지붕에 태양광 집열판을 단 주택이 늘어나고 있다. 고유가와 지속적인 심야전력 요금 인상으로 말미암아 일부 영역에 국한되던 태양광 발전이 주택으로까지 그 영역을 확대됐는데 특히 전원주택에서 그 수요가 증가하는 추세다. 신재생에너지 중 가장 효과적인 자원으로 평가받는 태양광·태양열 에너지와 전원주택과의 궁합은 어떨까.

글 홍정기 기자 사진제공 에너지관리공단 신재생에너지센터

태양광 발전 시장이 부상하고 있다. 태양전지를 이용해 태양에너지를 전기로 전환하는 태양광은 기존 에너지원과 달리 온실가스 배출, 환경 파괴 등을 초래하지 않는 무공해 에너지원이다. 태양광은 아직 발전 단가가 높다는 단점이 있지만 막대한 부존량을 바탕으로 적용 영역의 확대와 기술 혁신에 따른 효율성 제고 가능성은 매우 크다.

전문가들은 땅 속에서 채취하는 화석에너지는 매장량이 한정돼 있어 석유는 20년, 가스는 40년 후에 바닥날 것이라고 한다. 이에 반해 현재 태양에너지의 이용 가능량은 전 세계 연간 에너지 소요량의 2850배에 달한다. 지구상에 막대한 부존량을 갖고 있어 자체 조달이 가능해 에너지 안보 측면에서 유리할 뿐만 아니라 연료와 폐기물이 전혀 발생하지 않는다.
세계적으로 가장 앞선 태양광 발전 기술을 확보한 일본, 최근 몇 년간 정부 주도로 급속히 발전한 독일 등지에서 이에 대한 연구가 끊임없이 진행되고 투자가 이뤄지는 것도 바로 이런 이유 때문. 세계 태양광 발전 시장은 2005년 150억 달러에서 2010년에는 361억 달러로 2배 이상 늘어날 전망이다.

태양광 효율성 높아 만족도 크다

경남 사천 스틸하우스에 거주하는 박창민·김영민 부부는 지붕 위에 태양광 집열판을 달았다. 집열판을 통해 얻어진 전기로 가전제품은 물론 난방까지 해결하는데 한 달 전기료가 8,000원에 불과하다. 난방 필름 외에 보일러를 두지 않고도 충분히 겨울을 난다고 말한다.
지난 해 11월 태양광 발전을 설치한 강원도 춘천에 거주는 이 모(49세)씨 역시 비슷한 경우다. 300만 원의 투자비용을 들였지만 이후 매월 10여만 원 안팎이던 전기요금을 획기적으로 줄인 그는 "앞으로 3∼4년 정도면 초기 투입비용을 모두 환수할 수 있을 것"이라며 "많이 망설였지만 지금은 잘했다는 생각이 들고 반영구적이어서 3∼4년 뒤에는 돈을 버는 셈"이라고 전했다.

에너지관리공단에서 태양광 주택 10만 호 보급사업을 추진한 2004년부터 지난해까지 3년 간 태양광 발전 주택을 대상으로 실시한 이용 및 사후관리 결과를 발표했는데 81%에 해당하는 사용자들이 매우 만족스러워하는 것으로 나타났다.
설문 조사에 응답한 1202개소 중 99.6%에 해당하는 1197개소가 현재까지 정상 가동 중인데 이는 그만큼 태양광 주택의 효율성이 높다는 것을 입증한다. 또한 이들이 체감하는 월평균 전기요금 절감액은 가구당 6만 원 정도이고, 월평균 10만 원 이상 절감하는 가구도 9.8%에 달하는 것으로 나타났다.

에너지관리공단 관계자는 "이번 설문조사 결과가 긍정적으로 나타나 신재생에너지보급사업의 잠재력이 높다는 것을 증명했다"면서, 이를 통해 얻은 "최신 설비의 보급, 정부 지원금의 증액, 상한용량 5kW까지 증대 등 다양한 소비자들의 건의사항을 검토하고 수용해 태양광 주택 10만 호 보급 사업 목표 달성을 위해 지속적으로 노력할 것"이라고 밝혔다.

태양열 난방시대 도래

지금까지 태양열(심야전기보일러도 마찬가지)을 이용해 온수를 이용하거나 난방하기 위해서는 반드시 큰 용량의 축열조를 달아야 했다. 축열조는 말 그대로 끓여진 물을 저장하는 공간을 뜻하는 것으로 주택 면적이 크거나 다가구 주택의 경우는 대용량의 축열조가 필요해 이로 인한 설치비용, 운전비용 등이 추가로 들어가야만 했다.

그러나 최근 순수 국내 기술로 세계 최초 축열조가 필요 없는 태양열 난방 시스템이 선보여 적지 않은 초기 투자비용을 줄일 수 있게 됐다. 산업자원부(산자부)와 한국지역난방공사(한난공)가 공동으로 투자하고 개발한 '지역 난방용 태양열 실증 시스템'이 올해 완성돼 태양열을 이용해 축열조 없이 온수를 공급받을 수 있는 길이 열린 것이다.

이 시스템은 1차로 태양열 집열기가 물을 데우고 2차로 진공관 집열기가 온수 온도를 90℃까지 올리는 방식으로 기존 방식에 비해 시스템이 대폭 단순화되고, 운전비용을 절감시키는 효과를 거둔다. 산자부는 성남 한난공 분당지사(중형 아파트 50가구 공급 규모)에 설치된 지역 난방 시스템을 통해 연간 500∼600Gcal(원유 50∼60톤 절감 효과)의 열량을 생산할 수 있을 것으로 전망했는데, 이를 한난공 열 판매 가격 기준으로 환산하면 연간 약 3,500만 원 상당에 달하는 적지 않은 규모다. 부가적으로 연간 약 120톤에 달하는 이산화탄소를 저감하는 효과도 기대할 수 있다.

이를 계기로 산자부는 지역 난방이 검토되는 혁신도시 및 신도시 등에도 지역 난방용 태양열 관련 설비가 급속히 확산될 것으로 예상하고 저렴한 설치비, 용이한 사후 관리 등의 장점으로 말미암아 산업시설이나 주택에 필요한 열을 대체할 것으로 전망했다.

전원주택과의 궁합은…

초기 투자비용만 어느 정도 감수하면 적지 않은 전력 요금을 절약할 수 있는 태양광에너지를 지금까지 전원주택에서 찾아보기란 쉽지 않았다. 심야전력이라는 절대 강자가 군림하기 때문이다. 집열판을 놓고 대용량 축열기를 설치했음에도 난방이나 온수를 위해서는 보일러를 따로 둬야 한다는 점이 큰 부담으로 작용했다. 즉 태양광 발전 설치비와 보일러 비용을 따로 지불한다는 점이 태양광을 외면하게 한 이유다.

그러나 앞으로 태양광이나 태양열을 이용한 주택을 심심찮게 만날 것으로 보인다. 일단 심야전력의 입지가 크게 줄어든다. 고유가 바람으로 심야전력 수요가 꾸준히 늘자 정부가 가격 현실화 정책을 발표했는데 이렇게 되면 심야전기보일러의 수요는 크게 감소할 것이 자명하다.

또한 그간 문제점으로 지적됐던 태양열을 이용한 자체 난방이 가능해졌다. 아직은 상용화 단계에까지 이르진 못했지만 머지않아 주택에서도 축열조 없이 태양열만으로 난방과 온수를 해결하게 될 전망이다.

정부의 적극적인 투자와 지원도 태양광·태양열 시대를 밝게 하는 요인이다. 태양광 주택 10만 호 보급사업 등을 통해 정책적으로 신재생에너지 관련 분야를 발전시킨다는 정부의 방침에는 변함이 없어 설치를 원하는 이들에 대한 지원은 지속된다.

전통적으로 남향받이 터를 선호하는 전원주택의 특징을 놓고 보면 태양광·태양열은 아주 매력적인 상품임이 틀림없다. 그간 심야전력이 차지하던 자리를 태양광·태양열이 대신할 날도 멀지 않았다.田