[논문]태양광 발전기의 심미성 향상을 위한 사례분석 연구 : 건물 수직 측벽에 설치되는 사례를 중심으로

이재현; 박지훈; 남원석; 장중식

doi:10.15207/jkcs.2020.11.12.097

태양광 발전기의 심미성 향상을 위한 사례분석 연구 : 건물 수직 측벽에 설치되는 사례를 중심으로
A Case Study on the Improvement of the Beauty of Photovoltaic Generator : Focusing on the case of installation on the vertical side wall of a building 원문보기

한국융합학회논문지 = Journal of the Korea Convergence Society, v.11 no.12, 2020년, pp.97 - 103

이재현 (국민대학교 테크노디자인대학원 제품이노베이션학과) , 박지훈 (국민대학교 테크노디자인대학원 제품이노베이션학과) , 남원석 (국민대학교 조형대학 공업디자인학과) , 장중식 (국민대학교 조형대학 공업디자인학과)

초록
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본 연구는 건물에서의 태양광발전시스템 중 수직 측벽에 설치 및 적용되는 태양광발전시스템을 연구의 범위로 설정한다. 연구 방법으로 문헌연구를 통하여 이론적 배경을 고찰하였고, 이후 국내외 수직 측벽에 설치 및 적용되는 태양광 발전기 디자인의 현황과 동향, 특징을 파악하여 사례를 조사, 분석하였다. 그 결과 태양광 발전기의 중요도와 필요성, 발전 가능성 및 성장세를 확인하였으며, 심미성 향상을 위한 긍정적 요인과 방향성을 발견하였다. 이러한 점을 기준으로 향후 수직 측벽에 설치 및 적용되는 태양광발전시스템디자인에 적용할 시 올 수 있는 기대효과를 제안하고, 추후 연구 진행할 그린 파사드 디자인을 활용한 박막 태양전지 디자인 기술 개발 제안에 대해 심미성 향상을 위한 방향성과 의의를 확인하고자 한다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study sets the solar power system installed and applied to the vertical side wall among the photovoltaic systems in the building as the scope of the research. The theoretical background was considered through literature research as a research method, and the current status, trends and characteristics of solar generator design installed and applied to domestic and foreign vertical side walls were then investigated and analyzed cases. As a result, the importance and necessity of photovoltaic generators, potential for power generation and growth were identified, and positive factors and directions were found for improving aestheticity. Based on this point, we would like to propose expected effects that can be applied to photovoltaic system design installed and applied to vertical side walls in the future, and confirm the direction and significance of the improvement of aesthetic quality of the proposal for development of thin film solar cell design technology using green facade design.

주제어

표/그림 (10)

그림 Fig. 1. Photovoltaic Generator System Configuration
그림 Fig. 2. New Installation Trends for Renewable Energy Generations
그림 Fig. 3. Gangdong gu Office
표 Table 1. characteristics of photovoltaic generator
그림 Fig. 4. KOLON One&Only Tower
그림 Fig. 5. KEB Hana Bank in Samseong-dong 'PLACE1'
그림 Fig. 6. Lewetan way pie Building
그림 Fig. 7. Panasonic Solar Ark Building
그림 Fig. 8. Coal Silo in Swiss
표 Table 2. Case Analysis Results

AI 본문요약
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문제 정의

측면을 발견했다. 그로 인해 앞으로의 태양광발전 시스템의 수직 측벽 설치, 적용에 심미성 향상의 유효성을발견했고, 향후 진행할 그린 파사드 디자인 활용을 위한박막 태양전지 디자인 기술 개발의 방향성을 강구하고자하였다. 본 연구의 향후 연구과제로는 박막 태양전지를활용하여 수직 측벽에 설치하는 태양광발전 시스템 파사드 디자인 제안에 관하여 연구 대상을 세밀하게 나누어더욱 효용성 있는 연구가 필요하다.
셋째, 이를 토대로 태양광발전기의 중요도와 필요성, 발전 가능성 및 성장세를 확인하여 실내외를 동반한 미관창출, 다양한 색상의 활용, 주변 환경과 조화, 디자인적 컨셉 등의 시각적인 변화를 확인하였다. 넷째, 위의 내용을 기준으로 향후 수직 측벽에 설치 및 적용되는 태양광발전시스템디자인에 적용할시 올 수 있는 긍정적인 측면을 제안하고, 향후 진행할 그린 파사드 디자인 활용을 위한 박막 태양전지 디자인기술 개발의 방향성을 확인하고자 한다.
본 연구는 건물에 여러 구조와 형태, 디자인 컨셉으로설치되는 다양한 태양광발전 시스템의 국내외 디자인 현황과 동향, 특징을 파악하여 사례를 조사, 분석을 통해 태양광 발전기의 중요도와 필요성, 발전 가능성 및 성장세를 확인하였으며, 실내외를 동반한 미관창출, 다양한 색상의 활용, 주변 환경과의 조화, 디자인적 컨셉, 등의 시각적인 변화와 함께 위 사항을 원활하게 적용하기 위한기술 동향의 확인으로 심미성 향상을 위한 긍정적 요인과 측면을 발견했다. 그로 인해 앞으로의 태양광발전 시스템의 수직 측벽 설치, 적용에 심미성 향상의 유효성을발견했고, 향후 진행할 그린 파사드 디자인 활용을 위한박막 태양전지 디자인 기술 개발의 방향성을 강구하고자하였다.
본 연구는 수직 측벽에 설치한 태양광발전 시스템의국내외 동향과 현황 다양한 사례 조사를 통하여 수직 측벽에 설치되는 태양광발전 시스템의 디자인적 심미성 향상을 위한 긍정적인 측면을 토대로 향후 설계 및 디자인되어 적용, 설치 시 주목해야 할 측면을 알아보고자 한다. 일반 태양광 발전시스템과 달리 별도 설치 공간을 위한부지가 필요 없어 단순하게 전력 생산만을 위한 것이 아닌 건물 외부를 아름답게 꾸미기 위한 건축자재로 사용할 수 있어 건축자재 비용의 감축으로 경제성을 높일 수있고, 심미적 효과 상승으로 건물의 부가가치를 상승하는동시에 조망권 확보를 도와준다.
한다[15]. 이러한 점을 기반으로 국외에선 다양한 색상의 태양전지 패널과 패턴, 음영을 통하여 기능적인 측면과 동시에 미관창출을 위한 시도를 확인했다. 대부분의 사례에서 공통적으로 확인했던 사실은 주변 환경과 조화를 위해 태양전지 패널을 설계하고 설치하여 주변과의 조화성을 통해 주변 환경과 건물의 일체감을 주고 있다는 점이다.
즉, 태양광발전시스템의 설치에 있어서 디자인적 개념과의 융합을 통해 다양한 긍정적 측면을 적용하여 경관상의 심미성, 기능적 조화성이필요하다[1]. 이에 따라 본 연구는 건물에서의 태양광발전시스템 중 수직 측벽에 설치 및 적용되는 태양광발전시스템을 연구의 범위로 설정하고 태양광 발전기의 정의와 특성 및 유형, 현황을 파악한 뒤 국내외 수직 측벽에설치 및 적용하는 태양광 발전기 디자인의 사례 분석을토대로 향후 진행할 그린 파사드(Facade) 디자인 활용을위한 박막 태양전지 디자인 기술 개발의 방향을 모색하여 긍정적인 측면을 도출하고 방향성을 제시하고자 하였다.

제안 방법

둘째, 국내외 수직 측벽에 설치 및 적용되는 태양광 발전기 디자인의 현황과 동향, 특징을 파악하여 사례를 조사하여 분석하였다. 셋째, 이를 토대로 태양광발전기의 중요도와 필요성, 발전 가능성 및 성장세를 확인하여 실내외를 동반한 미관창출, 다양한 색상의 활용, 주변 환경과 조화, 디자인적 컨셉 등의 시각적인 변화를 확인하였다.
본 연구는 세계적으로 에너지의 주 소비 부문인 산업, 운송, 건물 3대 부문 중 36%의 가장 큰 비중을 차지하는 건물로 사례를 한정하였으며, 수직 측벽에 설치 및 적용되는 태양광 발전기 및 태양광 발전시스템을 범위로 설정하여 국내외 사례 조사를 진행하고 디자인적 측면의 특성을 토대로 분석하였다.
본 연구의 연구 방법으로는 첫째, 문헌연구를 통하여 태양광 발전기에 대한 정의, 특성, 유형 등 이론적 배경을 고찰하였다. 둘째, 국내외 수직 측벽에 설치 및 적용되는 태양광 발전기 디자인의 현황과 동향, 특징을 파악하여 사례를 조사하여 분석하였다.

대상 데이터

2018년 서울시 건축상 대상에 선정된 서울 강남구 삼성동 KEB하나은행 건물 PLACE1이다. 서울시 제공 건물의 일조 환경을 조절하고, 발코니 역할을 하며 독특한 외관까지 만들어냈다.

성능/효과

현 국내 태양광발전 시장 규모는 협소하다. 그러나 정부의 그린 뉴딜 정책으로 빠른 속도로 시장이 성장하고 있으며, 시장 규모는 세계 시장 대비 5% 내외에 불과하지만 정부의 정책적인 지원으로 지난 연평균 145.3%의 고 성장세인 것을 확인할 수 있다. 국내 태양광발전시스템의 생산능력 대비 시장의 규모가 작아 전체 총매출 가운데 수출 비중이 약 60%에 달하며, 최근 글로벌 태양광발전시스템의 확대된 수요로 인해 수출 비중 및 수출액은 매년 확대되고 있다.
대부분의 사례에서 공통적으로 확인했던 사실은 주변 환경과 조화를 위해 태양전지 패널을 설계하고 설치하여 주변과의 조화성을 통해 주변 환경과 건물의 일체감을 주고 있다는 점이다. 또한 기술에 디자인을 접목하여 새로운 가치를 창출한다는 점도 확인할 수 있었다. 앞서 조사한 사례들을 정리하면 다음 Table 2와 같다.
둘째, 국내외 수직 측벽에 설치 및 적용되는 태양광 발전기 디자인의 현황과 동향, 특징을 파악하여 사례를 조사하여 분석하였다. 셋째, 이를 토대로 태양광발전기의 중요도와 필요성, 발전 가능성 및 성장세를 확인하여 실내외를 동반한 미관창출, 다양한 색상의 활용, 주변 환경과 조화, 디자인적 컨셉 등의 시각적인 변화를 확인하였다. 넷째, 위의 내용을 기준으로 향후 수직 측벽에 설치 및 적용되는 태양광발전시스템디자인에 적용할시 올 수 있는 긍정적인 측면을 제안하고, 향후 진행할 그린 파사드 디자인 활용을 위한 박막 태양전지 디자인기술 개발의 방향성을 확인하고자 한다.
위 사례들을 토대로 그린 파사드 디자인에 적용하였을때 올 수 있는 긍정적인 요소는 첫째, 태양전지의 다양한색상과 패턴, 음영, 배치를 통해 건물의 개성을 나타냄과동시에 심미성을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다. 둘째, 태양전지를 통해 주변 환경과의 일체감을 높여 도시가 주는 느낌과 도시의 특색을 보다 명확하게 나타낼 수있을 것으로 기대된다.
조사한 사례와 같이 저탄소 감축과 에너지 절감을 목적으로 태양전지를 활용한 건축물의 디자인이 활발히 이루어지는 것을 확인할 수 있었다. 2020년부터 1000㎡ 이상의 면적인 공공건축물은 자체 생산한 에너지로 소비량을 충당하는 제로 에너지 건축 시공이 의무화되고, 2025년은 500㎡ 이상의 공공건축물, 1000㎡ 이상 민간건축물로 확대되며, 2030년부터는 500㎡ 이상의 모든 건축물을 대상으로 제로 에너지 건축물로 시공해야 한다.

후속연구

둘째, 태양전지를 통해 주변 환경과의 일체감을 높여 도시가 주는 느낌과 도시의 특색을 보다 명확하게 나타낼 수있을 것으로 기대된다. 셋째, 태양전지의 기술과 디자인을 융합하여 새로운 가치를 창출하여 다양한 분야에서활용할 수 있을 것으로 기대된다.
그로 인해 앞으로의 태양광발전 시스템의 수직 측벽 설치, 적용에 심미성 향상의 유효성을발견했고, 향후 진행할 그린 파사드 디자인 활용을 위한박막 태양전지 디자인 기술 개발의 방향성을 강구하고자하였다. 본 연구의 향후 연구과제로는 박막 태양전지를활용하여 수직 측벽에 설치하는 태양광발전 시스템 파사드 디자인 제안에 관하여 연구 대상을 세밀하게 나누어더욱 효용성 있는 연구가 필요하다.
둘째, 태양전지를 통해 주변 환경과의 일체감을 높여 도시가 주는 느낌과 도시의 특색을 보다 명확하게 나타낼 수있을 것으로 기대된다. 셋째, 태양전지의 기술과 디자인을 융합하여 새로운 가치를 창출하여 다양한 분야에서활용할 수 있을 것으로 기대된다.

참고문헌 (15)

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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