Investigation and Analysis on the Surface Morphology of Roof-Top Photovoltaic System

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(1)평지붕 설치 태양광시스템의 표면형태 조사․분석/ 이응직. [논문] 한국태양에너지학회 논문집 Journal of the Korean Solar Energy Society. Vol. 36, No. 4, 2016 ISSN 1598-6411 EISSN 2508-3562 http://dx.doi.org/10.7836/kses.2016.36.4.057. 평지붕 설치 태양광시스템의 표면형태 조사․분석 Investigation and Analysis on the Surface Morphology of Roof-Top Photovoltaic System 이응직* Lee Eung-Jik* (Received 27 July 2016; Accepted 16 August 2016) Abstract : Domestic photovoltaic system for roof-top is installed towards the south at an angle of 20 to 35 degrees and the shape of PV array is divided into two kinds; a plane shape and a curved shape. This paper aims to understand an actual condition of PV facility and strengths and weaknesses of support structure production and installation and to consider the best PV surface shape by analyzing theoretical logics of these two surface shapes and architectural perspective-based realistic case studies. This study targeted 98 facilities including common houses, public institutions and education institutions. In common houses, all of 59 PV facilities have a plane surface. In public institutions, 7 of 15 PV facilities have a curved array surface and 8 PV facilities have a plane surface. In education institutions, also, 14 of 24 PV facilities have a plane array surface and 10 PV facilities have a curved surface. Most of 98 facilities have a flat roof supporting shape. However, it was found that the curved shape wasn't positive for PV generation due to the change of radial density and it was at least 10 % more expensive to produce its structure. Also, domestic general large single-plate PV facilities have problems of harmony with buildings and wind load. Therefore, it is considered that for fixed-type roof-top PV, a plane PV array shape is good for optimum generation and economic efficiency and a parallel array structure on the roof surface is favorable to wind load and snow load without being a hindrance to the building facade.. Key Words : 지붕용 태양광발전(Roof-top photovoltaic), 표면형태(Surface morphology), 거치대(Support structure), 분석(Analyzing), 병렬형 어레이 구조(Parallel array structure). *†이응직 : 세명대학교 건축공학과 *†Lee Eung-Jik : Department of Architectural Engineering, E-mail : [email protected], Tel. : 043-649-1422 Semyung University. E-mail : [email protected], Tel. : 043-649-1422. Journal of the Korean Solar Energy Society Vol. 36, No. 4, 2016. 57.

(2) [논문] 한국태양에너지학회 논문집. 1. 서. 론. 1.2 연구의 방법 및 범위 본 연구의 대상이 지붕설치 PV시설이고 그. 1.1 연구의 배경 및 목적. 표면형상의 실태를 살펴보는 것으로서, 기본. 정부의 2차 에너지기본계획(2014~2035년). 적 전제조건은 기 설치된 PV시설의 현황을. 에서 제시한 신재생에너지 11% 목표 실현과. 파악하고 분석함이 수반되어야 한다. 그러므. 지구온난화 대응 차원의 이산화탄소 배출 줄. 로 PV시설의 방문과 전화인터뷰 그리고 인터. 이기 등의 차원에서 신·재생에너지 사용은 적. 넷상의 로드뷰 기능을 통하여 첫째, 지붕설치. 극 장려되는 입장이다. 특히 태양광 사용을 활. PV시설의 적용유형과 형상 위주로 파악하였. 성화시키기 위하여 일반주택 설치에는 그 비. 다. 둘째, 해당 시설의 구조물 구성방법 및 형. 용을 일부지원하고, 공공기관 신·재생에너지. 태를 조사·분석하였으며 셋째, 시설에 설치된. 설치의무화제도를 통하여 공공기관이 신·증·. PV모듈의 종류를 파악하여 현 시설의 건축물. 개축하는 연면적 1,000㎡이상의 건축물에는. 과 조화성에 대해서는 설문을 통하여 그 객관. 예상 에너지사용량의 일정 비율이상을 신·재. 성을 확보하고자 했다. 아울러 PV효율과 관련. 생에너지로 공급토록 하는 등 태양광발전(이. 된 선행연구와 참고문헌을 통하여 지붕용 PV. 하 PV)시설의 건축물 적용은 점차 보편화의. 시설의 이론적 고찰과 함께 현재의 특성과 문. 길로 들어서고 있다.. 제점 파악에 중점을 두었다. 그리고 조사대상. 국내 지붕용 태양광발전시설의 설치형태는. 인 PV시설의 공간적 범위는 충북지역을 중심. 남향을 향해 수평면과 일정한 각도를 유지하. 으로 하되 일부 서울 동부지역까지도 포함하. 도록 하여 최고 효율을 얻을 수 있는 방식을. 는 것으로 한다.. 권장하고 있는데, 이는 PV시설의 전체적인 경 제성과 직접적인 관계가 있기 때문으로 PV시. 2. 태양광시설의 이론적 고찰. 설의 이용에 대단히 중요한 조건이다. 지금까 지의 상황은 주로 시설의 설치 방향과 각도에. 2.1 입사각의 상관관계. 만 초점을 맞추어 대부분의 PV시설 어레이의. PV 시설의 효율에 미치는 영향요소는 구성. 표면형태는 완전한 평면인 경우와 약간의 곡. 품의 기기 효율과 더불어 시설의 설치방향과. 면을 가진 두 가지로 설치·보급되고 있다. 그. 설치각도인데, 이는 태양과 지구의 천문학적. 러나 이 두 가지 구조물 형상을 채용함에 있. 관점에 기초한다. 즉, 시설의 최대 발전량은. 어 구체적인 장·단점에 대한 분석 없이 습관. 태양광선을 받는 태양전지(cell) 또는 태양 전. 적으로 진행되어온 측면이 있다고 판단된다.. 지판(module) 표면이 일사 방향과 수직으로. 따라서 본 연구의 목적은 기 설치된 PV시. 위치할 경우이다.. 설의 어레이 표면형태의 조사·분석을 통하여. 이에 대한 이론적 근거를 Fig. 1에서 살펴. 작금의 시설실태와 거치 구조물 제작 및 설치. 보면, 지구와 태양 간의 엄청난 거리로 말미. 에 따른 장·단점을 파악한 후, 건축물 PV시설. 암아 평행으로 표현되는 입사광선 T와 이 광. 로의 가장 바람직한 어레이 표면형상을 고찰. 선을 받는 피사체의 막대이미지로 묘사되는. 하여 일반화 하고 있는 PV시설 확산에 일조. 데, 단 모든 경우의 막대 길이는 동일하다.. 하고자 한다.. Fig. 1 A의 경우 피사체는 입사광선과 법선면을. 58. 한국태양에너지학회 논문집 Vol. 36, No. 4, 2016.

(3) 평지붕 설치 태양광시스템의 표면형태 조사․분석/ 이응직. 가장 큰 에너지 획득이 가능한 설치각도에 의 한 고정형으로 대부분 설치된다. 이와 같이 국 내 연간 태양에너지 최적 활용 목적의 PV 및 태양열시설을 위한 설치경사각에 관한 기존 연 구(조덕기 외 4인, 2001/조덕기 외 3인, 2004/조 A) Angle of Incidence = 90°. B) Angle of Incidence = 45°. 덕기 외 1인, 2009/지중범 외 2인, 2012 )와 국 내일사량 자료에 의하면 남향을 향하고 설치 각도는 수평면과 30 ̊ 일 경우로 규정하고 있다. Table 1. Light density according to the angle of incidence. C) Angle of Incidence = 20°. D) Angle of Incidence = 0°. Fig. 1 Interrelationship between Angle of Incidence and Light Density source : http://wetter.andreae-gymnasium.de. 이루는, 즉 입사각(α)=90 ̊ 로서 총 11개(T=11) 의 광선을 받아들이지만 B), C), D)의 순서로. Angle of Incidence 90 80 70 60 50 45 40 30 25. Ratio(%) 100 98.48 93.97 86.60 76.60 70.71 64.28 50.00 42.26. Angle to the horizontal plane 0 20 30 40 50 45 60 70 75. 입사각이 작아질수록 받아들이는 광선수도 줄 어들며 이는 곧 피사체의 면적당 광선밀도를. 2.2 지붕용 태양광시설의 특성 및 구성. 떨어뜨리고, 그 만큼 획득 에너지 량도 줄어든. 태양전지판(PV_Module)은 얇은 태양전지. 다는 것을 알 수 있다. 이에 대한 입사각별 광. (Cell)가 물리적 외력과 기후요소에 장기간 견. 선밀도는 최댓값인 α=90 ̊ 와의 비율로 아래. 디도록 밀폐구조로 제작되며, PV시스템에서. 식1)에 의해 계산되며, 그 예시 값은 Table 1과. 정션 박스와 PV 어레이의 인터페이스 역할로. 같다.. 시스템 외형과 효율에 절대적인 영향요소이 다. 특히 건축물 적용 PV시설은 외부 노출에 (1). 따른 시각적 효과로 설치건물의 디자인과도 깊은 연관관계를 가지게 되고 해당 건축물에. 최대 획득에너지 측면에서는 입사광선과. 미치는 하중, 지붕면 고정거치대에 의한 방수. PV어레이 수광면이 항상 직각(α=90 ̊ )을 만들. 및 단열손상 등의 건축적 대응도 중요변수이. 어주는 태양추적 트래킹시스템 적용을 생각할. 기 때문에 일반 대지설치의 경우보다 세심한. 수 있겠으나 건축물에서는 그에 따른 진동, 구. 고려가 필요한 부분이기도 하다.. 동동력, 기타 부가적 설비 등의 문제로 연간. 지붕은 건물외피 중에서 가장 높은 곳에 위 치하여 일사를 받아들이기에 최적 장소로서. 1) Lambert's law. 국내의 주택은 보통 박공지붕과 평지붕, 그리. Journal of the Korean Solar Energy Society Vol. 36, No. 4, 2016. 59.

(4) [논문] 한국태양에너지학회 논문집. 고 관공서 및 학교건물은 거의 평지붕 형태로. 을 지급하는 것인데 kW당 2015년 84만원,. 건축된다. 따라서 지붕에 설치되는 PV시설의. 2016년 67만원으로 시행되었으며 각 지방. 설치형태는 박공지붕일 경우 남측경사면을 이. 자치단체별로 일정 수준을 별도 지급3)되. 용하여 기존지붕면 각도에 상응하도록 이격시. 는 경우도 있음. 켜 설치하거나 남측경사면이 아닌 박공 또는. (2) 태양광 건물 지원사업; 위의 주택 지원사. 평지붕일 경우 남향으로 경사지게 설치하는. 업과 동일한 취지로 자가 소비를 위한. 거치식 형태가 일반적이다. 이러한 PV시설의. 50kW이하 고정형 시설에 지원되는 보조. 주요구성 품목은 다음과 같다.. 금 단가는 일반의 경우 kW당 109만원. -PV모듈(전지판). (2015년 126만원) 그리고 축사 및 축산시. -인버터(일반적으로 계통 연계형). 설에는 164만원(2015년 176만원)으로 일. -거치 구조물 기초 지지대. 반건물보다 축사 및 축산시설에 우선 지. -거치 구조용 강재(강관, H빔, ㄷ형강). 원됨. -모니터링 시스템. (3) 공공기관 설치의무화; 학교시설을 포함한 공공기관 건축물의 신축 및 증·개축에 있. 그러나 위에서 언급한 건물과의 조화와 건. 어 연면적 1,000㎡ 이상일 경우 연간 총에. 축자재 절약 측면에서는 박공지붕이나 아트리. 너지 사용량에 대한 일정비율 이상을 신·. 움 유리지붕 등에 PV모듈이 기존 마감재를. 재생에너지를 통해 공급토록 규정함(비율. 대체 가능하도록 건자재 화된 ‘건물일체화 방. 은 초기에 10%로 시작하여 12%, 2015년. 식’2)이. 15% 그리고 2016년 18%로 점차 강화되는. 바람직할 것이다.. 추세) 2.3 건축물 적용의 정책 및 제도. (4) 태양광설비 대여제도; 건물주가 시설을 직. 건축물 적용 태양광에 대한 국가 기술 로드. 접 운영하지 않고 임대하여 사용하는 제도. 맵으로는 2020년까지 모든 건축물의 신·재생. 로 초기비용 부담이 없고 임대기간(7년). 에너지를 통한 발전과 에너지 공급 시스템의. 동안 무상 A/S가 가능하다는 장점이 있. 도입, 그린 홈 200만호사업 등을 계획하였으. 음. 월 전력소비량이 350kW 이상일 경우. 며 2025년까지 제로에너지를 목표로 대형건축. 그 대상이며, 정부는 이 사업을 통해 태양. 물의 에너지 다소비에 대한 관리를 제도적으. 광분야가 민간주도형 사업으로 전환되기. 로 시행하고 있다. 이러한 정책 및 제도는 궁. 를 기대함. 극적으로 녹색건축물 및 신·재생에너지 보급· 확산 활성화, 특히 태양광 적용을 위한 것으로. 3. 지붕용 PV사례 조사. 서 아래와 같이 요약 정리된다. (1) 태양광 주택 지원사업; 신·재생에너지 보 급·확산의 일환으로 개별주택의 3kW급. 신재생에너지 보급통계에 의하면 2014년 국. 태양광시설 설치에 대해 정부에서 보조금. 내 PV보급용량은 전년 대비 약 75% 증가율. 2) BIPV_Building Integrated Photovoltaic. 60. 3.1 설치 적용 유형/PV 시설별 분류. 3) 예) 2016년 아산시 시설 당 200만원. 한국태양에너지학회 논문집 Vol. 36, No. 4, 2016.

(5) 평지붕 설치 태양광시스템의 표면형태 조사․분석/ 이응직. 을 보이면서 총 보급량은 926,263 kW로 나타. 육용 건물이 약 25%를 차지한다. 그리고 총 98개. 났고, Table 2에서와 같이 용도별로는 발전사. 의 조사 대상 건물 중, 주택용의 경우 59개 PV시. 업용이 대부분을 차지한 가운데 가정용, 공공. 설 전부가 평면형 표면으로 설치된 것으로 조사. 시설, 교육시설 등의 순서로 나타났다. 따라서. 되었다. 공공기관의 경우 총 15개 대상 중에 7개. 본 연구의 주제에 대한 내용의 대상은 국민의. 의 PV시설 어레이 표면이 곡면형상, 8개의 시설. 거주와 관계된 가정용을 비롯한 공공 및 교육. 이 평면형상으로 나타났다. 또한 조사된 24개의. 시설로 설정하였다.. 교육용시설에서는 14개의 평면형상 어레이 표 면과 10개의 곡면형상 표면이 조사·분석 되었다.. Table 2. Supply capacity according to the application of PV in 2014. 주택용은 일반적으로 설치 용량이 소규모인 3kW급으로 정부 보조금을 지원 받은 경우가 대. Assortment. capacity[kW]. ratio[%]. Residental. 22,061. 2.4. Public facilities. 20,611. 2.2. School facilities. 13,778. 1.5. 는 20~35도로 나타났다. 조사된 PV시설을 용도. Social welfare facilities Industrial & Commercial facilities Commercial power plant Etc. 4,660. 0.5. 별로 각각 10개를 선별하여 전체 전경과 PV 어. 127. 0.01. 레이 표면형상을 중심으로 정리한 Table 4에서. 857,353. 92.6. 대표적인 어레이 형태를 확인할 수 있다.. Total. 7,673. 0.8. 926,263. 100. 부분이며 어레이 면적은 모듈종류에 따라 약간 의 차이가 있으나 보통 20㎡ 내외, 설치 경사각도. 3.2 거치 구조물 구성현황 어레이의 표면 면적은 PV시설 용량과 비례하. source : www.energy.or.kr. 여 커지고 그에 따른 자체 및 풍하중 그리고 설하 본 연구를 위한 PV 설치유형 조사·분석은. 중의 경중이 발생하므로 거치구조물의 구성에. 주 대상이 지붕설치 형으로 Table 3과 같이. 도 차이가 나게 된다. PV 시설의 모든 구성품은. 설치건물의 용도에 따라 일반주택, 공공기관. 인증제품을 우선으로, 거치대는 용융아연도금. 그리고 교육기관으로 구분하여 진행하였고,. 재질을 사용토록 에너지공단의 설치기준4)에 규. 총 98개 건물이 선택되었다. 조사가 이루어진. 정되어 있는 바, 98개 사례대상 모두 이에 준하는. 주 시기는 2014년 5월부터 9월까지였다.. 것으로 조사되었다. 또한 Table 5와 같이 설치 방법별 분류를 살펴. Table 3. Assortment of case study buildings and Number. 보면 41개 시설이 평지붕 거치 형태를 나타내고 경사지붕 접촉거치 형태가 15개 시설, 그리고 3. Residental. Public facilities. School facilities. 개의 시설이 주택의 캐노피로 설치됨이 확인되. Number. 59. 15. 24. 었다. 그러나 이 경우에도 공공 및 교육용 시설에. Flat F.. 59. 8. 14. 서는 한 곳을 제외한 모두가 평지붕 거치 식으로. Curved F.. -. 7. 10. 이루어졌다. 이로 보아 국내 건축물 적용 태양광 시설은 지붕용이 주류임을 짐작할 수 있다.. 조사 대상건물의 대부분은 일반 주택으로 약 60%에 해당하며 공공건물이 약 15% 그리고 교. 4) 산자부 고시 제 2008-3호 별표 2. Journal of the Korean Solar Energy Society Vol. 36, No. 4, 2016. 61.

(6) [논문] 한국태양에너지학회 논문집. Table 4. Case studies of PV surfacesform on roof system Residental. Table 5. Assortment of mounting systems. Public facilities School facilities. Rack Mounted. Standoff Mounted. Canopy. 41. 15. 3. Number flat D city. curved J city hall. flat S. Univ.. flat C city. curved D city hall. curved Y elementary S.. Form. Table 6에서 확인되는 바와 같이 거치대를 고 정하는 가대는 공히 지붕면에 직접 앙카로 고정 되었으며 대부분의 거치대 기둥은 10x10cm의. flat J city. flat D country office. curved D elementary S.. 형 강관으로 세워지고 상부의 모듈고정 거 치대는 U 또는 L형 등의 형강으로 이루어졌 다(Tab. 6, Case 1). 설비 용량이 큰 일부 공공. flat J city. flat J community C.. flat O high S.. 및 교육용시설에 있어서는 대형 거치 시스템이 채택되었고, 이 경우에는 H(I)형 또는 O형 강재 로 구성됨이 확인되었다(Tab. 6, Case 2와 3).. flat E city. flat J city Center. curved H Univ.. Table 6. Structures of Mounting System Case 1. flat J city. flat J city expopark. flat+curved S middle S.. flat J city. flat C community C.. flat G elementary S.. flat E city. flat+curved C city hall. flat J high S.. Case 2. Case 3. 3.3 PV 시설과 건축물 조화 건물에 설치되는 PV시설은 전력생산이라 는 단순 기능뿐만 아니라 설치된 건축물 외관 과의 조화여부가 건축적 관점의 성공여부로 flat E city. curved J community C.. flat+curved U elementary S. 부각됨을 인식할 필요가 있는데, 조사된 거치 구조물의 일반적 경향은 설치 건물지붕 형상 에 전적으로 영향을 받아 그 형태가 결정되는. flat J city. 62. curved J city Korail. flat P high S.. 것으로 판단된다. 그렇기 때문에 평지붕에는 거치형 어레이 시스템이, 그리고 경사지붕에. 한국태양에너지학회 논문집 Vol. 36, No. 4, 2016.

(7) 평지붕 설치 태양광시스템의 표면형태 조사․분석/ 이응직. 는 지붕경사면을 이용한 접촉거치형 어레이. 양입사각에 의해 입사면 광선 밀도가 부분적. 시스템이 주를 이루고 있다.. 으로 달라져 전체 PV 발전량에 부정적인 영. 그러나 조사된 사례들은 설치 건물의 규모. 향을 줄 수 있을 뿐만 아니라 또한 곡면형을. 및 형태와 관계없이 일률적으로 단판 어레이. 위한 거치대 제작비용이 소형 주택용 기준으. 시스템으로 구성되어 건물상부로 과도하게 돌. 로 최소 약 10%5) 정도 더 비싸지는 것으로 나. 출됨으로 지상에서 쉽게 인지되는 상황이다.. 타났다. 따라서 Table 6의 Case 2와 3과 같은. 이에 건물과의 조화에 대한 객관적인 자료 수. 대형구조물 제작경비는 더욱 많이 들 것으로. 집을 위해 S대학교 건축공학과 학부생 및 대. 판단된다. 또한 오목 곡면부의 적설은 잘 흘러. 학원생 62명을 대상으로 설문조사를 실시하였. 내리지 못해 겨울 발전량에 영향을 미칠 수. 다. Fig. 2 윗 그림과 같은 기 조사된 단판형과. 있는 변수로도 작용한다.. 아래 그림과 같은 국외 경우인 병렬형 설치. 그리고 조사된 대상 98개 시설에서 공통적. 사례를 비교한 결과, 74%에 해당하는 46명이. 으로 나타나는 대형 어레이에 의한 거치 구조. 단판형에서 건물 상부에 크게 노출되어 건물. 시스템은 기본적으로 풍하중에 취약할 수 있. 과의 비례관계에서 시각적 불안정감을 유발한. 다는 점은 기 발표된 어레이와 풍하중에 대한. 다고 응답하였다.. 윤두영 외 1인6)의 연구로 알려져 있는바 그에 대한 대책으로 구조를 강화하여야 하는 악순 환이 나타난다. 또한 대형 어레이 구조는 건물옥상 상부로 크게 돌출될 수밖에 없기 때문에 지상에서도 쉽게 인지되고, 이는 기존 건물의 전체 외형에 하나의 이질적인 시설 이미지로 작용하게 되 어 건물과의 조화에 도움이 되지 못한다는 점 이 설문분석으로 확인 되었다. 이러한 상황은 PV시설이 건물의. Fig. 2 Example of Mismatch between PV and buildings. 완공 후에 부가적으로 설. 치되거나 또는 계획단계에서 설치건물과의 상 호관계에 대한 건축적인 배려 없이 오직 기능. 4. 지붕용 PV사례 분석 및 개선안 도출. 적 측면과 시공의 편리성만을 살핀 결과로 여 겨진다.. 우선적으로 평면형 어레이와 곡면형 어레이. 따라서 고정형 PV시설은 평면형 어레이 표. 의 발전량 측면에서 대부분의 주택용에 나타. 면으로 어레이를 크지 않은 여러 병렬 구성으. 나고 있는 남쪽을 향하고 20~35도의 설치각도. 로 설치하는 것이 지금까지 조사·분석된 다양. 를 가진 평면형 고정 어레이의 경우 식 (1) 및 Table 1에서 확인된 최적의 일사량획득 조건 을 유지하는 것으로 판단되는 반면, 공공 및 교육용 시설에 일부 나타나는 곡면형 어레이 표면은 곡면 특성상 같은 시간에도 다양한 태. 5) 전문 구조물 3개 제작 사 견적문의 결과 6) Yun D.-Y., Lee E.-J., A Basic Study on the Effect of the Wind Pressure according to Form on the Flat Roof mounted PV System, Journal of the KSES, Vol. 33, No. 5, pp. 109-110, 2013. Journal of the Korean Solar Energy Society Vol. 36, No. 4, 2016. 63.

(8) [논문] 한국태양에너지학회 논문집. 한 문제를 해소할 수 있는 개선안으로 부각된. 이를 특별한 디자인적 장점으로 내세울. 다고 사료된다.. 수는 없는 것으로 사료된다. (5) 어레이 곡면표면의 경우 곡면특성 상 광선. 5. 결. 밀도 변화로 PV발전량에 긍정적이지 않. 론. 음이 이론적으로 확인되었으며, 또한 구조 본 논문은 국내 지붕용 PV시설의 표면형상 에 나타나는 평면과 곡면에 대한 이론적 논리. 물 제작비용에서도 최소한 10%정도 비싸 짐이 견적 조사에서 확인되었다.. 와 건축적 관점에 의한 현실적인 사례 조사·. (6) 98개 시설에서 공통적으로 나타나는 대형. 분석을 통해 PV시설 효율과의 상관관계와 거. 판형 어레이를 높게 설치하는 거치 구조. 치구조물 제작·설치에 따른 장·단점을 파악하. 는 건물옥상의 파라펫 상부로 돌출되기. 고 가장 바람직한 PV 표면형상 고찰을 목적. 때문에 건물입면 및 외관과의 조화에 대. 으로 진행되었으며 그 결과는 아래와 같다.. 한 설문분석에서, 낮게 설치되는 병렬 어. (1) 조사대상 PV시설 중 주택용의 경우 어레. 레이 형태보다 상당히 이질적으로 작용하. 이 표면형상 59개 PV시설 전부가 평면형. 는 것으로 나타났다.. 상 표면 그리고 공공기관의 경우 총 15개. (7) 이론적으로 곡면 어레이 형상은 발전량과. 대상 중에 7개의 PV시설 어레이 표면이. 디자인 관점에 큰 장점을 보이지 못하면. 곡면형상, 8개의 시설이 평면형상으로 나. 서 구조 및 경제적 관점에서는 단점으로. 타났다. 또한 24개의 교육용시설에서는 14. 작용하는 측면이 강한 것으로 판단된다.. 개의 평면형상 어레이 표면과 10개의 곡. (8) 따라서 고정형 지붕용 PV의 경우 최적의 발전량과 경제적 측면에서 바람직한 PV. 면형상 표면이 조사·분석 되었다. (2) 98개 시설의 거치방법은 41개 시설이 평지. 어레이 형상은 평면형태이며, 어레이 구성. 붕 거치 형태를 나타내고 경사지붕 접촉거. 을 지붕면에 펼치는 병렬형으로 낮게 설. 치 형태가 15개 시설, 그리고 3개의 시설. 치할 때, 현 상황과 같은 건물외관의 방해. 이 주택의 케노피로 설치되었고, 공공 및. 요소로 작용하지 않고 풍하중 및 적설하. 교육용 시설에서는 한 곳을 제외한 모두. 중에도 유리할 것으로 판단된다.. 가 평지붕 거치식으로 이루어졌다.. 본 연구의 결과 중, 발전량 부분을 좀 더. (3) 거치대 고정용 가대는 모두 지붕면에 직접. 면밀히 분석하기 위해서는 같은 용량의 평면. 앙카 고정 후, 콘크리트로 타설되었고 거. 및 곡면 PV시설에 대한 연간 발전량 모니터. 치대 기둥은 대부분 10x10cm의. 형 강관. 링을 통한 실증적 검증이 필요하고 이를 이. 으로 세워지고 상부의 모듈고정 거치대는. 론적 내용과 비교·검토함을 추후 연구로 추. U 또는 L형 등의 용융아연도금 형강으로. 진코자 한다.. 이루어졌다. (4) 대용량 시설의 일부 공공 및 교육용 시설. 후. 기. 에 있어서는 대형 거치 시스템으로, 이 경 우에는 H(I)형 또는 O형 강재를 사용하고 어레이 표면이 곡면으로 나타나고 있으나. 64. 이 논문은 2014년도 세명대학교 교내학술연구비 지원에 의해 수행된 연구임.. 한국태양에너지학회 논문집 Vol. 36, No. 4, 2016.

(9) 평지붕 설치 태양광시스템의 표면형태 조사․분석/ 이응직. Reference. 14. Ministry of Trade, Industry and Energy, The Support Announcement for Renewable Energy. 1. Yun D.-Y., Lee E.-J., A Basic Study on the. supply projects(Residental) 2016, 2016. Effect of the Wind Pressure according to Form on the Flat Roof mounted PV System, Journal of the KSES, Vol. 33, No. 5, pp. 109-110, 2013 2. Kim J.-H., Yun D.-Y., Yoo D.-C., Lee E.-J., A Study on the Wind Pressure Resistance of Integrated PV Mount for Green Roof System, Proceedings of the KIEAE 2012 Spring Annual Conference, Vol. 22, pp. 210-211, 2012 3. Jee J.-B., Choi Y.-J., Lee K.-T., The Study on the Optimal Angle of the Solar Panel using by Solar Radiation Model, Journal of the KSES, Vol. 32, No. 2, pp. 65-72, 2012 4. Jo D.-K., Kang Y.-H., Analysis of Maximum Solar Radiation on Inclined Surfaces for the Installation of Solar Thermal Systems in Korea Using the Optimum Installation Angle, Journal of the KSES, Vol. 29, No. 2, pp. 48-53, 2009 5. Lee E.-J., Kim H.-S., A Study on the Application Method of Photovoltaic in Building, Journal of the KSES,. Vol. 22, No. 2, pp. 5-7, 2002. 6. Jo D.-K., Chun I.-S., Jeon M.-S., Kang Y.-H., Auh C.-M., A Study on the Analysis of Solar Radiation on Inclined Surfaces, Journal of the KSES, Vol. 21, No. 3, pp. 20-21, 2001 7. Biba C., Heinicke D., Jacobs P., Payer T., Strom aus Sonnenlicht, Wagner & Co, Coelbe/Maburg, pp. 91-92, 1997 8. http://de.wikipedia.org 9. www.heise.de/ 10. http://wetter.andreae-gymnasium.de 11. http://solarlightkorea.com 12. http://www.해품광.com 13. Korea Energy Agency, A Study on Domestic solar resource analysis and Measurement Technology, 1996~2005. Journal of the Korean Solar Energy Society Vol. 36, No. 4, 2016. 65.

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