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신성이엔지, BIPV 출사표… 건축외장재 가치 높인 ‘솔라스킨’ 출시
유색 필름기술 사용해 건축물이 요구하는 색상 및 질감 적용

[인더스트리뉴스 정한교 기자] 신성이엔지는 정부의 적극적인 ‘그린뉴딜’ 정책 추진에 발맞춰 최근 전북 김제 소재 신규 태양광 모듈 공장 구축 등 태양광 시장 점유율 확대에 속도를 내고 있다. 이를 위해 기존에 추진 중이던 태양광 사업에 다양성을 부여하고 있다.

특히, 지난 4월 24일 공개한 ‘솔라스킨(SolarSkin)’은 이러한 의지가 가장 잘 드러난 행보다. 신성이엔지와 코오롱글로벌이 공동으로 약 2년간의 연구개발 끝에 탄생한 ‘솔라스킨’은 기존 컬러 BIPV 제품의 단점이었던 낮은 효율을 개선해 안정적인 발전성능을 구현한 제품이다.

신성이엔지 기술연구소 응용연구팀 민용기 팀장은 “솔라스킨은 건축시장에서 요구하는 색상뿐만 아니라 질감까지 고려한 BIPV”라고 설명했다. [사진=신성이엔지]

신성이엔지 기술연구소 응용연구팀 민용기 팀장은 “솔라스킨은 건축시장에서 요구하는 색상뿐만 아니라 질감까지 고려한 BIPV”이라며, “전면에 태양전지가 보이지 않아 건축시장에서 자연스럽게 접하는 건축자재처럼 사용할 수 있는 유색 태양광 모듈”이라고 설명했다.

그동안 시장 형성에 어려움을 겪던 BIPV는 제로에너지빌딩 의무화 등 정부의 정책적 지원 아래 폭발적 성장을 기대케 하고 있다. 특히, 제로에너지빌딩 실현에 있어 다양한 재생에너지원이 거론되고 있지만, 상대적으로 건물에서 차지하는 별도의 공간이 작은 BIPV가 건축업계에서 선호하는 에너지원으로 부각되고 있다.

이에 신성이엔지는 BIPV 시장에 진출, 그동안의 기술력과 노하우를 바탕으로 고품질의 건축외장재와 견주어도 손색없는 BIPV 모듈을 공급해 BIPV 시장의 성장을 견인하겠다는 목표다.

민용기 팀장은 “일반 태양광 모듈은 단순한 색상 등 디자인적 요소의 부족, 태양광 모듈의 배치 및 그에 따른 전기회로 설계의 어려움 등으로 건축디자인 적용에 있어 건축업계의 다양한 요구를 충족시키지 못했다”며, “이에 따라 자사는 새로운 방식의 사업 협력방안과 그에 맞는 태양광발전 시스템을 고민했고, BIPV용 태양광 모듈 ‘솔라스킨’을 개발했다”고 밝혔다.

건축물에 솔라스킨을 적용한 모습. 어두운 톤의 건축물 외관을 헤치지 않으면서 조화로운 모습을 보인다. [사진=신성이엔지]

‘솔라스킨’이 BIPV 시장에서 보여주는 특장점은?

솔라스킨은 다양한 건축디자인의 요구를 만족시키기 위해 높은 기술력을 보유한 기업들과 협업을 통해 탄생시킨 제품이다. 뛰어난 건축설계 및 신기술을 보유한 코오롱글로벌, 높은 설치 시공기술을 보유한 ABM과 오랜 연구개발 끝에 완성도 높은 제품을 선보일 수 있었다.

솔라스킨은 모듈 전면이 우리 주변에서 흔히 접할 수 있는 건축자재와 유사한 질감 및 색상을 띈다. 일반적인 건축자재가 전기까지 생산하는 것이다. 이를 위해 건축물의 지붕이나 외벽에서 자주 사용되는 불소수지필름(ETFE)를 사용했으며, 건축자재의 질감과 색상을 표현하기 위해 나노기술이 적용된 유색 필름기술을 적용했다.

특수필름은 적외선 영역을 흡수해 발전하고, 특정 가시광선 영역을 반사해 태양광 모듈의 색상을 우리가 원하는 색상으로 표현한다. 현재까지 제품화된 색상은 하얀색과 회색이며, 하얀색 모듈의 경우 10% 이상의 발전효율을 보인다. 동일 색상 계열의 컬러 BIPV와 비교 시 높은 효율을 보여준다. 2021년 2분기에는 테라코타 색상의 태양광 모듈을 제품화하기 위해 노력하고 있으며, 고객 요청에 따라 다양한 색상을 지속적으로 제품화할 계획이다.

BIPV 시장에서 솔라스킨의 경쟁력 강화를 위해 노력하고 있는 부분은?

기존 대부분의 BIPV 제품들은 컬러글라스 적용으로 유리의 표면질감을 벗어나기 힘든 부분이 있었다. 다양한 질감을 요구하는 건축시장에서 이는 분명한 한계를 드러낸다. 또한, 유동인구가 많은 생활지역에 태양광 모듈을 설치하기 때문에 태양광 표면에서 반사된 빛으로 발생하는 빛 공해 등 다양한 문제가 발생할 수 있다.

신성이엔지는 이를 개선하기 위해 BIPV용 모듈 전면에 필름 형태의 무광 타입이 적용된 제품을 사용함으로써 빛 반사를 최소화했고, 전면의 유리 질감을 알루미늄 패널 질감으로 변경시켰다. 또한, 시각적으로 건물 외벽의 느낌을 주기 위한 BIPV용 태양광 모듈 전용 프레임을 개발했으며, 지속적으로 새로운 성능 및 디자인을 개발하고 있다.

신뢰성 부분에서도 현재 일반 태양광 모듈에 대한 KS 인증 시험들에서 진행되는 모든 신뢰성 시험들을 통과했으며, BIPV용 태양광 모듈 KS 인증 시험 역시 진행 중이다. 건축외장재를 태양광 모듈에 접합한 후, 건축자재로써 요구되는 내구성 역시 만족시켰다. 신성이엔지는 현재 BIPV 설치 시 발생 가능한 다양한 현상들과 태양광 모듈의 출력에 대한 모니터링 및 분석을 위해 코오롱글로벌, ABM, 한국에너지기술연구원과 공동 협약해 리모델링 프로젝트를 추진함으로써 경쟁력을 높이고 있다.

솔라스킨을 가장 잘 활용할 수 있는 방안은?

BIPV용 태양광 모듈과 설치기법을 하나의 태양광발전 시스템으로 접목시킨 특징을 가진 제품으로, 다양한 크기 및 설치 기법이 요구되는 건설 시장에서 태양광 모듈이 아닌 설치시공을 통해 그 적용 범위를 조율하기 용이하다. 새로운 시공법들을 건설현장에 손쉽게 적용시키기에는 최적화된 제품이다.

솔라스킨 적용 모습. BIPV용 모듈 전면에 필름 형태의 무광 타입이 적용된 제품을 사용해 빛 반사를 최소화했고, 전면을 알루미늄 패널 질감으로 구현했다. [사진=신성이엔지]

솔라스킨 장기간 사용 시 O&M 포인트는?

기본 바탕이 되는 설치 시공법에 손쉽게 태양광발전용 파트를 분리 용이하게 함으로써 보수공사 시, 태양광 모듈에 이상 발생 시, 설치 시공된 부분을 재시공하는 형태가 아닌 태양광 모듈 파트만 교체가 가능하게 설계했다. 또한, 모니터링 시스템을 사용해 태양광 모듈 파트에 이상 감지 시 정확한 이유와 위치를 찾아 쉬운 보수 공사가 가능하며, AC(교류)방식 모듈로 적용하거나 모듈단위로 옵티마이저를 달아서 위치를 파악해 수리 보수가 가능토록 했다.

신성이엔지가 준비 중인 BIPV 제품 개발 및 향후 계획은?

지난해 국내 전시회에서 공개한 파워비전(PowerVison)은 투과형 태양광 모듈로 태양전지를 얇게 절단하고 유휴 공간을 남겨놓고 연결하는 방식이다. 유휴 공간을 통해 채광 및 외부 투과가 가능하며, 배치된 태양전지를 통해 발전이 가능한 기능성 제품이다. 이 외의 건축 자재로 활용이 가능한 고효율 루버, 스팬드럴 타입 등 다양한 제품을 개발하고 있다.

향후 BIPV 시장은 상대적으로 설치가 용이한 건축물 시장부터 조금씩 성장할 것으로 보이며, 그 이후 건축물의 소비 전력을 감소시킬 수 있는 형태의 기술 융합적인 제품들이 등장할 것이다. 이에 자사는 다양한 설치 장소에 따른 적합한 제품개발을 위해 업계 전문기업들과의 파트너 선정 및 사업 모델을 발굴하고 있으며, 각 파트너들과의 기술협력 및 건자재 필요 요소를 충족시킬 수 있는 제품 계획 및 연구를 진행하고 있다.

[정한교 기자 (news@industrynews.co.kr)]

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