본 연구에서는 다양한 형태를 취하고 있는 BIPV시스템에 대한 건축물의 구조체와 일체화된 요소를 평가하고 이를 건축물과 BIPV시스템의 특징 및 부착형태를 분류하여 향후 BIPV설치 시, 설계자, 시공자 및 건축주에게 향후 BIPV시스템 적용에 대하여 혼돈을 초래하지 않고, 분류표에 의하여 BIPV의 특징까지도 손쉽게 정보를 취득할 수 있도록 하는데 기초 자료를 제공하는데 목적이 있다. BIPV의 경우, BIPV의 기본 모듈을 형성하는 ...
본 연구에서는 다양한 형태를 취하고 있는 BIPV시스템에 대한 건축물의 구조체와 일체화된 요소를 평가하고 이를 건축물과 BIPV시스템의 특징 및 부착형태를 분류하여 향후 BIPV설치 시, 설계자, 시공자 및 건축주에게 향후 BIPV시스템 적용에 대하여 혼돈을 초래하지 않고, 분류표에 의하여 BIPV의 특징까지도 손쉽게 정보를 취득할 수 있도록 하는데 기초 자료를 제공하는데 목적이 있다. BIPV의 경우, BIPV의 기본 모듈을 형성하는 태양전지의 재료와 설치방법에 따른 공사기간 및 건축물의 부착부위별에 따라 발전량과 초기 공사비에 차이를 보이고 있고, 활용의 폭을 넓히기 위하여 BIPV의 분류체계를 확립하였으며 이에 대한 결론을 정리하면 아래와 같다. (1) 국내에서는 1988년부터 1999년까지 대체에너지 연구 분야 사업에 지원 및 융자를 실시하였으며, 이 가운데 태양에너지 응용분야인 태양광분야는 14%를 차지하고 있으며, 이를 위하여 2012년까지 태양광 누적 설치량 목표를 1.3GW로 정하고 있으며, 이를 달성하기 위하여 10만대의 3kW 주택용 시스템, 4만대의 10kW 공공부문 시스템 및 3만대의 20kW 산업 건축용 시스템으로 구성할 계획을 가지고 추진하고 있다. (2) 발전용 태양전지는 일반적으로 옥외에 설치되어 사용됨에 따라 비나 바람 또는 먼지 및 온도변화와 우박 등의 외적 요소에 대하여 견딜 수 있도록 적절한 지지판을 이용하여 충분하게 보호되도록 하여야 할 필요가 있으며, 태양광발전을 외벽과 지붕에 설치하는 경우, 시공 시 가장 중점을 두어야 할 부분은 부착할 부분에 지지대를 설치하는 경우 방수에 대해서는 확실한 시공을 이루어져야 한다. (3) 커튼월에 태양전지를 부착하는 경우에 있어서 항목별 비용 비율 가운데, 태양전지 모듈이 전체 비용의 60%에 해당됨에 따라 BIPV의 전체 공사비가 좌우되므로 정확한 분류에 대한 필요가 있다고 할 수 있다. (4) 평지붕의 경우에는 받침대로서 경사각도 조정이 가능하지만, 경사지붕에서는 지붕에 맞추어 설치해야 하며, 일반적으로 방위각 ±45° 이내, 경사각도는 15~45°의 범위에서는 최대발전량과의 차이는 10% 이내로 나타났으며, 남측의 발전량을 1로 가정하는 경우, 남동과 남서에서는 약 0.96, 동과 서에서도 약 0.85정도를 확보하도록 하여야 한다. 또한 지붕의 경사에 대해서는 30°전후가 이상적이만, 30°를 1로 하는 경우 20°에서도 약 0.98정도는 확보될 수 있도록 하여야 한다. (5) 재료에 관계없이 통풍이 가능한 경우와 통풍이 불가능한 경우를 비교해보면, 통풍이 가능한 경우에서 발전효율은 26% 높게 나타났고, 발전단가는 17% 낮게 나타난 것을 알 수 있으며, 평지붕과 경사지붕형태에서 통풍이 가능한 경우를 비교해보면, 경사지붕에서의 발전효율이 평지붕보다 14.5% 정도 높게 나타났으나, 발전단가는 설치비용 등으로 인하여 경사지붕에서 16.7% 높게 나타난 것을 볼 수 있다. (6) 건축물 각 부위와 태양전지와의 구조적 결합을 통하여 태양전지의 재료와 부착형태에 따라 발전효율은 차이가 큰 것으로 나타났으므로, 설계자, 시공자 및 발주자에게 BIPV의 재료별 특징에 따른 발전효율과 발전단가에 대한 정보 제공을 제공하여야 할 것으로 판단된다. 그러나 본 논문에서 제시하고 있는 발전효율 및 발전단가는 2002년을 기준으로 하여 작성되었으므로, 현 시점에서는 발전효율과 발전단가에 대한 차이가 발생할 수 있으므로 향후 이에 대한 다양한 정보를 수집할 필요가 있다고 사료된다. (7) 본 논문에서는 태양전지의 재료별로는 결정질과 박막형으로 분류하였고, 이를 다시 통풍유무와 건축물 부위별로 세분화하여 분류하여, 향후 태양광발전 설치 시, 분류표를 활용한 기초자료를 제시하고자 한다.
본 연구에서는 다양한 형태를 취하고 있는 BIPV시스템에 대한 건축물의 구조체와 일체화된 요소를 평가하고 이를 건축물과 BIPV시스템의 특징 및 부착형태를 분류하여 향후 BIPV설치 시, 설계자, 시공자 및 건축주에게 향후 BIPV시스템 적용에 대하여 혼돈을 초래하지 않고, 분류표에 의하여 BIPV의 특징까지도 손쉽게 정보를 취득할 수 있도록 하는데 기초 자료를 제공하는데 목적이 있다. BIPV의 경우, BIPV의 기본 모듈을 형성하는 태양전지의 재료와 설치방법에 따른 공사기간 및 건축물의 부착부위별에 따라 발전량과 초기 공사비에 차이를 보이고 있고, 활용의 폭을 넓히기 위하여 BIPV의 분류체계를 확립하였으며 이에 대한 결론을 정리하면 아래와 같다. (1) 국내에서는 1988년부터 1999년까지 대체에너지 연구 분야 사업에 지원 및 융자를 실시하였으며, 이 가운데 태양에너지 응용분야인 태양광분야는 14%를 차지하고 있으며, 이를 위하여 2012년까지 태양광 누적 설치량 목표를 1.3GW로 정하고 있으며, 이를 달성하기 위하여 10만대의 3kW 주택용 시스템, 4만대의 10kW 공공부문 시스템 및 3만대의 20kW 산업 건축용 시스템으로 구성할 계획을 가지고 추진하고 있다. (2) 발전용 태양전지는 일반적으로 옥외에 설치되어 사용됨에 따라 비나 바람 또는 먼지 및 온도변화와 우박 등의 외적 요소에 대하여 견딜 수 있도록 적절한 지지판을 이용하여 충분하게 보호되도록 하여야 할 필요가 있으며, 태양광발전을 외벽과 지붕에 설치하는 경우, 시공 시 가장 중점을 두어야 할 부분은 부착할 부분에 지지대를 설치하는 경우 방수에 대해서는 확실한 시공을 이루어져야 한다. (3) 커튼월에 태양전지를 부착하는 경우에 있어서 항목별 비용 비율 가운데, 태양전지 모듈이 전체 비용의 60%에 해당됨에 따라 BIPV의 전체 공사비가 좌우되므로 정확한 분류에 대한 필요가 있다고 할 수 있다. (4) 평지붕의 경우에는 받침대로서 경사각도 조정이 가능하지만, 경사지붕에서는 지붕에 맞추어 설치해야 하며, 일반적으로 방위각 ±45° 이내, 경사각도는 15~45°의 범위에서는 최대발전량과의 차이는 10% 이내로 나타났으며, 남측의 발전량을 1로 가정하는 경우, 남동과 남서에서는 약 0.96, 동과 서에서도 약 0.85정도를 확보하도록 하여야 한다. 또한 지붕의 경사에 대해서는 30°전후가 이상적이만, 30°를 1로 하는 경우 20°에서도 약 0.98정도는 확보될 수 있도록 하여야 한다. (5) 재료에 관계없이 통풍이 가능한 경우와 통풍이 불가능한 경우를 비교해보면, 통풍이 가능한 경우에서 발전효율은 26% 높게 나타났고, 발전단가는 17% 낮게 나타난 것을 알 수 있으며, 평지붕과 경사지붕형태에서 통풍이 가능한 경우를 비교해보면, 경사지붕에서의 발전효율이 평지붕보다 14.5% 정도 높게 나타났으나, 발전단가는 설치비용 등으로 인하여 경사지붕에서 16.7% 높게 나타난 것을 볼 수 있다. (6) 건축물 각 부위와 태양전지와의 구조적 결합을 통하여 태양전지의 재료와 부착형태에 따라 발전효율은 차이가 큰 것으로 나타났으므로, 설계자, 시공자 및 발주자에게 BIPV의 재료별 특징에 따른 발전효율과 발전단가에 대한 정보 제공을 제공하여야 할 것으로 판단된다. 그러나 본 논문에서 제시하고 있는 발전효율 및 발전단가는 2002년을 기준으로 하여 작성되었으므로, 현 시점에서는 발전효율과 발전단가에 대한 차이가 발생할 수 있으므로 향후 이에 대한 다양한 정보를 수집할 필요가 있다고 사료된다. (7) 본 논문에서는 태양전지의 재료별로는 결정질과 박막형으로 분류하였고, 이를 다시 통풍유무와 건축물 부위별로 세분화하여 분류하여, 향후 태양광발전 설치 시, 분류표를 활용한 기초자료를 제시하고자 한다.
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