태양광 구조물 설치 방식, 생각보다 중요한 이유
최근 전기요금 인상과 탄소중립 정책 확대, RE100 참여 기업 증가 등의 영향으로 공장과 창고 지붕을 활용한 태양광 발전 설비 도입이 빠르게 늘어나고 있습니다.
많은 분들이 태양광을 검토할 때 모듈 효율이나 인버터 성능에 집중하지만, 실제로 발전소의 장기적인 안전성과 유지관리 비용에 큰 영향을 미치는 요소 중 하나가 바로 태양광 구조물 설치 방식입니다.
특히 산업시설 지붕은 일반 건축물과 달리 넓은 면적과 높은 풍하중, 반복적인 열수축·팽창 환경에 노출되기 때문에 구조물 고정 방식에 따라 향후 누수, 지붕 손상, 유지보수 비용 차이가 발생할 수 있습니다.
대표적인 설치 방식은 크게 두 가지입니다.
- 타공 방식(직접 체결 방식)
- 무타공 방식(클램프 체결 방식)
이번 글에서는 두 방식의 차이점과 각각의 장단점, 그리고 어떤 현장에 적합한지 자세히 알아보겠습니다.
태양광 구조물 설치 방식은 왜 중요할까? 🤷♂️
태양광 구조물은 단순히 모듈을 지지하는 역할만 하는 것이 아닙니다.
구조물은 태양광 설비 전체의 하중을 지붕과 건물 구조체에 전달하며 다음과 같은 외력을 지속적으로
견뎌야 합니다.
- 풍하중(강풍)
- 적설하중(눈)
- 진동 및 반복하중
- 열수축·팽창
- 장기 부식 환경
즉, 구조물 설치 방식은 발전소의 수명과 직결되는 요소라고 볼 수 있습니다.
1. 타공 방식이란?
지붕을 직접 뚫어 구조체와 연결하는 방식
타공 방식은 지붕재를 관통하여 앵커 또는 볼트를 설치하고 건물의 하지(철골, 펄린 등)에 직접 구조물을 고정하는 방식입니다. 가장 오랫동안 사용되어 온 전통적인 태양광 설치 방식 중 하나입니다.
🙆♂️ 타공 방식의 장점
- 다양한 지붕에 적용 가능 : 대부분의 금속 지붕, 샌드위치판넬, 슬래브 지붕 등에 적용할 수 있습니다.
- 구조적 설계 자유도 확보 : 건물 구조체와 직접 연결되기 때문에 풍하중 및 적설하중 설계가 상대적으로
용이합니다. - 대규모 발전소 적용 경험 풍부 : 오랜 기간 사용된 방식으로 시공 사례가 많고 설계 기준이 비교적
명확합니다.
🙅♂️ 타공 방식의 단점
- 누수 위험 존재 : 가장 큰 단점은 지붕에 구멍을 뚫는다는 점입니다.
시공 시 실리콘, EPDM 패킹, 방수 부자재 등을 사용하더라도 시간이 지나면서 다음과 같은 문제가 발생할 수 있습니다. 실리콘 노화, 패킹 경화, 열수축·팽창, 체결부 풀림 등 결국 누수 가능성이 존재하게 됩니다. - 지붕 손상 가능성 : 타공 자체가 지붕 방수층과 강판에 영향을 줄 수 있습니다. 특히 노후 지붕의 경우 추가
손상 위험이 증가합니다. - 유지관리 부담 증가 : 장기간 운영 시 체결부 점검 및 방수 상태 확인이 필요할 수 있습니다.
2. 무타공 방식이란?
지붕에 구멍을 뚫지 않는 설치 방식
무타공 방식은 지붕에 별도의 구멍을 내지 않고 돌출부 또는 전용 클램프를 이용해 태양광 구조물을 고정하는 방식입니다. 최근 산업시설 태양광 시장에서 관심이 크게 증가하고 있는 방식입니다.
🙆♂️ 무타공 방식의 장점
- 지붕 손상 최소화 : 지붕을 관통하지 않기 때문에 기존 지붕의 방수 성능을 유지할 수 있습니다.
- 누수 위험 감소 : 타공부 자체가 없으므로 체결부에서 발생하는 누수 위험을 줄일 수 있습니다.
- 유지관리 편의성 : 구조물 해체 및 교체가 상대적으로 용이합니다.
- 건축물 수명 보호 : 기존 지붕 강판이나 판넬의 손상을 최소화할 수 있습니다.
🙅♂️ 무타공 방식의 단점
- 적용 가능한 지붕 제한 : 모든 지붕이 무타공 설치에 적합한 것은 아닙니다. 지붕 형상이나 구조에 따라 적용 여부가 달라질 수 있습니다.
- 초기 비용 증가 가능 : 전용 클램프 및 특수 자재가 필요해 초기 자재비가 다소 높을 수 있습니다.
- 구조 검토 중요 : 무타공 방식이라고 해서 무조건 안전한 것은 아닙니다.
풍하중과 적설하중에 대한 충분한 구조 검토가 선행되어야 합니다.
🔩 타공 방식과 무타공 방식 비교
| 구분 | 타공 방식 | 무타공 방식 |
|---|---|---|
| 설치 방법 | 지붕에 구멍을 꿇어 고정 | 클램프로 지붕에 체결 |
| 누수 위험 | 있음 | 낮음 |
| 지붕 손상 | 발생 가능 | 최소화 |
| 시공 속도 | 비교적 느림 | 비교적 빠름 |
| 고정력 | 매우 우수 | 설계에 따라 우수 |
| 적용 범위 | 대부분의 지붕 | 지붕 형태에 따라 상이 |
| 유지보수 | 상대적으로 어려움 | 비교적 용이 |
※ 어떤 방식이 더 좋은 선택일까?
타공 방식과 무타공 방식 중 어느 것이 절대적으로 우수하다고 말하기는 어렵습니다.
중요한 것은 현장 조건입니다.
다음과 같은 요소를 종합적으로 검토해야 합니다.
- 건물 구조
- 지붕 형태
- 지붕 노후도
- 풍하중 조건
- 적설하중 조건
- 유지관리 계획
- 태양광 설치 용량
즉, 같은 공장이라도 지붕 상태에 따라 최적의 공법은 달라질 수 있습니다.
디에스가 무타공 방식을 적용하는 이유
디에스는 지붕 손상과 누수 위험을 최소화하기 위해 전용 클램프를 활용한 무타공 설치 방식을 적용하고 있습니다.
하지만 단순히 “클램프만 사용하는 방식”은 아닙니다.
- 보강 플레이트 기반 구조 보강 : 지붕 하부에 설치되는 보강 플레이트가 하중을 분산시키고 구조 강성을 향상시킵니다. 이를 통해 태양광 하중이 특정 지점에 집중되는 것을 방지합니다.
- 기능성 방수 볼트 적용 : 기능성 방수 볼트는 단순 체결 부재가 아닌 구조체 역할을 수행합니다.
보강 플레이트와 함께 하중 전달 경로를 형성하여 안정성을 높입니다. - 구조체 일체화 설계 : 전용 클램프, 보강 플레이트, 기능성 방수 볼트, 강판이 하나의 구조체처럼 작용하도록 설계되어 있습니다. 이를 통해 높은 결합력과 장기 내구성을 확보합니다.
- 검증된 구조 안정성 : 디에스 솔라루프는 KCL 풍동 테스트에서 최대 풍속 50m/s 조건 통과로 안정성 검증,
결합 인발력테스트에서 12kN의 강력한 결합력을 검증했습니다.
✒️ 핵심 정리
태양광 구조물 설치 방식은 발전소의 수명과 안전성을 결정하는 중요한 요소입니다.
✅ 타공 방식은 다양한 현장 적용이 가능하고 구조 설계가 용이하다.
✅ 무타공 방식은 지붕 손상과 누수 위험을 줄일 수 있다.
✅ 무타공 방식도 충분한 구조 검토가 반드시 필요하다.
✅ 태양광 설치 전 지붕 상태와 건물 구조를 종합적으로 검토해야 한다.
✅ 좋은 태양광 발전소는 모듈보다 구조물 설계에서 시작된다.
📌 자주 묻는 질문 (FAQ)
Q1. 무타공 방식은 정말 누수가 발생하지 않나요?
무타공 방식은 지붕에 직접 구멍을 뚫지 않기 때문에 타공 방식에 비해 누수 위험이 현저히 낮습니다.
다만 시공 품질이 중요하며, 클램프 체결 상태나 구조 설계가 적절하지 않을 경우 문제가 발생할 수 있으므로 전문 업체를 통한 시공이 필요합니다.
Q2. 모든 지붕에 무타공 방식 설치가 가능한가요?
지붕 형태에 따라 제한적일 수 있습니다. 하지만 디에스솔라루프 시스템을 적용한다면 가능합니다.
Q3. 태풍이나 강풍에도 괜찮나요?
디에스는 KCL 풍동테스트를 통해 3m 높이의 태양광 패널을 설치하여 정면·측면·후면 각각 50m/s 강풍에도 구조물이 끄떡없음을 확인했습니다.
Q4. 무타공 방식이 최근 많이 적용되는 이유는 무엇인가요?
기업들이 지붕 훼손과 누수 위험을 줄이려는 수요가 증가하고 있기 때문입니다. 특히 공장 및 물류센터 지붕에서 선호도가 높아지고 있습니다.
☎️ 상담 안내
태양광 발전소의 수명은 모듈만으로 결정되지 않습니다.
어떤 구조물을 사용하고, 어떤 방식으로 설치하느냐에 따라 향후 20년 이상의 유지관리 비용과 안전성이
달라질 수 있습니다.
디에스는 현장별 구조 검토를 통해 지붕 상태와 건물 구조에 적합한 태양광 설치 방안을 제안해드립니다.
