적합하다.
하지만 높은 관심도에 비해 명확한 기준 부재 부족한 시장성으로 산업 활성화에 어려움을 겪고 있다. 이와 관련 정부는 지난 10월 11일 BIPV 시장의 생태계 육성을 위한 움직임에 나서며 BIPV 산업생태계 활성화를 위한 방안을 발표하면서 관련 업계 관심이 모아지고 있다.
년간 글로벌 BIPV 시장규모는 2021년 1.6GW(27억 달러)에서 2026년 5.6GW(76억 달로)로 3배 이상 확대될 전망으로, 현재 미국, 유럽을 중심으로 초기 시장이 형성되고 있으며, 중국, 인도, 호주 등에서 보급 확대가 예상된다.
국내 역시 지난 2020년부터 시행된 제로에너지빌딩 의무화로 인해 공공기관을 중심으로 BIPV 시장이 확대되고 있으며 오는 2025년 민간건물로 제로에너지빌딩 인증이 확대 시행되면 BIPV 시장이 더욱 확대될 것으로 보인다. 한국건물태양광협회에 따르면 국내 BIPV 시장규모는 2020년 1,298억원, 2021년 약 2000억원, 올해 약 3,000억원 규모까지 증가할 것으로 예상되고 있다.
특히 최근 BIPV 시장은 기존 BIPV 한계로 지적된 단순색상의 극복을 위해 다양한 색상의 컬러 BIPV 개발이 활발히 이뤄지면서 건물의 보다 다양한 디자인 구현이 가능해 건축 외장재로서의 적용이 확장되고 있는 추세이다. 현재 국내에는 컬러형, 박막형 모듈을 생산･공급하는 10개 내외의 제조사와 시공기술과 전문·종합건설업 면허를 보유한 전문 시공사가 10개 내외로 존재한다.
BIPV 적용 활성화 유도, 건축 분야에서 BIPV 초기시장 확대 지원
이처럼 시장 확대에 대한 기대감과 이를 뒷받침할 산업 기술력이 갖춰줬지만, BIPV 관련 구체적 기준이 부재해 활성화에 애를 먹었다. BIPV에 대한 일반정의 외에 설치유형에 따른 별도 분류기준이 없어, 건물부착형태양광(BAPV)과 구분이 불명확하며 설치위치나 유형에 따라 준수해야할 건축·안전관련 기준, 건자재로서의 요구성능, 설계·시공가이드라인 등 세부기준이 없기 때문이다.
KS인증 역시 인증은 있지만 의무규정이 없고, 설치위치에 따라 제각각인 모듈의 소재나 크기, 색상 등 인정 범위가 좁은 KS인증으로는 BIPV의 다양한 특성 수용에도 한계가 있다는 지적이다.
더불어, 건축주뿐만 아니라 설계·시공사가 BIPV에 대한 인식과 선호도가 낮은 점과 장기 품질과 관리에 대한 우려도 문제였다. 일반 건축외장재 대비 높은 가격, 건축 디자인에 어울리는 제품의 다양성 부족 등 경제성, 안전성, 심미성 등이 시장요구 대비 미흡한 점도 활성화 장애요소로 꼽히고 있다.
이에 따라 정부는 KS인증을 받은 제품을 시공기준에 따라 설치하면, BIPV로 명확히 인정받는 체계를 구축해 제도 전반에 일관되게 적용되도록 체계 정립에 나섰다. 이를 위해 BIPV와 BAPV가 명확히 구분될 수 있도록 위치, 형태, 기능에 따른 분류기준을 마련하고, 관련 전문가로 구성된 위원회를 운영해 주기적으로 점검·개선한다는 계획이다.
또한, 설치유형별 세부 설계·시공·감리기준 마련에도 나선다. 내화, 전기안전 등 건축·전기 관련 법령상 기준, 성능 가이드라인 등을 종합 제시하고 하자발생시 원인규명이 용이하도록 단계별 감리기준을 마련한다는 계획이다.
KS인증은 BIPV 특성을 반영해 의무화할 수 있도록 추진한다. 정부 보급사업 등 지원시 BIPV KS(KS C 8577)인증 모듈 사용을 의무화해 BIPV에 필요한 건자재 성능시험을 받도록 개선하며 일반 KS인증(KS C 8561, 8562)을 획득한 제품의 경우 안전성, 구조 성능 등 건자재 성능요구사항 중심으로 시험항목을 대폭 간소화한다.
이와 함께, 그동안 BIPV 확산의 제약요인으로 작용해왔던 낮은 경제성, 소규모 발전용량 등 시장성 향상을 위해 BIPV 중심으로 보조금 지원방안을 개편한다. 현재 13.4%의 건물지원 내역사업 BIPV 예산 비중을 30% 이상으로 확대하고, 설치유형별로 차등 지원한다. 시장이 활성화된 건물설치형의 지원 비중은 단계적으로 하향한다는 계획이다.
BIPV에 대한 REC 가중치 개선안 마련도 추진한다. 현재 설치 규모에 따라 일괄적으로 적용되던 건축물태양광 가중치를 유형별로 세분화한다. BIPV가 사업용보다는 소규모의 자가용으로 설치되는 점을 고려, 자가소비 후 잉여전력 거래시 REC 가중치 강화도 검토한다.
또한, KS인증이 본래의 역할을 수행하지 못하면서 조달시장 진입에 어려움을 겪는 BIPV 제조기업들이 많았던 만큼, 조달우수제품 등록절차, 성능기준, 심사제도, 규격서 작성법 등에 대한종합적인 가이드라인도 마련한다는 계획이다.
이와 함께 기술개발부터 양산성 검증과 실증 평가까지 종합 지원체계를 구축해 신속한 상용화와 트렉레코드 확보를 지원하고, 건축 설계단계의 BIPV 적용 활성화를 유도해 건축 분야에서의 BIPV 인지도 제고를 통한 초기시장 확대를 지원한다는 계획이다.
이와 관련 정부 관계자는 “BIPV 산업은 고부가가치 기술력과 디자인 기반의 건물 맞춤형 제품 경쟁력이 중요하다. 본격적인 시장 확대에 대비해 우리 기업이 미래 스마트 건물태양광 시장을 선도할 수 있도록 관련 기관들이 선제적으로 제도를 정비하고 산업생태계의 경쟁력 강화를 지원할 것”이라고 말했다.
건축 외장재로 BIPV 역할 확대, 업계 기대감 높아
이처럼 정부의 BIPV 시장 활성화 정책이 발표되면서 BIPV 전문기업은 물론 커튼월 및 알루미늄 창호기업들 역시 BIPV 시장에서의 경쟁력 강화를 위해 노력 할 것으로 보인다.
특히 창호업계에서는 건축 외장재로서의 역할이 확대 기대되는 컬러 BIPV에 대한 관심이 높다. 컬러 BIPV는 복합패널과 스팬드럴 구간에 적용될 수 있기 때문이다. 실제로 건물 신재생에너지 공급 의무비율이 확대됨에 따라 이를 충당하기 위해 제품의 고효율화가 진행되고 있어 스팬드럴 구간에 커튼월 타입의 고단열 컬러 BIPV가 건축 외장재로 적용 범위를 확대해 나가고 있다. 더불어 다중 기능형 BIPV 창호시스템, 필름형 태양광전지모듈, 굴곡성과 내구성을 갖는 태양광모듈, 태양광 발전시스템용 창문 등 창호와 결합한 BIPV 기술도 함께 발전하고 있는 추세이다.
주요 업계 동향을 살펴보면 BIPV 관련 국내 최초 신기술(NET)인증과 KS 등 다양한 인증을 통해 BIPV 시장에서 기술력과 품질을 인정받은 ㈜옥토끼이미징은 컬러태양광모듈 솔라리안을 통해 건축설계사무소 및 건설사 설계지원은 물론 국내 주요 창호업체와 주거건물의 BIPV 적용을 위한 다양한 형태의 설치방식을 연구하며 BIPV 시장에서의 경쟁력을 강화시키고 있다. BIPV 생산 설비를 완비한 ㈜옥토끼이미징은 최근 경기도 용인시에 위치한 약 11,570㎡(3,500여평)규모의 신공장으로 확장 이전하면서 BIPV 사업 경쟁력을 한층 강화시켰다.
아반시스코리아(주)는 독일 아반시스(AVANCIS)사의 PowerMax와 SKALA를 통해 국내 BIPV 시장을 공략하고 있다. SKALA는 박막형 태양전지패널로 모든 형태의 건축물에 적용 가능하며 디자인이 강조된 Solar Facade의 새로운 표준을 제시하는 건축자재이다. 다양한 컬러를 선택할 수 있으며, 프레임이 노출되지 않는 백레일 시스템 및 스마트 클램프 시스템을 채용해 여러 형태의 배면 구조물에도 적용할 수 있어 간단한 시공으로도 견고한 설치가 가능하다. 독일의 abZ 건축자재 인증을 받은 만큼 구조성능이나 시공성이 검증돼 건축 외장재로 사용되는 게 특징이다.
커튼월 및 알루미늄 창호기업들도 컬러 BIPV를 중심으로 BIPV 시장에 참여하고 있다. 금속제창 관급창호 대표기업 ㈜거광기업은 지난 2018년부터 국책과제로 ‘건물 외벽형 BIPV 통합 솔루션’개발을 통해 컬러 BIPV 기술을 확보하고 있다. ㈜거광기업의 컬러 BIPV 기술은 더블스킨구조로서 단열성능이 우수하며 광범위한 Tilting 각도 조절에 의해 시야확보가 이뤄진다.
건물 외부에서의 태양광패널 교체작업도 용이한 장점이 있다. 최근에는 대전 둔산경철서에 시공을 완료했다. 시공된 제품은 Midnight grey 컬러의 컬러 BIPV제품으로, 설치용량 46.698kW규모의 발전이 가능한 제품이다. ㈜거광기업은 대전 둔산경찰서 시공을 시작으로 정부부처 및 공공기관의 컬러 BIPV 솔루션 시스템에 대한 인식고취와 시장 확대의 기회로 적극 활용 한다는 계획이다.
㈜알루이엔씨는 BIPV 사업 관련 설계사 및 건설사 고객들의 요청을 초기단계부터 맞춤형 서비스를 제공해 디자인적으로 우수하고 건물의 가치를 높일 수 있는 솔루션을 제공하고 있다. ㈜알루이엔씨에서 주력하고 있는 제품은 박막형과 컬러 BIPV 모듈이다. 박막형 제품은 컬러 유리와 같이 균일한 투과가 가능한 제품으로 향후 외부를 조망하는 구간에 활발히 적용 중이다.
컬러 BIPV는 기존 외장재인 알루미늄 시트 패널이나 복합패널을 대체해 시장 내에서 활발하게 공급하고 있다. 최근에는 BIPV 시장에서 적용이 어려웠던 공동주택에 적용 할 수 있는 창문형 BIPV 시스템을 선보이기도 했다. 창문형 BIPV 시스템은 모듈과 시스템 간의 접속부 한계를 개선해 고정창 뿐만 아니라 슬라이딩창에도 적용할 수 있도록 개발됐다.
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