유형 | 특징 | 장점 | 단점 | 태양광발전 | 평지붕형 (독립형) | ·콘크리트 기초, 레일, 지지대, 받침대 등 태양광 패널에 적정 각도를 설정하기 위한 부가 설비시설의 설치 요구 높음 | ·기존 건물의 평지붕, 완경사가 있는 지붕, 외벽 등에 적용할 수 있는 방법 ·PV모듈을 최적의 경사각이나 방향을 유지하도록 설치 유리 ·전기효율 측면 유리 | ·지붕의 손상으로 누수와 단열에 악영향 ·건물과의 시각적 부조와 ·건물에 부가적으로 설치된 구조물로 추가비용 요구 | 경사지붕형 (부착형) | ·경사지붕의 면하여 앵커 및 고정 장치 설치 등 평지붕형 대비 부가 설비시설 설치 요구 낮음 | ·PV패널 설치가 비교적 용이 ·PV모듈이 건물 외피에 근접하여 설치로 건물이 주는 시각적 효과 유리 ·기존 건물의 지붕이나 외벽에 결합 부재를 적용하여 설치 용이 | ·설치에 따른 건물 외치 부재의 절약을 기대하기는 어려움 ·통풍이 다소 불리 ·PV모듈 설치 시 배열에 대한 충분한 고려 |
[태양광발전 유형/자료=건축도시공간연구소] 공중의 땅에 햇빛 나무를 심다 도심지역 건축물 옥상공간에 녹지를 조성하고 태양광발전 설비시설을 설치하는 등 옥상공간의 다양한 활용은 도심지역 고밀도 건축행위에 따른 가용 토지면적의 부족으로 인한 필연적 공간 활용 방안이다. 옥상 태양광 발전시설 설치의 경우 온실가스 감축의 환경적 효과와 관련 산업의 동시성장 및 건축물 관리비용 절감의 경제적 효과, 정부의 신재생에너지 사업 기반 구축 등의 사회적 효과가 있다. 옥상 태양광발전의 유형은 크게 평지붕형과 경사지붕형이 있으며, 평지붕형은 건축물 평지붕 위에 콘크리트 기초를 세우고 태양광발전 패널을 일정 경사 각도를 주어 설치하는 방식으로 대표적인 사례로는 호주의 애들레이드 태양광 시스템이 있다. 애들레이드 시는 호주의 태양의 도시로 선정될 만큼 태양광 및 태양열을 이용한 신재생에너지의 생산과 활용에 노력을 기울였으며, 태양광 및 태양열 이용 시스템을 가용 건축물과 시설에 적극적으로 적용하여 연간 3만 톤의 온실가스 배출저감 및 1인당 200 호주달러(U$ 200)의 에너지비용 절감을 실현했다. [호주 애들레이드 평지붕형(좌), 독일 보봉 경사지붕형(우)/자료=건축도시공간연구소] 경사지붕형은 건축물 지붕의 경사면에 앵커와 태양광발전 패널 고정용 랙을 연결하고 전용 받침대를 통해 지붕 경사면과 평행하게 태양광발전 패널을 설치하는 방식을 말하며, 독일 보봉(Vauban)의 솔라하우스(Solar House)정책을 바탕으로 건설한 태양광 연립주택이 대표적인 사례다. 이 정책은 지붕에 설치된 태양광발전 패널을 통해 생산된 전력을 판매하여 ‘잉여 에너지 주택(Surplus-energyhouse)’을 조성하는 것으로 태양광발전 패널의 충분한 일조량과 일조권 확보를 위해 건물의 최대 높이는 5층 규모의 15m 이내로 제한한다. 건축물 옥상 태양광발전 설비 설치 쉬워진다
지난해 11월 국토교통부는 건축물에 태양광발전 설비를 설치할 때 자가용이든 판매용이든 일정기준을 충족할 경우 용도지역 제한 없이 설치할 수 있도록 하는 지침을 지방자치단체에 시달했다. 기존에 태양광발전 설비는 자가용이면 건축물 부속시설로 간주했지만 판매용이면 발전시설로 지자체별로 다르게 해석해, 주거·녹지지역과 지구단위계획구역 등에 설치가 제한돼왔다. [옥상 태양광 설치기준/자료=국토교통부] 새 설치 기준에 따르면 태양광발전 설비의 최대 높이는 주변경관과의 조화를 감안해 건축물의 옥상바닥(평지붕)이나 지붕바닥(경사지붕)에서 5m로 제한했다. 또 기존 건축물에 태양광발전 설비를 추가할 경우 설비 때문에 증가하는 수직하중, 적설하중, 풍하중 등 구조나 안전에 대한 적정성을 구조기술사 등 전문가가 검토하도록 했다. 건축물과 태양광발전설비 높이를 합쳐 20m가 넘으면 피뢰침을 달도록 했고, 태양광발전 설비가 땅으로 떨어지는 것을 막고 유지관리를 위해 옥상 난간(벽) 내측에서 50㎝ 이내에는 설치하지 못하게 했다. 태양광 업계 반발, “시공 방법의 문제, 구조기술사 영역 아냐” 그러나 ‘옥상 태양광 설치기준’을 두고 업계가 반발하고 있다. 지침에는 기존 건축물에 태양광발전 설비를 설치할 경우 구조기술사가 구조·안전성을 검토하도록 했는데, 업계는 이에 대해 과도한 규제라는 입장을 내세우고 있다. ‘규제 완화’라는 이름으로 발표된 정책에 대해 태양광 업계는 오히려 ‘규제 강화’라며 난색을 표하고 있는 것이다. 업계가 반발하는 부분은 구조·안전에 대한 적정성 여부를 전문가가 검토하도록 한 조항이다. 지자체에 시달된 옥상 태양광 설치기준에 따르면, 기존 건축물에 태양광을 설치하는 경우에는 이로 인해 증가하는 수직하중, 적설하중, 풍하중 등 구조안전성을 구조기술사가 검토해야 한다. 기존에 사업을 추진할 경우엔 없던 단계다. 태양광 업계 관계자는 “태풍이 왔을 때 문제가 되는 태양광 발전단지를 보면 구조물이 아니라 기초가 잘못된 경우”라며 “구조안전성의 문제가 아니라 시공 방법의 문제”라고 지적했다. 그는 “3kW급 태양광을 옥상에 깔아봤자 이 무게는 지붕이 견딜 수 있는 하중의 10분의 1수준밖에 안 된다”며 “기본적인 시공 기준을 마련하면 되는데, 구조기술사의 검토단계를 집어넣으면 사업 비용만 늘어나고 결국 태양광의 경제성만 떨어진다”고 한숨 지었다. [서울시 옥상 태양광발전 가용 건축물 분포/자료=건축도시공간연구소] 건축도시공간연구소의 자료에 따르면 서울시의 옥상 태양광발전 설비시설 설치 가용 건축물은 약 4만 7천여 동으로 서울시 전체 건축물의 약 7.3%를 차지하며, 가용 건축물의 옥상공간 가용 면적 기준 태양광발전 잠재량은 약 316㎿로 이는 연간 약 98만여 톤의 CO2 배출 감축량 또는 30년생 소나무 약 1억 5천여 그루를 심는 효과의 잠재력을 지닌 것으로 분석되었다. 우리나라는 기존 교토 체제에서는 감축 의무가 제외되었지만, 2020년 이후 시작되는 포스트 교토 체제(신기후체제)는 이처럼 선진국을 포함한 전세계 모든 국가들이 온실가스 감축에 공동으로 참여하기로 합의함에 따라 2030년 국가 온실가스 감축목표를 ‘배출전망치 대비 37% 감축’하는 것으로 최종 결정하였다. 따라서 이러한 대내외적 상황에 발맞추어 옥상 태양광발전 설비시설 설치와 같은 탄소 배출 및 에너지 사용을 줄이기 위한 종합적이고 장기적인 대책이 필요하다. | 
