제주에 신축중인 영어도시 태양광 발전설비 설치 공사 현장을 다녀왔습니다. 제주는 태풍의 영향을 직접적으로 받는 지역으로 건물 위의 태양광 발전시스템 또한 바람의 영향에 충분히 견디는 구성이 필요하죠. 2011년 9월에 준공예정인 꽤 큰 건축공사인데 어떻게 태양광 발전시설을 고려했는지 살펴보고 20년 이상 유지되어야 하는 발전시설의 설치 시 고려해야 할 사항들을 살펴보겠습니다.
보급사업에서 정하는 기본적인 풍압은 30m/s정도입니다. 상당한 바람에도 견딜 수 있는 수준이므로 대다수의 건물에 적용되고 있습니다. 그러나 태풍의 영향에 지속적으로 노출되는 지역은 30m/s 수준으로는 안전성을 확보할 수 없어서 더욱 크고 튼튼한 구조물을 설치하게 됩니다. 이번에 다녀온 제주영어도시의 풍압 강도는 60m/s 수준으로 태양광 모듈을 지지하는 철골 구조물이 200m×200m 규격을 적용했습니다.
초속60m의 바람에 견디는 구조물
사진에서처럼 굉장히 두꺼운 철골 기둥과 보가 적용되어 있고, 기둥은 건축물 바닥과 앙카볼트 체결형식을 통해 바람의 하중을 건물전체가 흡수하도록 구성합니다. 일부 건물은 바닥의 앙카볼트 처리가 지붕의 방수에 영향을 줄 것을 염려하여 철골 등을 바닥에 깔고 그 위에 구조물 기둥을 배치해 달라고 요구하기도 하는데 굉장히 위험한 요구입니다. 우리가 상상할 수 없는 것이 바람의 힘이기 때문에 설비 전체가 통째로 날라가기도 하고 설비가 넘어져 주변에 큰 피해를 주기도 하죠. 가장 확실한 풍하중을 부담할 수 있는 바닥 앙카체결방법을 권합니다.
옥상에 설치되는 설비이다 보니 낙뢰에 대비한 접지도 꼼꼼히 처리하여야 합니다. 모듈과 구조물이 겹쳐있어 큰 문제 없어 보이지만 원칙적으로는 위 사진에서처럼 전기적인 접지를 해야 하죠.
또 접지저항 허용 값이 대다수 특3종 설비에 해당하므로 10옴 이하가 나오도록 작업을 하여야 전기안전공사의 검사 필증을 받을 수 있습니다.
구조물과 구조물은 볼트와 너트로 견고하게 연결하여야 합니다. 볼트는 풀림을 방지하기 위해 스프링 와셔 등을 사용합니다. 바다에 접해있는 지역은 해풍의 영향으로 구조물의 부식이 빠르게 진행되기도 하므로 구조물은 용융아연도금을 충분히 하도록 할 필요가 있습니다.
태양광 에레이에서 접속반까지와 인버터까지는 발전된 전기을 전달하기 위해 간선작업을 하게 되는데 중요한 것은 사진에서처럼 전선에 인식표를 부착하여야 합니다. 인식표시가 없을 경우 운영중 문제가 생겨 보수가 필요할 때 애를 먹게 되죠. 인식표시 부착은 태양광뿐 아니라 모든 전기설비 설치공사에서도 기본에 해당합니다.
전선이 지나가는 곳이 날카롭거나 뾰족한 부위가 있다면 전선을 보호해 줄 수 있는 완충재를 설치해 줄 필요가 있습니다. 사진에서처럼 전선이 꺾이는 부위에 고무완충재를 설치 해준다면 세월이 지나도 전선은 정상기능을 발휘 할겁니다.
태양광 발전 설비는 일사량계를 설치하기도 합니다. 아무래도 태양빛을 받아 전기를 생산하는 설비인 관계로 일사량의 수준을 모니터링하기 위해서 필요한 설비입니다. 일사량계는 주로 수평일사량과 수직일사량을 체크합니다. 또 발전소 마다 다르긴 하지만 풍속계를 설치하기도 합니다. 이러한 일사량계와 풍속계는 웹기반의 모니터링 시스템과 연동되어 원격으로 관리되죠.
태양광 발전시스템은 외기에 노출되어 20~30년을 가동되는 설비입니다. 비바람의 영향을 그대로 받는다고 할 수 있습니다. 그러므로 외부환경의 영향에 견디며 그 기능을 유지할 수 있도록 설계되고 시공되어야 합니다. 특히 바닷가에 위치한 장소인 경우에는 해풍으로 인한 기기의 부식을 예방하기 위한 조치를 필히 강구 하여야 하고, 태풍으로부터 안전할 수 있도록 설계에서부터 시공까지 전문기업을 통하여 진행할 필요가 있다고 할 것입니다. 에너지 중 가장 평등한 에너지인 태양광 발전시스템. 이 에너지를 효율적으로 이용하기 위해서는 설치 장소에 대한 특성을 잘 파악하고 그에 맞는 시공방법을 찾아 효과적으로 설치되어야 합니다.
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 안녕하세요. 기술지원팀 성락준 팀장입니다. 제가 담당하고 있는 업무는 환경과 에너지 관련 사업개발 및 시행입니다. 실제 생활에 도움이 되는 친환경 신재생에너지에 대한 지식과 정보를 알려드리겠습니다. |
