1. 국내정책방향
2025년 정부는 기후에너지부를 신설하여 기후위기 대응 및 에너지전환 정책을 체계적으로 추진해 나갈 계획으로 건물부문에 있어 신축건물은 제로에너지건축물 확대와 기존 건물의 그린리모델링 확대를 통해 건물부문의 탄소배출 수준을 2035년까지 2018년 대비 절반 수준인 47% 이상 감축을 목표로 하고 있으며, 2024년부터 2050년까지 88% 감축을 목표로 발표하였다.

이에 정부는 제로에너지건축물 보급확산을 위하여 태양광 설치 확대를 추진하였으며, 대규모 인프라 구축과 함께 건물 옥상, 주차장 등 생활공간 활용, 농가 태양광 지원 확대, 영농형 태양광 활성화 등 다양한 정책을 추진하고 있다.

 

 

2. 국내 현행 태양광설비 시공기준에 및 문제점
신재생에너지 설비지원 등에 관한 지침(개정 2025.05.20.)의 [별표 1] “신재생에너지 설비 원별 시공기준”의 태양광 설비 시공기준에 따르면 현행 기준에서는 여러 조건에 따라 설치 방위각과 경사각을 제한하고 있으며, 또한 음영에 의한 영향을 고려하여 5시간 이상 일조 조건을 요구하고 있다. 기준을 통해 PV시스템의 설치조건(경사각 및 방위각)을 제한하게 된 이유에 대해 다양한 목적이 있겠지만 제로에너지건축물 인증제도의 의무화와 같이 현 건물부문의 제도를 고려할 때 태양광설비 설치조건에 대한 기준은 재고될 필요성 있는 것으로 사료된다. 특히, 현행 기준에서 제한하고 있는 설치각도는 정동향 90도 수직설치 또는 정서향 90도 수직설치를 경계로 북측에는 어떠한 조건으로도 설치를 허용하지 않고 있다.

 

한밭대학교 신재생에너지 건축연구실(윤종호교수) 연구자료에 따르면 다양한 실측 결과와 노모그램을 통해 입증한 결과로, 보다 설치 여건이 용이할 수 있고, 보다 많이 연간 발전량을 기대할 수 있는 위치를 원천적으로 기준에 의해 배제시키고 있는 상황인 것으로 나타났다. 아래 제시된 노모그램에 따르면 굵은 하늘색 선에서 나타난 바와 같이 북향 조건에서 청색 굵은선 안쪽의 영역은 모두 정서향 또는 정동향 90도 설치보다 더 많은 발전량을 기대할 수 있는 조건임을 확인할 수 있으며, 최악 조건인 정북향 90도 조건에서도 최대 발전 설치조건 대비 약 1/3 ~ 1/4 정도의 연간 발전량을 기대할 수 있는 것으로 나타났다.
 

 

또한, 남북 방향으로 경사진 박공지붕 주택에 설치된 17kWp 규모의 태양광 시스템 발전량에 대한 실측 결과와 이를 이론적 예측 노모그램과 비교 결과이며 설치 각도에 따른 연간 발전량의 실측 결과와 이론적 예측 결과가 잘 부합하는 것으로 나타났다

 

 

이에, 약 20도 정도의 경사각으로 북향 지붕면에 설치된 PV시스템의 연간 발전량은 남향 수직벽에 설치된 PV모듈의 발전량보다 더 많이 발전되고 있음을 확인할 수 있으며, 일반적으로 인식되고 있는 태양광 시스템의 북측면 설치 불가는 잘못된 선입견이며, 설치 경사각에 따라 북향면도 충분한 발전량을 기대할 수 있을 것으로 판단된다.

제로에너지건축물 확대를 위해서는 태양광설비 설치기준에 대해 다양한 향 및 총 일조 시간 등에 대한 기준에 있어 추가적인 재고가 필수적으로 이루어져야 할 것으로 보여지며, 특히 제로에너지건축물 고등급을 목표로 할 경우에는 태양광 외 추가 신재생에너지원까지 고려해야 하는 사항도 발생되기에 추가공사비에 대한 부담을 완화하기 위해서는 북향을 활용할 수 있는 제도와 연속일조 2h까지도 평가가능하도록 설치기준의 재정비가 필요할 것으로 판단된다.
 

 

3. 국내·외 태양광설치 사례(국외사례 : 스위스중심)
스위스는 에너지 전환 정책에 따라 태양광 설치가 빠르게 증가하고 있으며, 특히 주거용 및 상업용 건물 옥상 설치가 활발하게 이루어지고 있으며, 겨울철 전력 부족 문제와 화석 연료 수입 의존도를 해결하기 위해 재생에너지 전환을 가속화하고 있다. 2024년 6월 국민투표를 통해 신규 전력 공급법이 68.72%의 찬성표를 받아 통과되었으며, 이 법안에 따라 재생에너지 가속화를 목표로 300㎡ 이상의 신축건축물은 지붕, 외벽에 태양광 설비설치 의무화가 시행 중이다. 스위스 현지 언론 보도(TA紙, 4.16)에 따르면, 스위스에 태양광 시스템 건설이 사상 최고치를 기록하며 증가세를 타고 있으며, 옥상에 설치하는 태양광 신규 발전 설비는 전국적으로 약 32만 개로 추산되며, 이는 5년 전에 대비 두 배 이상 증가한 수치로 보도되었다. 또한, 원전으로 생산하는 전력이 40% 미만이며 태양광 발전으로 약 10%의 전력을 생산하고 있고 2035년까지 전력 생산량이 현 규모에서 4배가량 증가될 것으로 전망하고 있다.

 

 

 

 

 

스위스는 태양광PV 및 입면 BIPV를 건물 전체표면에 구현하여 외관 디자인의 일관성을 추구하는 것으로 파악되었으며, 이를 통해 건물에서 전기발전량을 극대화하여 건물의 에너지효율화를 도모하는 것으로 나타났다. 이에, 국내 건축물도 태양광을 적극적으로 건물에 적용하고, 활용할 수 있는 제도개선 등이 이루어져야 할 것으로 판단된다.

참고자료

1. 건축물 성능인증에 관한 법규 및 기준, 네드 정기간행물 VOL.023
2. Power performance assessment of PV blinds system considering self-shading effects, Solar Energy, 4 July 2023
3. The Assessments of Operational Performance for North-facing PV System based on Measured Data, Journal of KSES, Vol.42, No.5, 2022
4. 제로에너지건축물(ZEB)을 위한 건물 일체형 태양광(BIPV) 기술동향_한밭대학교(윤종호 교수님)
5. https://solarchitecture.ch/solaris-416/
6. https://new.abb.com/news/detail/54973/worlds-first-energy-self-sufficient-multifamily-house
7. https://www.archdaily.com/900948/grosspeter-tower-burckhardt-plus-partner-ag