[인더스트리뉴스 정한교 기자] 옛 속담 중 ‘고기도 먹어본 사람이 맛을 안다’는 말이 있다. 어떤 일이든 그 일을 경험해 본 사람이 잘한다는 의미이다. 맛을 알아야 타인에게 구현해줄 수 있고, 부족한 부분이 있다면 채워줄 수 있다.

종합 건축자재 생산기업 디에스앤피의 자회사 디에스강재가 잘 아는 맛을 통해 국내 태양광 시장에 진출했다. 성장하는 지붕형 태양광 시장에 부족한 부분을 채워주기 위해서다.

전남 나주시에 소재해 강판, 샌드위치 패널을 비롯한 건축 외장재를 생산하는 디에스강재는 해당 분야에서 쌓아온 경험과 노하우를 바탕으로 ‘솔라루프’를 개발, 국내 지붕형 태양광 시장에 지각변동을 예고했다.

디에스강재 강동국 사장은 “많은 태양광 기업이 지붕형 태양광에 대한 자신만의 시스템 및 솔루션을 보유하고 있지만, 정작 발전소를 지지하는 지붕에 대한 고민은 빠진 모습이었다”며, “아무리 훌륭한 구조설계를 적용하더라도 지붕이 이를 수용하지 못하면, 누수 등의 문제가 발생할 수밖에 없다”고 말했다.

‘솔라루프’ 개발에 앞서 현장의 목소리를 청취하던 디에스강재가 공장 지붕에 태양광발전소를 시공한 사업주들에게 가장 많이 들었던 말이 ‘원래는 안 그랬는데 태양광 구조물을 올리고 나서 시간이 좀 지나니 누수가 발생했다’였다.

이에 대해 강 사장은 “원인은 샌드위치 패널”이라며, “좋은 제품에 훌륭한 구조설계를 적용해 발전소 건설 시 단기간은 괜찮더라도 20년 이상 장기간 운영돼야 하는 발전소에서는 문제가 발생할 확률이 높다. 이를 방지하기 위해서는 샌드위치 패널의 결합구조에 대한 이해가 선행돼야 한다”고 지적했다.

강 사장에 따르면, 지붕의 샌드위치 패널은 암수가 있어서 수컷을 암컷 위에 올려놓고 캡볼트로 겹쳐 눌러줌으로써 시공을 끝내는 방식이다. 이러한 시공은 시공 당시에도 문제가 있을 수 있지만, 추후 구조물과 태양광 모듈에서 발생하는 하중으로 인해 단순한 겹침 구조가 비틀어지면서 이격이 발생한다.

가뜩이나 무거운 태양광 구조물에 짓눌린 지붕이 강우나 적설로 인한 하중이 더해진다면, 필연적으로 누수로 이어질 수밖에 없다. 심한 경우, 지붕 붕괴로 인한 인명사고로 이어질 수도 있다.

강 사장은 “샌드위치 패널이 가진 구조적인 불안정성을 먼저 인지하고, 지붕형 태양광발전사업을 고려해야 한다”며, “당사는 오랜 시간 강판, 샌드위치 패널 등 건축 외장재를 생산 및 유통하면서 얻은 다양한 경험과 노하우를 바탕으로 ‘솔라루프’를 개발하게 됐다”고 소개했다.

디에스강재가 지붕형 태양광 시장에 진출하게 된 계기는?

1998년 설립된 디에스그룹은 강판, 샌드위치 패널 등 건축 외장재 생산 및 유통뿐만 아니라 그동안 쌓은 다양한 경험과 노하우를 바탕으로 기술개발 등 최고의 품질과 가격 경쟁력을 갖추기 위한 노력을 지속하고 있다.

신규 설비 도입과 신제품 개발은 이러한 노력의 일환으로, 당사는 다양한 건축 현장의 고객들이 모두 만족할 수 있도록 각관, C형강 등 철강재 제조, 산업기계 유통, 코일 가공·유통 등으로 사업 영역을 확장하고 있다.

현재 RE100이라는 세계적인 흐름 속에서 국내에서도 지붕형 태양광에 대한 수요가 증가하고 있다. 신축 건물뿐만 아니라 기건축물의 지붕까지 지붕형 태양광의 대상은 다양한 방면, 적용되는 솔루션 및 시스템에서 아쉬움이 남았다.

이에 당사는 건축 외장재 시장에서 쌓은 경험과 노하우를 바탕으로 지붕형 태양광 시장의 성장을 지원할 방안을 고민했다. 가혹한 환경조건을 가정해 여러 실험을 적용하며, 개발 과정에서 많은 수정과 개선을 거친 끝에 ‘디에스(DS) 솔라루프’를 올해 선보이게 됐다.

다양한 기업이 ‘솔라루프’를 선보이고 있다. 디에스강재 ‘솔라루프’의 특장점은?

당사의 솔라루프는 방수성능을 위한 수밀테스트, 구조 안정성을 위한 풍동·하중테스트, 클램프 결합 인발력 테스트를 진행해 지붕형 태양광에 필수적인 성능들을 KCL 한국건설생활환경시험연구원에서 인정서와 시험성적서로 인증받았다.

공장이 밀집된 산업단지에 입주한 기업들은 대부분 샌드위치 패널로 지붕을 시공했다. 샌드위치 패널의 장점으로는 저렴한 가격과 뛰어난 단열 성능이지만, 단순한 겹침 구조를 볼트캡을 이용해 고정하는 방식이다. 이로 인해 신축 건물인데도 종종 누수가 발생한다. 신축 건물도 그러한데, 철판 사이에 스티로폼이나 글라스울이 충전된 방식의 준공된 지 오래된 건물일수록 일정 이상의 하중을 직접 견디기엔 어려워진다.

이에 당사는 끼움 결합구조인 볼트리스 시공법으로 볼트가 노출되지 않아 누수로부터 안전하고, 기존 노후된 지붕에 간편하게 덧씌워 시공할 수 있어서 지붕형 태양광을 바로 설치하기에는 부적합한 샌드위치 패널의 단점을 보완할 수 있도록 개발됐다.

그럼에도 ‘누수’를 우려하는 발전사업주들이 많다. 디에스강재의 대응전략은?

지붕의 누수를 방지하기 위한 당사의 핵심 설계는 볼트리스 방식의 덧씌움 강판이다. 강판을 덧씌우는 방식은 기존에도 많이 쓰이던 누수 지붕에 대한 보수 방법이다. 기존의 볼트와 캡을 모두 제거하고, 같은 모양의 강판을 다시 덮어씌운 후 다시 볼트와 캡을 시공한다.

이러한 시공방식은 단기간의 방수 효과는 있겠지만, 외부 환경에 노출된 플라스틱 캡과 실리콘 마감은 채 2~3년을 견디지 못하고 다시 파손될 확률이 높다. 또한, 샌드위치 패널의 충전재가 하중에 의해 수축과 뒤틀림이 발생하면, 단순한 겹침방식의 결합 부위에 이격이 발생하고, 이는 누수로 이어질 수밖에 없다.

이에 당사는 볼트 체결 후 끼움방식으로 결합하는 방수에 특화된 디자인을 적용했다. 쉽게 말해 3겹의 강판이 누수를 차단한다고 생각하면 된다. 여기에 시스템 용마루, 크로샤, 물막이 공사 등 이중, 삼중으로 누수 방지에 대한 솔루션을 공급한다. 또한, 보강플레이트, 기능성볼트 시공을 통해서 수축변형에 대한 안정성도 확보했다.

지붕형 태양광 시공 시 ‘누수’뿐만 아니라 ‘하중’에 대한 우려도 많다

가로세로 1m 면적에 높이 1m에 달하는 눈이 쌓였을 때, 이 눈이 습설이라 가정하면 무게는 300kg에 달하게 된다. 여기에 구조물의 중량까지 더해지면, 샌드위치 패널 지붕이 눌리면서 두께 변형과 뒤틀림이 발생할 수 있다. 더군다나 충분한 발전시간을 확보하기 위해 태양광 구조물을 높게 설치하면, 지붕에 가해지는 하중이 부담되는 경우가 있다.

이에 당사는 3톤의 하중을 견딜 수 있는 솔라루프를 구현했다. 단순히 지붕 전면을 덮는다고 하중에 견디는 것이 아니다. 하중이 솔라루프에 고르게 분포될 수 있게 구현해야 한다. 지붕이 전반적으로 똑같은 힘을 받아 수축변형이 되면 괜찮지만, 일부분만 수축변형이 되면 이격 등 문제가 발생하게 된다.

당사는 건축 외장재 기업으로서의 경험과 노하우를 통해 3톤의 하중까지 견딜 수 있는 솔라루프를 만들어냈다. 하중테스트는 2㎡ 기준 3톤의 하중을 가정해 테스트를 진행했고, 구조적인 안정성에 대한 시험성적서를 확보했다.

누수와 하중 이외에도 지붕형 태양광에서 발생할 수 있는 문제에 대한 디에스강재의 대응전략은?

지붕형 태양광의 안전을 위협하는 요소들을 생각해 보면, 누수와 하중 이외에도 태풍으로 인한 풍하중으로 구조물이 탈락하거나 지붕에 변형이 생기는 경우가 있겠다. 이에 당사는 보강 플레이트와 기능성 방수볼트, 전용 클램프를 도입해 지붕의 수축변형을 방지하고 강한 풍하중과 구조물, 설하중에 대응할 수 있는 인발력과 하중 지지력을 확보했다. 풍동테스트의 경우, 50m/s라는 국내에서 실험 가능한 최대 풍속으로 테스트를 통과했다. 또한, 풀림방지 클램프까지 포함한 결합인발력 테스트에서는 1.2톤 결과치를 얻었다.

일반적으로 지붕형 태양광 시장에는 다양한 태양광 기업이 기술력을 뽐내고 있다. 이러한 시장에서 디에스강재의 경쟁력은?

당사는 홑강판, 샌드위치 패널 등 건축 외장재 전문기업이다. 지붕에 대한 이해도는 여느 태양광 기업과도 견주기 힘들다고 자부한다. 또한, 건축 외장재 전문기업이라는 기업의 태생에서 오는 설비에 있다. 전국에서도 당사가 성형기 등 제일 많은 기계 설비를 보유하고 있을 것이라고 생각한다.

여기에 당사는 기계 설비를 보유할 뿐만 아니라 필요한 기계를 직접 디자인해 OEM으로 제작해 판매까지 하고 있다. 기계에 대한 이해도 및 그 기계로 만든 제품에 대한 이해도가 상당히 뛰어나다고 자부한다.

일례로 대부분의 샌드위치 패널 간격이 250골 아니면 330골 둘 중 하나이다. 간혹 모노루프라든지 시스템 지붕 같은 경우, 500골, 300골 등 불규칙한 경우가 있다. 당사는 이러한 사이즈에 모두 대응할 수 있는 성형기를 모두 보유하고 있다.

또한, 규모가 큰 건물 지붕 같은 경우, 공장에서 제작 후 현장으로 보내면, 이동 시 변형이 발생할 수 있기에 당사는 현장으로 기계 설비를 보내 현장에서 직접 제품을 생산하고 있다. 이러한 기술력과 품질에 대한 자부심이 당사가 가진 가장 큰 경쟁력이라고 할 수 있다.

출시한 지 1년이 채 되지 않았다. 시장의 반응은 어떠한가?

보강 플레이트를 통해 강성을 보강하고, 기능성 방수 볼트를 외부 노출 없이 설치한다. 각종 시험성적서를 통해 가혹한 환경에서의 성능도 검증됐다. 이러한 당사의 노력에 제품 개발된 지 채 1년이 되지 않았지만, 많은 고객의 문의와 실제 납품으로까지 이어지고 있다.

지붕형 태양광 시장 활성화를 위한 개선점은?

그동안 당사가 만난 많은 사업주나 태양광 시공사 관계자들은 기존 샌드위치 패널 지붕 문제에 대한 인식이 상당히 부족하다고 느꼈다. 이러한 상태에서 시공되니 누수 등 안정성에 관한 문제점이 발생할 수밖에 없었을 것이다.

이로 인해 사업주는 지붕형 태양광사업에 막연한 불신을 갖게 됐고, 시장 전반에 부정적 인식이 확산되는 결과로도 이어졌다. 우선 기존 지붕에 대한 불완전성을 정확하게 인식하고, 이러한 우려를 어떻게 불식시킬 수 있을지에 대한 고민이 필요하다. 이에 당사는 지붕을 완벽히 이해한 솔루션을 통해 사업주의 불신을 없애고, 결국엔 시장 활성화로 이어질 수 있도록 미약하나마 도움이 되고자 한다.

디에스강재의 향후 계획 및 목표는?

디에스그룹은 설립 이후부터 현재까지 샌드위치 패널을 비롯한 건축 외장재 전문기업으로 지속적인 성장을 이어왔다. 건축 자재에 관한 지속적인 연구개발을 통해 기존 건축 자재들의 고질적인 문제를 보완하고, 우리나라의 다양한 기후 환경과 여러 시공 현장에서도 적용 가능한 범용성 있는 제품을 선보이고자 노력하고 있다.

‘디에스 솔라루프’는 이러한 노력의 일환이며, 기존 지붕형 태양광발전사업의 고민거리였던 방수에 특화된 기능과 안정성을 인정받아 시장 활성화에 앞장설 수 있기를 진심으로 기대한다.

‘최소한의 제품으로 최대한의 효율을’ 훌륭한 제품을 고객이 합리적인 가격에 사용할 수 있도록, 그리고 이를 통해 걱정 없이 에너지 전환을 이룰 수 있도록 디에스강재는 노력을 지속할 계획이다.