옥상정원에 태양광패널 설치했더니...에너지효율 2배 '껑충'

이재은 기자 / 기사승인 : 2023-08-17 15:44:26
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일반 옥상과 바이오솔라 지붕 비교분석
태양광패널 표면과 옥상표면 온도 낮아져
▲호주 시드니 다라무 하우스의 '바이오솔라 지붕' (사진=피터 이르가 박사 유튜브채널 갈무리)

옥상에 녹지를 조성하고 태양광패널을 설치하는 '바이오솔라 지붕'(biosolar roof)을 조성했더니 태양광패널만 설치하는 옥상보다 에너지효율이 최대 2배 향상됐다.

호주 시드니공과대학교(UTS) 피터 이르가 박사연구팀은 16일(현지시간) 학계의 전문분석을 주로 싣는 온라인 매체 더컨버세이션(The Conversation)에 일반적인 옥상과 옥상정원에 태양광패널이 함께 놓인 곳을 비교분석한 결과를 공유했다.

연구팀은 시드시 시내 중심업무지구에 위치한 다라무 하우스(Daramu House)와 인터내셔널 하우스(International House) 2개 빌딩의 옥상을 비교했다. 크기와 모양이 같은 두 빌딩에 옥상 태양광패널도 동일하게 설치했다. 다만 비교분석을 위해 연구팀은 다라무 하우스에만 옥상정원을 조성해 '바이오솔라 지붕'을 구축했다.

▲'바이오솔라 지붕'이 조성된 호주 시드니의 다라무 하우스 옥상(A)과 태양광 패널이 설치된 일반적인 인터내셔널 하우스 옥상(B). (사진=UTS)


바이오솔라 지붕은 옥상정원에 태양광패널을 설치하는 개념으로 에너지효율과 생물다양성을 극대화해 도심 넷제로의 대안으로 떠오르고 있다. 다라무 하우스의 옥상 면적 1860㎡ 가운데 78%를 녹지로 채우고, 녹지의 40%를 태양광패널로 덮었다.

녹지 조성 이후 다라무 하우스의 태양광패널의 표면 온도는 9.63℃, 옥상 표면 온도는 6.93℃ 하락했다. 통상 태양광패널은 표면 온도가 25℃를 넘기면 발전효율이 급감하는데, 녹지 덕에 다라무 하우스의 태양광패널은 발전효율이 크게 개선됐다. 여름철 기온이 가장 높은 시간대에는 최대 107%까지 상승했다.

또 태양광패널과 같은 인위적인 구조물 탓에 일반적인 옥상정원에 비해 생물다양성 측면에서 불리할 것으로 봤던 연구팀의 예상과 달리, 생물다양성 측면에서도 바이오솔라 지붕이 훨씬 유리했다.

완전히 개방된 장소보다 화만초와 같은 초본류 식물들이 태양광패널 아래쪽 그늘을 더 선호하면서 빠르게 뒤덮었고, 가장 건강하게 자랐다. 녹지는 이를 중심으로 빠르게 확산됐다. 이렇게 조성된 녹지에 다른 동물들도 모여들면서 인터내셔널 하우스에 비해 4배 더 많은 종류의 새들이 날아들었고, 곤충과 거미, 지네 등 7배 더 많은 절지동물류들, 2배 더 많은 달팽이류들, 그리고 다양한 균류 등 미생물이 발견됐다.

연구팀은 "이밖에도 바이오솔라 지붕은 폭우 유출 그리고 유출수에 씻겨내려가는 오염물질 발생을 막아주고, 극한기후로부터 단열재 역할을 하는 등 추가적인 에너지를 투입하지 않아도 건물 유지보수에 도움이 된다"며 "용도없이 비어있는 옥상을 바이오솔라 지붕으로 활용할 수만 있다면 넷제로 도시를 조성하는 데 큰 기여를 할 수 있을 것"이라고 밝혔다.

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