태양에너지를 개별주택이나 지역난방에 이용하는 방법은
최대한의 태양에너지를 받아들일 수 있는 건물구조를 설계하고
건축물의 내장과 외장재를 흡열 및 보온성이 높은 재료를 사용하는 소극적인 방법과
집열기, 축열기, 순환기 등의 시설을 갖추고 온수공급과 난방에 이용하는 적극적인 방법이 있습니다(전용원 등, 1997).
또한 대형집열기를 이용하여 태양열을 모아 물을 끓여 발생된 수증기로 터빈을 돌려 발전을 하는 태양열 발전과
이 과정에서 발생되는 열손실을 줄이기 위해 태양의 빛에너지를 전기에너지로 변화시켜 발전하는 태양광 발전이 있습니다.
★ 국외 기술수준 및 동향
ㄱ. 미국
- 미국은 1970년대에는 저온분야인 태양열집열기 및 온수급탕시스템과 자연형 시스템 개발에 주력하였으나 1980년대 이후에는 자연형 태양열건물과 중고온 분야에 연구투자하고 있 음.
- 태양열건물과 태양열시스템의 통합설계와 첨단일사조절창호를 포함한 자연채광분야를 미국 LBL에서, 태양열건물의 모니터링 및 진단기술은 Texas A&M대에서 활발히 연구 진행중.
- 태양열 온수급탕시스템의 상용화는 업체주도로 진행중이며, 1989년부터 진행된 스트라우만 계획(Strawman Plan)에 따라 NREL, 위스콘신대, 아리조나대, 콜로라도대학이 참여하여 등급제를 위한 새로운 시험과 평가방법에 대한 ASHRAE 기준을 1994년에 제시함.
- 태양열 발전분야는 1980년대 개발된 고온의 중앙집중식과 중온의 PTC, CPC형이 있으 며, 전력생산의 상용화가 이루어지고 있다. 미국 NREL에서 DOE 주도로 Dish형 개발에 주력하고 있으며, 1995년 Sandia National Lab.에서는 Cumming사와 공동으로 20Kw급 Dish형 태양열 발전시스템을 완 성 설치하였고, 1997년부터는 50Kw급까지 상용화 계획임.
ㄴ. 캐나다
- NRC 주도하에 태양열건물 및 요소개발에 주력하고 있으며, 특히 일사조절창의 개발과 더불어 표준화 및 성능평가에 IEA사업 등을 통한 적극적 연구활동을 수행중.
- 태양열시스템의 경우는 기후특성에 적합한 태양열 히트펌프와 집열기용 히트파이프 등을 Ottawa 대학과 NRC를 중심으로 활발히 수행중.
ㄷ. EC 및 유럽 각국
- EC의 신재생에너지 개발은 JOULE (Joint Opportunities for Unconventional or Long - Term Engeries)과 THERMIE 프로그램 중심으로 이루어지고 있다.
- JOULE 프로그램내에 활동중인 4개 단체중 READ (Renewable Energies in Architecture and Design)는 태양에너지 이용기기의 건축 및 산업부분 이용과 냉난방, 실내조명용 자연형태양 열 개념이용 둥 순수 태양에너지 건물의 개발을 목적으로 활동중이며, JOULE 프로그램의 주요대상 과제는 자연형 냉난방기술 이용이 목적인 PASCOOL과 자연형 냉방설계기법 개발 및 보급확산이 목적 인 SOUNFO가 있다.
- THERMIE 프로그램에서는 연구개발된 유망 신기술을 선정, 이를 실용화하거나 보 급, 확산시키는 것으로 대규모 시범사업을 주로하는 특징이 있다. 기술개발 지원분야는 대규모 온수급탕, 냉난방, 환기용, 건조용시스템이 대상이고, 자연형태양열 분야는 이 부분에서 취급하지 않고 에너지합리 적 이용분야의 건물부분에서 취급함. 특히 창재료와 하이브리드(혼합형)시스템 개발에도 집중 지원하고 있 음.
- 유럽연합 과학 연구개발총국(DG XII)에서 마련하여 확정한 4차('94∼'98) 연구개 발 및 시범사업 기본계획에 의하면, 주요 연구개발부문으로는 신재생에너지 기술의 종합화 및 사회연관부분 연구로 자연형, 설비형, 자연채광 등의 종합화 및 부품개발, 시스템의 기준안 및 표준화, 태양열건물 단 지 건설에 관한 종합연구 등이며, 시범사업 추진내용은 대규모 냉난방용 온수생산, 공기가열식 난방 및 건조 시스템임.
- 프랑스는 태양열온수기, 태양열난방, 자연형태양열주택 보급확대를 위한 특별한 정 책과 기술개발에 주력하고 있으며, 태양열온수기는 설치업자가 계약시 성능을 보장해주는 제도(GRS) 를 1988년이후 시행중이며 현재 이탈리아, 스페인, 포르투칼 등으로 확산 시행되고 있다. 태양열난방은 집열탱크 대신 PSD라는 국내 바닥난방과 흡사한 방식의 시스템개발 및 보급에 주력하고 있으며 자연형태 양열 건물분야는 고성능 단열재, 다기능 창재료, 투명 단열재, 집열벽의 재료 및 요소개발과 자동제어 및 통합설계 기술개발이 집중적으로 수행되고 있음.
ㄹ. 일본
- 일본의 태양열에너지 기술개발은 NEDO를 중심으로 이루어지고 있으며 1993년에 시작한 New Sunshine 계획에 따라 지구재생 및 온난화 방지를 목적으로 핵심대형기술에 주력.
- 태양열온수기는 약 40개 업체가 년간 10만대 규모를 생산하고 있으며, 자연대류형과 상변화형이 주를 이루는 태양열온수기는 업체중심의 개발로 상용화됨.
- New Sunshine 계획에서는 자연형태야열 분야인 자연채광 및 제어와 대규모 태양열 냉난방, 온수급탕시스템의 산업이용 개발에 주력하고 있음.
ㅁ. 호주
- 태양열온수기 분야는 주 수출분야로 발전되어 있으며 New South Wales 대 학을 중심으로 태양열시스템의 장기성능평가 기술을 미국의 NREL, 위스콘신대와 같이 개발중임.
- 자연형 태양열시스템중 첨단일사조절창호 개발과 평가방법 및 표준화를 UNSW이 IEA의 Task에 주도적으로 참여하여 수행중임.
- 년간 10만대 이상 규모를 생산하는 여러 태양열온수기 업체들과 시드니대학, 호주국립대학을 중심으로 중온형 PTC와 Dish형을 이용한 태양열 발전시스템 개발을 수행중임.
★ 국내 기술수준 및 동향
- 연구소가 지난 82년 부터 최근까지 전국 16개도시에서 태양의 일사량(수평면 전일 사량)을 측정한 결과, 우리나라의 평균일사량(수평면 전일사량)은 1m2당 하루 3천1백칼로리로서 우리나라 에서 추진되고 있는 태양열 이용기술과 관련 각종 연구, 보급사업이 보다 활성화할 수 있는 잠재적 여건을 제시하고 있음.
- 한편, 일사량 성분중 직달일사량은 최근에 고온에너지를 얻도록 설계되는 고온 집열시스템, 즉 태양로와 같은 기기의 개발과 보급을 위해서 절대적으로 요구된다. 이에따라 한국에너 지기술연구소와 기상청과 공동으로 관련장비를 확보하고 91년 5월부터 지금까지 전국 주요 16개지역 측정 망을 구성하고 자료수집을 한 결과 우리나라는 청명(淸明)한 날 1m2당 하루 4천440칼로리의 직달 일사 에너지를 받고 있는 것으로 나타났다.
- 이로써 우리나라에서도 고효율 태양열 집광시스템의 활용이 가능하다는 점이 입증되 었으며, 이에 따른 태양에너지 이용기술은 일사량의 50%를 열로 변환시킬 수 있다. 이제까지는 국내 일사 량자원이 고집광 태양열 이용이 부적합한 것으로 알려져 왔으나, 이번 결과로 앞으로의 태양에너지 이용 기술의 활성화가 기대된다.
- 국내 태양에너지 기술개발은 1988년 대체에너지 기본계획이 수립되면서 기반구축 을 위한 연구소 중심의 연구가 1992년 2단계 연구기간중에는 실용화를 위한 산학연의 연구가 중점적으로 추진되었으며, 1997년부터 3단계연구인 중점기술 개발 연구가 진행중임..
- 태양열집열기는 태양열온수기 및 설비형시스템용 액체식 평판형집열기는 저가 고 효율화 연구를 연구소와 업체가 주력하여 국산화하여 판매중이나, 이용효율과 적용성의 뛰어난 핵심연구분야인 진공관형이나 상변화형집열기는 물론 최근 선진국에서 활발히 실용화연구중인 복합형집 열기의 개발은 핵심요소중의 하나인 전열소자의 태양열 이용기술 개발이 에너지기술연구소에서 이루어진 정도이다.
- 태양열온수기는 자연대류형, 상변화형이 상용화되어 판매중이나, 일본을 비롯한 선진 국에서 치중하고 있는 농 수산 및 산업부문 대규모 태양열 온수급탕시스템의 개발은 태양열집열기의 개발수 준과 연계되어 일부 양만장, 골프장, 수영장 등에 적용하는 수준으로 저온이용분야를 위한 다양한 저가 태양열집열기 실용화는 물론 중고온 이용분야를 위한 집열 및 축열장치의 개발이 시급한 실정임.
- 선진외국에서 주력하고 있는 산업이용 및 발전을 위한 중고온 집광장치의 개발은 PTC형집열기 설계단계이고 Dish형은 이론분석 및 설계검토 수준이고, 응용분야인 냉난방과 축열 기술은 개발된 요소기술을 통합화하는 시스템 기술개발이 필요함.
- 자연형 태양열시스템 및 태양열건물 응용기술개발은 연구소와 학교를 중심으로 꾸 준히 개발되어 자연형시스템의 요소개발 및 태양열주택 등 모범도면작성 등이 이루어졌으나, 실제적 적 용 및 실용화를 위해 첨단일사조절창이나 광겸용 집열창과 같은 자연형 핵심요소개발과 더불어 태양열건물 의 통합설계 및 통합제어기술개발이 수행되어야 함.
- 이와 같은 태양열건물 및 시스템의 통합설계, 평가기술, 모니터링, 진단기술 등이 체 계적으로 수행된 적은 없으며 요소기술별 설계 및 평가기술은 부분적으로 수행된 적이 있음.
- UR, GR 및 WTO에 대비하여 국외 선진외국에서 IEA사업을 통한 태양열시스 템 및 요소의 국제표준화를 추진중인데 반해 국내에서는 태양열온수기의 성능평가방 법 개발이 이루어진 수준으로 자연형시스템, 일사조절창, 태양열집열기 및 태양열온수기 성능평가 기준의 국제표준화가 절대적으로 필요함.
집의 구조에 따라 다르겠지만 태양열은 주로 냉 난방에 이용됩니다.
태양열 주택이라는 것만으로도 집의 온도가 더 훈훈한 경우가 있죠.
자세한 걸 알고 싶으시다면 해당 주택의 시공회사와
태양열 난방기기 제조회사를 자세히 올려주셔야 찾아볼수 있지 않을까요?
그치만 우리나라 태양열주택의 대부분이이 온수기능은 많이 떨어진다고 알고 있거든요.
주택시공회사로 온수 기능이 있는지 여부를 확인해보시는게 좋을듯 싶습니다.
난방기능은 물론 제공 되구요.
온수기능만 한번 확인해보세요.
