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이 책은 건축물 탄소중립의 핵심기술인 BIPV에 관한 이론과 실제를 담은 책이며, 사업개발, 설계, 시공에 관한 전반적인 내용을 다루고자 노력하였다. 우리가 경험하고 있는 태양광 사업의 새로운 영역인 BIPV사업을 계획하고 있는 사업개발자, 건축주와 건축설계사 등 건축물 탄소중립 분야 관계자에게 실질적인 도움이 되기를 기대하기 때문이다.
특히 그간의 태양광 산업이 임야, 폐염전, 간척지 등 토지 중심으로 사업을 추진하면서 재생에너지 본래의 취지와는 다르게 “태양광≒환경 파괴”라는 비판에 직면한 것은 안타까운 일이다. BIPV는 토지에 기반한 태양광 발전사업과는 다르게, 별도의 부지나 외부 구조물이 필요하지 않으며, 우수한 심미성을 기반으로 주민 수용성을 쉽게 확보할 수 있다. 특히 분산자원 본래의 목적에 부합하는 수요처에서의 직접 에너지 생산과 이를 통한 탄소배출 저감은, 건물이 밀집한 도심에서 가장 환영받는 에너지원으로 자리매김할 수 있는 강점이기도 하다.

책을 펴내며 …… 004

Ⅰ. 왜 필요해?
1. 건축물 탄소중립이 왜 필요한가 …… 013
2. ZEB, 건축물 탄소중립 솔루션 …… 018
3. 건물에 필요한 열, 전기에너지 …… 022
4. 건물 에너지 자립을 위해 가장 적합한 분산전원은 …… 027

Ⅱ. BIPV는 뭐야?
1. 태양광 발전은 뭐야 …… 033
2. 태양광 발전은 어떤 종류가 있어 …… 044
3. BIPV는 뭐야 …… 050
4. BIPV는 어떤 종류가 있어 …… 057

Ⅲ. 설계, 어떻게 해야 하나?
1. BIPV는 언제 사용해야 되는 거야 …… 067
2. 설치 관련 의무사항은 어떻게 확인하지 …… 076
3. 얼마나 설치해야 하는 거야 …… 082
4. 그 외에 BIPV를 설치하는 경우가 있어 …… 090
5. BIPV의 이상적인 프로세스는 뭐야 …… 102
6. BIPV 관련하여 인증이 필요해 …… 112
7. G2G와 G2B는 무엇을 뜻하는 거야 …… 117
8. KW랑 KWh 차이는 뭐야 …… 122
9. 모듈 효율은 뭐야 …… 124
10. 발전시간, 일조시간은 뭐야 …… 127
11. BIPV 모듈의 색상과 사이즈 선택이 가능한가 …… 135
12. 눈부심, 문제는 없나 …… 141
13. 화재 대응 관련 기준은 있나 …… 145

Ⅳ. 적용하면 뭐가 좋지
1. 전기화 대응과 탄소배출 저감 …… 153
2. 전기요금과 외장재, 투자회수의 관계 …… 158
3. 부동산 가치의 상승 …… 169

Ⅴ. 시공, 어디에 붙이지
1. 어디에 붙이지 …… 175
2. 디테일 도면 지원해 주나 …… 181
3. 누가 지원해 주나 …… 188
4. 어떻게 붙이지 …… 192
5. 종류별 시공법 …… 197
6. 시공, 얼마나 걸려 …… 216
7. 마감은 어떻게 해 주나 …… 222

Ⅵ. 관리는 어떻게 해
1. 고장나면 어떻게 하지 …… 239
2. 몇 년이나 보증해 줘 …… 247
3. 효율 높일 수 있는 방법이 있나 …… 251

부록
1. BIPV 모듈의 이해 …… 259
2. 모듈 종류에 따른 BIPV 적용 사례 …… 265
3. BIPV 타입별 설치 기법 …… 311

책을 펴내며


기후변화란 일정한 지역에서 오랜 기간에 걸쳐 나타나는 평균적인 날씨 패턴의 변화를 말한다. 장기간의 변화이므로 이를 느끼지 못하는 것일 일반적일 것이나, 근래에 이르러서는 겨울철의 뚜렷한 기온 상승, 삼한사온(三寒四溫)을 밀어내는 삼한사미(三寒四微) 현상 등으로 급격한 환경변화를 느끼지 못하는 사람이 드물 정도이다.
탄소배출 주요부문에 대한 분야별 대응과 저감기술 개발을 통한 기후변화 대응이 활발한 지금, RE100, 전기차(EV) 등으로 대표되는 산업생산이나 수송부문의 혁신적인 변화와는 다르게 건축부문의 변화는 더디게 진행되고 있다. 한번 지어지면 장기간 건설 당시의 상태를 유지해야 하는 건축물의 특성이 있기 때문에, 건축물 관련 탄소배출량이 전체 배출량의 40%를 차지하더라도 개선이 빠르게 이루어지지 않는다.
그러나 우리는 다시 오지 않을 기회를 맞이하고 있다. 에너지 비용 상승에 대응하는 다양한 노력, 제로에너지건축물(ZEB), 녹색건축 인증 정책 등 친환경 의무 강화로 건축물 탄소중립의 전환기(轉換期)가 도래하고 있다. 최근 건설 경기의 침체와 시공사 사업비 부담으로 ZEB 인증 의무화가 유예되었으나, 탄소중립을 위한 큰 흐름에 지장을 주지는 않을 것이다. “태풍이 분다고, 강물의 흐름을 거스를 수는 없는 법.” 현 시대를 관통하는 메가 트랜드로서 탄소중립이 자리잡고 있기 때문에 오히려 그 기간 동안 건축물 탄소중립에 관련된 이해관계자들은 시장 변화와 충격에 대비하고, 역량을 다질 수 있는 시간을 가질 것이다.
이 책은 건축물 탄소중립의 핵심기술인 BIPV에 관한 이론과 실제를 담은 책이며, 사업개발, 설계, 시공에 관한 전반적인 내용을 다루고자 노력하였다. 우리가 경험하고 있는 태양광 사업의 새로운 영역인 BIPV사업을 계획하고 있는 사업개발자, 건축주와 건축설계사 등 건축물 탄소중립 분야 관계자에게 실질적인 도움이 되기를 기대하기 때문이다.
특히 그간의 태양광 산업이 임야, 폐염전, 간척지 등 토지 중심으로 사업을 추진하면서 재생에너지 본래의 취지와는 다르게 “태양광≒환경 파괴”라는 비판에 직면한 것은 안타까운 일이다. BIPV는 토지에 기반한 태양광 발전사업과는 다르게, 별도의 부지나 외부 구조물이 필요하지 않으며, 우수한 심미성을 기반으로 주민 수용성을 쉽게 확보할 수 있다. 특히 분산자원 본래의 목적에 부합하는 수요처에서의 직접 에너지 생산과 이를 통한 탄소배출 저감은, 건물이 밀집한 도심에서 가장 환영받는 에너지원으로 자리매김할 수 있는 강점이기도 하다.
건축물 태양광으로서 BIPV는 제로에너지건축물 달성을 위한 재생에너지의 핵심 기술로서 문의가 증가하고 있으나, 전통적인 건축물의 분야가 아닌, 건축과 전기 분야의 융합영역이라는 특수성이 있고 현재까지는 지식과 경험이 일부 전문가에게 집중되어 있어 관심의 깊이에 비해 실제적인 지식이 체계화되어 있지 않은 측면이 있다.
이러한 업계 현실을 타개하고, 지식과 경험 공유를 통해 건물 태양광으로서 BIPV 영역을 확대하고, 비즈니스를 활성화하고자 하는 목적으로 BIPV를 20년 이상 경험한 건축, 전기 분야 전문가들이 의기투합하여 이 책의 집필에 참여했다. BIPV는 발전설비로서 전력을 생산하는 태양광의 특성과, 파사드로서 건물의 개성을 드러내는 건축외장재의 특성을 함께 가지므로 한 사람이 전 과정을 담당하기 어려운 복합적인 분야이며, 많은 전문가들이 토론하고 협력해야만 완성도를 높일 수 있는 분야이기도 하다. 집필과정에서 필자들도 지식을 체계적으로 정리할 수 있는 계기를 가지며, 역량을 향상할 수 있는 좋은 시간을 가질 수 있었다.
향후 제로에너지건축 의무화, 지역별 녹색건축기준 강화 등 산업 성장의 동인(動因)이 되는 정책이 강화되는 시점에서, BIPV 산업은 크게 성장할 것이며, 다양한 분야의 많은 전문가들을 필요로 할 것이다. BIPV에 대한 관심에도 불구하고, 본 분야에 대한 참고도서가 많지 않음을 생각할 때, 산업을 이해하고자 하는 분들이 본 도서를 참고하기를 희망한다.
집필에 참여한 전문가 외에도 다양한 분들이 많은 도움을 주셨다. 특히 도서제작과 관련하여 다양한 자료를 제공해 주시고, 적극적으로 협조해 주신 ㈜에스지에너지 이진섭 대표님, 이희성 이사님, 손동욱 이사님, 연규정 이사님, 문현진 차장님, 이도하 팀장님, 최은영 팀장님, 한승연 주임님, 강소미 주임님, ㈜아반시스 지준페이 대표님, 박병준 상무님, 한정규 부장님, 유신재 부장님, 이기성 부장님, 강남구 건축사회 박봉준 회장님, 이현주 부장님, ㈜에이비엠 김병철 회장님, 김정훈 대표님, 켑코이에스(주) 김보민 차장님, 김종문 대리님, ㈜EAN 테크놀로지 신지웅 대표님, 박성호 전무님, 송치호 본부장님, ㈜대성쏠라 양성우 대표님, 양세진 과장님, ㈜제일구조건축사 한경민 소장님, 이건창호 안정혁 이사님, ㈜유아이네트웍스 정성훈 부사장님, 양민욱 팀장님, 나우시스 이승상 대표님, 한국건설생활환경시험연구원 김규진 박사님, BIMs 전현우 박사님, 에너지엑스 박성현 대표님, 홍두화 대표님, 송상민 대표님, 서울기술연구원 정수경 수석님, 중앙강재 천지현 부사장님, ㈜ESG 김용철 대표님, 린드먼아시아 이상열 전무님, 라인강건산업(주) 홍순경 대표님, 이병수 대표님, 에이치원자산운용 최훈 대표님, 제일건업 방민석 대표님, 김영훈 실장님, 한양대학교 경영학과 신민수 교수님, 부산대학교 전기공학과 김희제 교수님, 오산대학교 세무회계과 진동민 교수님, 경남정보대학교 전기과 김상효 교수님, 폴리텍대학 메카트로닉스과 조승근 교수님, 신구대학교 실내건축과 김지욱 교수님, 홍익대학교 공공디자인학과 장영호 교수님, 고려대학교 기술경영전문대학원 김영준 교수님, 국민대학교 글로벌창업벤처대학원 황보윤 교수님, 멘토 박경빈 단장님, 김현국 사장님, 엠케이 윤지영 차장님, 김성원 매니저님, VPP랩 차병학 대표님, 신안그린에너지 신철홍 대표님, 유토디앤씨 김상래 대표님, 리니트코리아 신재웅 대표님, ㈜가림테크 한종두 대표님, 서울경제진흥원 김진환 수석님, 국립수산과학원 이동길 연구관님, 전기연구원 홍지태 박사님에게도 깊은 감사의 말씀을 드린다.
또한 집필 기간이 지연됨에도 기다려주시고, 높은 전문성으로 편집과정을 진행해 주신 신구문화사 대표님과 최승복 편집부장님 이하 관계자 분들께도 감사의 인사를 드린다.
마지막으로 오랜 집필과정에서 저녁, 주말에도 함께 시간을 보내지 않고 노트북과 씨름하고 있는 가장을 묵묵하게 응원해주고, 마음으로 지지해 주는 필자들의 가족에게 고마움을 전한다.

2024년 봄
대표저자 박성진