석유자원의 고갈, 유가인상이 몰고 온「에너지」위기로 인해 각국은 대체「에너지」개발에 발벗고 나섰다.
지금까지 얘기되고 있는 대체「에너지」는 원자력·풍력·조력·식물과 태양열 등이다. 그 중에서도 1초동안 전지표면에 석탄 6백만t과 맞먹는 「에너지」를 쏟아내는 태양열은 공해문제가 없다는 점에서 크게 각광을 받고있다.
우리나라도 태양열시대의 문턱에 들어서는 현시점에서 본사는 「태양열주택강연회」를 마련했다. 다음은 이 강연회에서 발표된 두개의 강연내용을 간추린 것이다.|『태양열주택』강연회 주제발표내용<본사주최><효율적인 시공|집열판 온도 60도 이상 보장돼야>
73년「오일·쇼크」이후 세계 30여개국이 태양열 주택개발에 열을 올리고 있으며 이중 「프랑스」는 전체 「에너지」소비량중 35%를 점유하는 주택 및 공공건축의 소비비율을 태양열을 이용해 10∼12% 줄일 것을 검토하고 있다.
또 80년대까지 3백만채의 태양열 주택을 건립할 예정으로 있다.
이러한 태양열 주택의 건립은 현재 경제성과 기술개발이 가장 문제가 되고있다.
현재 세워지고 있는 태양열 주택의 시공과 설계방식을 요약해보면 다음과 같다.
태양열 주택의 성능은 l차적으로 집열판의 효율에 좌우된다. 집열판의 흡수율을 크게 함으로써 집열판의 소요량을 줄이고 건설비를 절감할 수 있다.
평판식 집열판의 경우 흡수율 반사에 의한 손실율에 10배 이상이어야 하며 흡열판의 표면온도가 섭씨 60도 이상 보장되어야한다.
현재 구미에서는 집열판의 효율을 높이는 것이 태양열 연구의 중심으로 되어있다.
집열판 생산을 능률적으로 하기 위해서는 부품화 하는것이 이상적이다. 이 경우 집열판은 조립성·내구성·방수성이 양호해야하며 외관상으로도 보기 좋아야 될 것이다.
또 집열판이 표준화됨으로써 구조시공이나 설비시공과 조화되어야 전체적 건물설계의 합리성을 추구할 수 있다.
태양열 주택의 설계는 환경의 요인을 근거로 설계되어야 한다.
따라서 일조시간·평균기온·태양의 고도 등의 개념들이 상호 복합적으로 도입되어 설계가 이루어져야 한다.
건물의 외형은 열손실을 막기위해 외벽의 표면적을 최소화하고 거주공간과 비거주공간을 분화시켜 열이용의 효율화를 기해야한다.
또 벽면에 적당한 경사를 주어 열 취득을 높게 한다.
또 바람에 의한 저항요인을 제거하는 것도 고려해야 될 점이다.
태양열 주택은 그 경제성이 5년 이상을 기준으로 해서 평가되므로 건축시 충분한 사전준비와 견고성이 유지되어야한다.
끝으로 설계시공의 유의사항을 들어보면, ▲입지조건▲충분한 집열면적의 확보▲기존건축과 조화되는 형태▲전면 장애물 회피▲집열판은 건물의 시공가감 단계에 설치등이다. 이명호<중앙대교수·공박>
<일본의 경우|냉난방·욕탕까지 실용화단계에>
현재 일본에 건축되어있는 태양열 주택은 약 1천 6백동이다. 그러나 대부분은 급탕과 급탕·난방겸용 등 초기이용단계를 벗어나지 못하고 있다.
일본은 74년부터 장기적이고 종합적인 「에너지」기술개발 계획으로「선·샤인개획」을 세우고 78년까지 2백10억「엔」을 투입해 태양열「에너지」·지열「에너지」·석탄「에너지」·수소「에너지」 등 4개 분야로 나누어 연구하고 있다.
태양열「에너지」부문은 ①태양열발전②태양광발전②태양열냉난방·욕탕 등 세부문으로 나누고있다. 그중 냉난방·욕탕「시스팀」부문은 현재 기술적으로는 실용화단계에 들어가 있고 80년대 전반에는 완전 실용화될 것이다.
태양열발전은 80년까지 1천kw급 발전「시스템」연구 및 기계·재료의 개발을 끝내고 85년까지는 1만kw 발전에 대한 기초 개발을 끝낼 예정이다. 태양광발전은 80년까지 값싼 태양전지생산을 위한 기초 연구를 마치고 85년까지는 설계 및 시험제작을 끝낸다는 계획이다.
태양열주택에 있어서 중요한 것은 경제성이다. 경제성이 있느냐 없느냐를 결정하는 것은 집열기에 따른다.
얼마전 까지만해도 집열기는 흑색도장 만으로 충분하다고 생각되었으나 현재는 여러종류의 선택흡수막이 개발되어 집열효과를 높이고 있다. 선택흡수막은 열흡수를 높이기 위해 전해 도금·「이온」증착 등의 방법으로 제조되는데 가격면에서도 종래의 흑색도장과 별차가 없다.
이 두가지 집열기를 비교해보면 급탕만을 할때 집열효욜이 흑색도장 43.6%에 비해 선택흡수막이 52.4%로 약 10%가 높고, 냉난방을 위한 겅우는 흑색도장의 11.3%에 비해 선택흡수막은 22.2%로 거의 배의 열효율을 보였다.
집열기를 태양열주택에 이용하는 방법은 3가지가 있다. 첫번째가 외부온도와 섭씨 20도 정도의 차이를 유지하는 저온형. 이 단계는 온실의 원리와 비슷하여 l장의 유리 또는 흑색도장의 평판「플래스틱」을 사용한다. 용도로는 농업용과 급수예열에 쓰인다.
두번째 방법은 외부온도와 섭씨 30∼40도의 차를 유지하는 중저형이다.
이경우는 집열기로 평판형 유리에 선택보호막을 붙여서 사용, 난방 및 급탕까지도 가능하게 된다.
세번째 중고온형은 외부와 섭씨 30∼70도의 차이를 유지하게 된 것으로 평판형 유리와 선택흡수막을 사용하거나 진공유리관을 사용하여 냉난방 급탕은 물론 흡수식 냉동기의 사용도 가능하게 하는 것이다. 천야우일랑 <일태양열에너지학회이사>
