이 주 야 기자  

시스템창호 전문기업 이건창호는 국내 최초로 염료감응 태양전지(DSSC)를 적용한 고단열 건물일체형 태양광발전시스템(BIPV) 창호제품을 서울시 인재개발원에 성공리에 시공 완료했다고 3월 14일 밝혔다. 이는 서울시의 ‘염료감응 태양전지를 이용한 공동 주택 등 고단열 BIPV 창호제품제작 기술개발’ 사업을 통해 달성한 성과다. 서울시는 염료감응 태양전지 기술을 창호에 적용시켜 전기생산 기능과 창문 고유의 기능을 동시에 부여한 국내 최초의 연구 시도를 지원해 왔으며, 이건창호가 DSSC를 이용해 공동주택 등에 고단열 BIPV 창호제품을 서울시 인재개발원에 시공했다. 차세대 태양전지로 각광 받고 있는 DSSC가 실제로 건물에 적용되어 시공된 것은 국내에서 이번이 처음이다.

BIPV 시스템이란, 건물의 외장재에 태양광을 적용하는 시스템을 총칭하는 것으로 DSSC는 다른 태양전지(실리콘 태양전지, 화합물 태양전지 등)에 비해 BIPV 시장에서 경쟁력이 우수하고 그 적용 가능성이 높아 활발한 연구가 이루어져 오고 있었다.

DSSC는 유리와 유리 사이에 특수한 염료를 발라 마치 식물이 광합성을 하듯 태양광을 전기로 전환시키는 기술을 적용한 태양전지다. 기존의 실리콘 전지에 비해 원재료 및 공정, 설비비가 저렴할 뿐만 아니라, 흐린 날씨에서도 발전효율이 높은 것이 장점이다. 또한 단일 색상만 가능한 실리콘 전지와 달리 염료를 사용해 다양한 색상의 제품을 제작할 수 있고, 건물의 곡선 면에도 적용이 가능하다는 점에서 BIPV 시장에 가장 적합한 제품으로 평가받아 왔다.

이건창호는 2008년부터 염료감응 태양전지를 자체 개발해 왔으며, 2010년 12월 국내 최초로 염료감응 태양전지 창호 시제품이 건자재 적합성 테스트를 통과한 것을 비롯해 관련 특허를 50여개나 취득할 정도의 기술력을 보유하고 있다. 또한, 2010년 6월부터 지식경제부가 주관하는 ‘고속공정을 이용한 DSSC 대면적 고단열 창호 제작기술 개발’ 과제에도 참여해 2013년 완료를 목표로 연구를 수행하고 있다. 이후에도 이건창호는 2010년 12월부터 올 2월까지 14개월 동안 에너지 효율이 높은 단열 시스템창호와 DSSC를 결합해 공동주택 등에 적합한 내구성과 에너지 효율을 갖춘 단열 BIPV 제품의 기술개발을 계속해 왔다. 그동안 염료감응 태양전지를 적용한 창호 개발과 관련해 단열, 내구성, 손실률 등 7가지 항목에 대한 테스트를 실시했으며, 대부분의 항목에서 목표치를 초과하는 성과를 거두었다. 뿐만 아니라 염료감응 태양전지의 특성에 맞는 마이크로 인버터를 개발해 이번 서울시 사업에 적용했으며, 모니터링 시스템을 갖추어 실시간 발전량을 체크할 수 있는 시스템까지 갖추는 성과를 거둔 것으로 알려졌다.

서울시를 비롯한 주요 도심에 더 이상 단순 PV를 설치할 공간이 부족하다는 의견이 많아 결국 국내에서는 BIPV가 태양광발전에 있어 가장 적합한 분야라고 판단되고 있는 상황에서 이번 시공 성과는 향후 제품 상용화에 큰 발판이 될 전망이다. 이건창호는 DSSC를 BIPV와 같은 발전용 방식 외에도 조명에 사용할 수 있는 충전용 방식, 특수 모듈화 개발 등 적극적인 상용화, 상품화를 추진하고 있다.

한편, 서울시는 이번에 시제품으로 인재개발원 다솜관(기숙동)에 설치한 창호의 시범 운영 기간 동안 단열, 에너지 생산 결과를 수집·분석·성능 검증의 모니터링을 통해 기술을 상용화할 계획이다.

김영성 서울시 기후환경본부 환경정책과장은 “염료감응 태양전지는 아파트·고층 건물이 많은 서울의 도시 특성에 적합한 기술”이라며, “에너지 효율은 물론 심미성을 갖추고 있어 시장 경쟁력 있는 서울형 신재생에너지로 발전시켜 나갈 것”이라고 밝혔다. 또한 정성훈 이건창호 연구소 수석연구원은 “염료감응 태양전지를 적용한 창호의 보급은 화석에너지 사용에 따른 지구온난화 등 각종 환경문제와 유가상승 등에 효과적인 해결책이 될 수 있을 뿐만 아니라 국내 실정에 가장 적합한 BIPV 사업의 확대를 위한 중요한 첫 걸음”이라며 “시스템창호 기술에 DSSC를 접목시켜 창호전문기업으로서의 역량을 강화하는 한편, 향후 다양한 방식으로 DSSC 기술의 적용범위를 확대하겠다”고 밝혔다.

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