에너지연, 태양전지 이용한 신개념 창호기술 개발

창호의 열 성능을 향상시키면서 태양에너지의 활용도를 높일 수 있는 새로운 개념의 융복합 창호기술이 한-영 공동연구로 개발됐다.

한국에너지기술연구원 태양에너지연구단 임상훈 책임연구원 연구팀은 영국 노팅햄대학과 공동으로 한국연구재단 도약연구지원사업의 지원을 받아 `저에너지·발전 융복합 구동 창호시스템`을 개발했다고 24일 밝혔다.

한국에너지기술연구원이 개발한 융복합 구동 창호. 태양전지가 설치된 단열셔터 개념을 창호에 도입했다.
한국에너지기술연구원이 개발한 융복합 구동 창호. 태양전지가 설치된 단열셔터 개념을 창호에 도입했다.

연구진은 창호에 태양에너지의 유입을 자동 조절할 수 있는 전동식 차양 시스템인 단열셔터 개념을 도입했다. 이 단열셔터 개폐여부에 따라 단열성능이 통상 28%가량 향상된다는 것이 연구진의 설명했다.

창을 통해 들어오고 나가는 열에너지를 차단하기 위해 창호셔터 내부에 폴리우레탄폼 등 충진재를 사용했다.

연구진은 “단열셔터부와 유리 외표면 온도차가 4~5도 정도 난다”며 “단열셔터를 닫기만 해도 보일러를 주로 트는 야간 난방 부하는 41%가량 줄일 수 있을 것으로 본다”고 말했다.

이와 함께 수직벽체 및 창호의 차양에 건물일체형태양전지시스템(BIPV)을 적용했다. 이 BIPV는 버티컬처럼 접거나 펼 수 있어 전력 생산량과 설치면적을 30%가량 늘릴 수 있다는 것이 연구진의 설명이다.

그동안 창호기술 개발은 복층유리나 삼중유리 등 설계 및 구조변경으로 열효율을 높이기 위한 방안이 주로 연구됐다. 소재개발이나 다른 분야와의 융복합을 통한 시너지 효과를 창출할 대체기술 개발은 미미한 실정이었다.

연구진은 태양에너지를 활용한 유체가열장치 등 국내 특허 10건을 등록하고, 국내·외 특허 11건을 출원했다.

임상훈 책임연구원은 “통상 창호는 벽체에 비해 8~10배 이상 낮은 단열특성을 갖고 있어 열손실량이 건물 전체의 20~45%나 된다. 만약 창호 열 성능을 두 배 향상시키면 건물 에너지 절감율이 30%가량 올라간다”며 “자연형 태양열 기술과 융복합 창호기술의 필요성이 갈수록 커지고 있는 추세”라고 말했다.

대전=박희범기자 hbpark@etnews.com