세계는 과도한 화석연료 사용에 따른 이산화탄소를 비롯한 온실가스 배출로 말미암아 심각한 지구 온난화 현상과 환경 파괴, 자연재해에 위기의식을 느끼면서 온실가스의 배출량 규제 제도인 교토 의정서를 발표하였다. 이 기후변화협약에 따라 한국은 이산화탄소를 비롯한 6가지 온실가스를 의무적으로 감축해야만 하는 상황에 직면해있고 이에 따른 부담은 한국경제와 국가 이익에 커다란 장애요소로 작용되리라 예상된다. 이러한 문제점들의 해소를 위하여 정부는 2004년에 태양광, 풍력, ...
세계는 과도한 화석연료 사용에 따른 이산화탄소를 비롯한 온실가스 배출로 말미암아 심각한 지구 온난화 현상과 환경 파괴, 자연재해에 위기의식을 느끼면서 온실가스의 배출량 규제 제도인 교토 의정서를 발표하였다. 이 기후변화협약에 따라 한국은 이산화탄소를 비롯한 6가지 온실가스를 의무적으로 감축해야만 하는 상황에 직면해있고 이에 따른 부담은 한국경제와 국가 이익에 커다란 장애요소로 작용되리라 예상된다. 이러한 문제점들의 해소를 위하여 정부는 2004년에 태양광, 풍력, 수소연료전지를 3대 중점분야로 지정하여, 집중 지원하면서 2011년 신재생에너지 보급률 5% 달성을 위해 노력하고 있고, 이에 힘입어 태앙광분야는 지난 5년간 평균 약 40%의 급성장추세를 보이고 있다. 태양광발전은 무한한 에너지원으로서 청정에너지라는 큰 장점을 가지고 있으나 실용적인 에너지를 생산하기 위해서는 넓은 설치면적이 필요하게 된다. 만약 산업용 건물 지붕 면적에 태양광장치를 설치한다면 청정 태양광에너지 이용을 활성화함과 동시에 넓은 설치면적을 지붕으로 대체하는 효과가 발생한다. 본 연구는 산업용 건물의 지붕에 태양광발전 시스템의 적용 가능성을 도출하고 그에 따른 예상발전량과 이산화탄소 절감량을 산출하여 청정에너지인 태양광발전의 건축물 적용 보급 확대에 근거자료를 마련하는데 있다. 연구의 방법으로 태양광발전 시스템의 이론적 고찰을 통해 산업용 건물에 BIPV 가능성을 확인하기 위해 약 12만개 공장의 면적을 확인한 후, 국내 산업단지의 지붕형태 분석을 통해 BIPV 적용방법과 그에 따른 예상발전량과 이산화탄소 절감량을 산출하였다. 본 연구에서 얻어진 BIPV의 산업용 건물 지붕 적용에 따른 효과분석에 대한 결론을 정리하면 다음과 같다. 첫째, 한국의 산업용 건물은 대부분 박공지붕 형태를 나타내고 있으며 평지붕과 솟을지붕 형태도 비중 있게 차지하고 있다. 지붕재료는 샌드위치 패널이 주로 사용되고 있으며 PV모듈을 설치하는데 양호한 조건을 지니고 있다. 둘째, 산업용 건물 지붕에 BIPV를 설치하기 위해서는 지붕의 형태와 지붕재료의 종류, 돌출부에 의한 음영을 잘 고려해야 한다. 셋째, 적용방식에 따른 태앙전지의 예상발전량을 네 가지 경우로 분석하였으며 국내 산업단지 지붕형태 분석 결과 경사지붕이 대부분인 것을 감안했을 때 경사지붕일 때 모듈 각도가 약 17°인(케이스 3) 경우의 적용형태가 적합하다고 판단된다. 넷째, 전체 산업용 건물 지붕면적의 20%정도만 적용한다고 가정하더라도 그 예상발전량은 약 2,409,041［MWh］로 산출되었다. 다섯째, 이렇게 산출된 예상발전량을 근거로 석유환산톤을 도출한 결과 517,944［TOE］ 이었으며, 에너지원별 평균 이산화탄소 배출량을 추산하여 이산화탄소 절감량 산출 결과 1,214,836 ［tCO_(2)］로 나타났다. 국내의 좁은 영토의 효율적인 이용을 위해 태앙광발전을 산업용 건물의 지붕에 광범위하게 적용시킨다면 상당한 전력 생산과 이산화탄소의 절감효과를 얻을 수 있을 것이라 판단된다. 이를 위해서는 BIPV 모듈의 개발과 적용 기술을 꾸준하게 연구되어야 하고, 대량생산에 의한 저가화가 함께 이루어져야 할 것이다. 특히 좀 더 건축적 시스템으로 완성도를 높이기 위해서는 BIPV 모듈의 시공 시스템에 대한 발전 속도가 높아져야 할 것으로 판단된다.
세계는 과도한 화석연료 사용에 따른 이산화탄소를 비롯한 온실가스 배출로 말미암아 심각한 지구 온난화 현상과 환경 파괴, 자연재해에 위기의식을 느끼면서 온실가스의 배출량 규제 제도인 교토 의정서를 발표하였다. 이 기후변화협약에 따라 한국은 이산화탄소를 비롯한 6가지 온실가스를 의무적으로 감축해야만 하는 상황에 직면해있고 이에 따른 부담은 한국경제와 국가 이익에 커다란 장애요소로 작용되리라 예상된다. 이러한 문제점들의 해소를 위하여 정부는 2004년에 태양광, 풍력, 수소연료전지를 3대 중점분야로 지정하여, 집중 지원하면서 2011년 신재생에너지 보급률 5% 달성을 위해 노력하고 있고, 이에 힘입어 태앙광분야는 지난 5년간 평균 약 40%의 급성장추세를 보이고 있다. 태양광발전은 무한한 에너지원으로서 청정에너지라는 큰 장점을 가지고 있으나 실용적인 에너지를 생산하기 위해서는 넓은 설치면적이 필요하게 된다. 만약 산업용 건물 지붕 면적에 태양광장치를 설치한다면 청정 태양광에너지 이용을 활성화함과 동시에 넓은 설치면적을 지붕으로 대체하는 효과가 발생한다. 본 연구는 산업용 건물의 지붕에 태양광발전 시스템의 적용 가능성을 도출하고 그에 따른 예상발전량과 이산화탄소 절감량을 산출하여 청정에너지인 태양광발전의 건축물 적용 보급 확대에 근거자료를 마련하는데 있다. 연구의 방법으로 태양광발전 시스템의 이론적 고찰을 통해 산업용 건물에 BIPV 가능성을 확인하기 위해 약 12만개 공장의 면적을 확인한 후, 국내 산업단지의 지붕형태 분석을 통해 BIPV 적용방법과 그에 따른 예상발전량과 이산화탄소 절감량을 산출하였다. 본 연구에서 얻어진 BIPV의 산업용 건물 지붕 적용에 따른 효과분석에 대한 결론을 정리하면 다음과 같다. 첫째, 한국의 산업용 건물은 대부분 박공지붕 형태를 나타내고 있으며 평지붕과 솟을지붕 형태도 비중 있게 차지하고 있다. 지붕재료는 샌드위치 패널이 주로 사용되고 있으며 PV 모듈을 설치하는데 양호한 조건을 지니고 있다. 둘째, 산업용 건물 지붕에 BIPV를 설치하기 위해서는 지붕의 형태와 지붕재료의 종류, 돌출부에 의한 음영을 잘 고려해야 한다. 셋째, 적용방식에 따른 태앙전지의 예상발전량을 네 가지 경우로 분석하였으며 국내 산업단지 지붕형태 분석 결과 경사지붕이 대부분인 것을 감안했을 때 경사지붕일 때 모듈 각도가 약 17°인(케이스 3) 경우의 적용형태가 적합하다고 판단된다. 넷째, 전체 산업용 건물 지붕면적의 20%정도만 적용한다고 가정하더라도 그 예상발전량은 약 2,409,041［MWh］로 산출되었다. 다섯째, 이렇게 산출된 예상발전량을 근거로 석유환산톤을 도출한 결과 517,944［TOE］ 이었으며, 에너지원별 평균 이산화탄소 배출량을 추산하여 이산화탄소 절감량 산출 결과 1,214,836 ［tCO_(2)］로 나타났다. 국내의 좁은 영토의 효율적인 이용을 위해 태앙광발전을 산업용 건물의 지붕에 광범위하게 적용시킨다면 상당한 전력 생산과 이산화탄소의 절감효과를 얻을 수 있을 것이라 판단된다. 이를 위해서는 BIPV 모듈의 개발과 적용 기술을 꾸준하게 연구되어야 하고, 대량생산에 의한 저가화가 함께 이루어져야 할 것이다. 특히 좀 더 건축적 시스템으로 완성도를 높이기 위해서는 BIPV 모듈의 시공 시스템에 대한 발전 속도가 높아져야 할 것으로 판단된다.
Aware of crises in serious global warming, environmental destructions and natural disasters due to emission of greenhouse gases including carbon dioxides through abusive usage of the fossil fuel, the world has announced Kyoto Protocol, a regulatory system for greenhouse gas emission. According to th...
Aware of crises in serious global warming, environmental destructions and natural disasters due to emission of greenhouse gases including carbon dioxides through abusive usage of the fossil fuel, the world has announced Kyoto Protocol, a regulatory system for greenhouse gas emission. According to this weather change agreement, Korea has faced a circumstance that it is obliged to reduce not only carbon dioxides but also six greenhouse gases and it is expected that burdens due to the circumstance will act as a big obstacle in front of Korean economy and national gains. To solve these problems, the government designated solar power generation, wind power generation, and the hydrogen fuel battery as three pivotal fields in 2004 to provide intensive support and is doing its best to popularize the use of noble regenerative energies and have 5% of all energies with the new energies by 2011. Because of this, the solar field has seen a rapidly growing trend achieving average around 40% growth rates for the past five years. Solar power generation has its merits in being the source of unlimited energy quantity and being clean, but requires enormous installation areas to produce practical energy. If a solar device is installed on an industrial building roof area, not only the use of clean solar energy can be activated, but also the wide installation area can be substituted as roof. The purpose of this study is to provide foundational data for expansion of solar generation in building application, a clean energy, by introducing applicability of solar power generation system on roofs of industrial buildings and computing expected amounts of power and carbon dioxides reduction. As methodologies of this study, after reviewing 120,000 domestic factories to verify the BIPV feasibility for industrial buildings through theoretical considerations of solar generation system, we calculated BIPV application methods and subsequent expected power generation quantity and carbon dioxide reductions through roof type analysis. The summary of results from this study on effectiveness of applying BIPV on roofs of Korean industrial buildings is provided as follows. First, most of Korean industrial buildings exhibit gable roof form, and flat and rising roof forms can be also found in big proportions. Sandwich panels are mainly used for roof materials, which possess good conditions for installation of PV modules. Second, types of roofs, kinds of roof materials, and shadows caused by bulges must properly be considered to install BIPV on roofs of industrial buildings. Third, we analyzed four cases of expected power generation amounts of solar batteries according to application methods, and when considering that the main type of roofs are slant roofs according to the investigation result about roof forms of domestic industrial complexes, we believe that the module angle of a slant roof around 17° (case 3) is most suitable for the application. Fourth, supposing low roof utilization, we used 20% as the basis for calculation and as a result, the expected generating amount was computed as 2,409,041［MWh］. Finally, we came up with 517,944 ［TOE］ as the corresponding petroleum tonnage based on this computed expected power generation amount and the amount of 1,214,836 ［tCO_(2)］ carbon dioxide reductions by calculating them by energy sources. If solar power generation is widely applied on roofs of industrial buildings for effective use of small domestic land, it is believed that considerable electric power production and reduction of carbon dioxide can be obtained. To accomplish this, development and application technologies for BIPV modules should continuously be studied and low costs should be achieved via mass production. Especially, to heighten completeness into an architectural system, we believe that the growth speed for construction systems of BIPV modules should be increased.
Aware of crises in serious global warming, environmental destructions and natural disasters due to emission of greenhouse gases including carbon dioxides through abusive usage of the fossil fuel, the world has announced Kyoto Protocol, a regulatory system for greenhouse gas emission. According to this weather change agreement, Korea has faced a circumstance that it is obliged to reduce not only carbon dioxides but also six greenhouse gases and it is expected that burdens due to the circumstance will act as a big obstacle in front of Korean economy and national gains. To solve these problems, the government designated solar power generation, wind power generation, and the hydrogen fuel battery as three pivotal fields in 2004 to provide intensive support and is doing its best to popularize the use of noble regenerative energies and have 5% of all energies with the new energies by 2011. Because of this, the solar field has seen a rapidly growing trend achieving average around 40% growth rates for the past five years. Solar power generation has its merits in being the source of unlimited energy quantity and being clean, but requires enormous installation areas to produce practical energy. If a solar device is installed on an industrial building roof area, not only the use of clean solar energy can be activated, but also the wide installation area can be substituted as roof. The purpose of this study is to provide foundational data for expansion of solar generation in building application, a clean energy, by introducing applicability of solar power generation system on roofs of industrial buildings and computing expected amounts of power and carbon dioxides reduction. As methodologies of this study, after reviewing 120,000 domestic factories to verify the BIPV feasibility for industrial buildings through theoretical considerations of solar generation system, we calculated BIPV application methods and subsequent expected power generation quantity and carbon dioxide reductions through roof type analysis. The summary of results from this study on effectiveness of applying BIPV on roofs of Korean industrial buildings is provided as follows. First, most of Korean industrial buildings exhibit gable roof form, and flat and rising roof forms can be also found in big proportions. Sandwich panels are mainly used for roof materials, which possess good conditions for installation of PV modules. Second, types of roofs, kinds of roof materials, and shadows caused by bulges must properly be considered to install BIPV on roofs of industrial buildings. Third, we analyzed four cases of expected power generation amounts of solar batteries according to application methods, and when considering that the main type of roofs are slant roofs according to the investigation result about roof forms of domestic industrial complexes, we believe that the module angle of a slant roof around 17° (case 3) is most suitable for the application. Fourth, supposing low roof utilization, we used 20% as the basis for calculation and as a result, the expected generating amount was computed as 2,409,041［MWh］. Finally, we came up with 517,944 ［TOE］ as the corresponding petroleum tonnage based on this computed expected power generation amount and the amount of 1,214,836 ［tCO_(2)］ carbon dioxide reductions by calculating them by energy sources. If solar power generation is widely applied on roofs of industrial buildings for effective use of small domestic land, it is believed that considerable electric power production and reduction of carbon dioxide can be obtained. To accomplish this, development and application technologies for BIPV modules should continuously be studied and low costs should be achieved via mass production. Especially, to heighten completeness into an architectural system, we believe that the growth speed for construction systems of BIPV modules should be increased.
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