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 …… 011 2. ZEB, 건축물 탄소중립 솔루션 …… 016 3. 건물에 필요한 열, 전기에너지 …… 020 4. 건물 에너지 자립을 위해 가장 적합한 분산전원은 …… 025 Ⅱ. BIPV는 뭐야? 1. 태양광 발전은 뭐야 …… 031 2. 태양광 발전은 어떤 종류가 있어 …… 042 3. BIPV는 뭐야 …… 048 4. BIPV는 어떤 종류가 있어 …… 055 Ⅲ. 설계, 어떻게 해야 하나? 1. BIPV는 언제 사용해야 되는 거야 …… 065 2. 설치 관련 의무사항은 어떻게 확인하지 …… 072 3. 얼마나 설치해야 하는 거야 …… 079 4. 그 외에 BIPV를 설치하는 경우가 있어 …… 087 5. BIPV의 이상적인 프로세스는 뭐야 …… 100 6. BIPV 관련하여 인증이 필요해 …… 110 7. G2G와 G2B는 무엇을 뜻하는 거야 …… 115 8. kW랑 kWh 차이는 뭐야 …… 120 9. 모듈 효율은 뭐야 …… 122 10. 발전시간, 일조시간은 뭐야 …… 126 11. BIPV 모듈의 색상과 사이즈 선택이 가능한가 …… 134 12. 눈부심, 문제는 없나 …… 139 13. 화재 대응 관련 기준은 있나 …… 143 Ⅳ. 적용하면 뭐가 좋지 1. 전기화 대응과 탄소배출 저감 …… 151 2. 전기요금과 외장재, 투자회수의 관계 …… 156 3. 부동산 가치의 상승 …… 167 Ⅴ. 시공, 어디에 붙이지 1. 어디에 붙이지 …… 173 2. 디테일 도면 지원해 주나 …… 179 3. 누가 지원해 주나 …… 185 4. 어떻게 붙이지 …… 189 5. 종류별 시공법 …… 194 6. 시공, 얼마나 걸려 …… 213 7. 마감은 어떻게 해 주나 …… 219 Ⅵ. 관리는 어떻게 해 1. 고장나면 어떻게 하지 …… 233 2. 몇 년이나 보증해 줘 …… 240 3. 효율 높일 수 있는 방법이 있나 …… 244 부록 1. BIPV 시공 디테일 …… 251 2. 모듈 종류에 따른 BIPV 적용 사례 …… 259 3. BIPV 타입별 설치 기법 …… 299 4. 지역별 녹색건축 기준(신재생의무비율) …… 347

책을 펴내며



건축물의 탄소중립 실현은 우리 시대의 과제로 자리잡아 가고 있다. 나날이 신기록을 써나가는 폭염, 폭우, 미세먼지를 피해 사람들은 건물로 모이고, 건물에서 에너지를 사용하며 탄소를 배출한다. 배출된 탄소는 다시 외부 환경을 악화시키는 악순환의 고리 속에서 건물은 우리의 소중한 보호막이자 주된 활동 반경이 된다.
우리가 건물 내에서 쾌적하게 생활하고, 근무하기 위해서는 많은 에너지가 필요하다. 사람은 항온 동물이기 때문에 온도와 습도를 일정 상태로 유지할 때 건강한 생활을 할 수 있는데, 건물 밖의 환경은 덥고, 춥고, 습하고, 건조한 변화를 반복하고 있으며, 그 반복의 진폭은 기후변화로 인해 더 불규칙하게 커지고 있어 탄소배출과 에너지 사용 측면에서는 힘든 상황이 계속될 것이다.
어려운 기후변화 대응 상황을 해소하고 지속가능한 성장을 하기 위해서 경제의 각 부문은 탄소배출 저감을 위한 목표를 상정하고 있는데 건축 분야의 경우 기준 연도인 2018년 대비 2030년에 32.8%, 2050년에 88.1% 수준으로 건물의 온실가스 배출량을 저감하겠다는 도전적인 목표를 설정하고 있다. 이 목표를 달성하기 위해 건축물 에너지 관련 제로에너지건축 의무화와 지역별 녹색건축 설계기준에 따른 활동이 전개되고 있으며 건축의 인허가와도 밀접한 관련이 있다.
건물일체형 태양광으로 불리는 BIPV 분야는 건축물의 에너지자립을 위해 필수적인 요소기술이지만 건축과 태양광의 결합이라는 측면에서는 비교적 새로운 분야이기도 하다.
지금까지의 건축물 태양광은 녹색건축의 의무를 충족하기 위한 보조적인 역할을 담당하였으며, 심미성이 높지 않기 때문에 설치 공간도 옥상의 일부에 국한되는 경우가 많았다. 또한 태양광 역시도 시공이 용이한 임야, 전, 답에 집중적으로 설치되는 경우가 대부분이었다.
그러나 제로에너지건축 의무화, 지역별 녹색건축 설계의 주요 판단 기준으로 에너지 자립률이 달성 수치로 설정된 이후, 건축물의 신재생에너지는 건축을 위한 필수 요소가 되었다. 다양한 신재생에너지원 중에서도 건축물 태양광인 BIPV는 심미성, 유지관리, 경제성 측면에서 건축물 적용에 적합해 가장 우선적으로 적용 검토의 대상이 되는 중요한 에너지원이다.
건축물 에너지 자립을 위한 요소기술인 BIPV에 대한 관심은 증가하고 있으나, BIPV는 전통적인 건축물 분야가 아닌 건축과 전기 분야의 융합영역이라는 특수성이 있어, 현재까지는 지식과 경험이 일부 전문가에게 집중되어 있으며 관심의 깊이에 비해 실제적인 지식이 체계화되어 있지 않은 것도 사실이다.
저자들은 이러한 업계 현실을 타개하고, 지식과 경험 공유를 통해 건물 태양광으로서 BIPV 영역이 확대되고 비즈니스가 더욱 활성화되기를 바라는 목적으로 건축, 전기, 친환경 분야의 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.

2025년 여름
대표저자 박성진