"노후 방음벽의 환골탈태" 전기도 만든다

- 에너지기술硏 강은철 박사팀, 다기능성 PVT 방음벽 기술 개발
- 충남 계룡시에 실증 적용 성공, 방음성능·발전효율 동시에 잡아

충남 계룡시에 설치된 다기능성 PVT 방음벽 시스템.[한국에너지기술연구원 제공]

[헤럴드경제=구본혁 기자] “교통소음 막는 노후된 방음벽이 전기와 열을 동시에 만들 수 있다?”

한국에너지기술연구원은 열변환시스템연구실 강은철 박사 연구진이 새롭게 건설하는 도로·철로의 방음벽과 기존에 설치된 노후한 방음벽에 대체 적용이 가능한 다기능 PVT 방음벽 기술을 개발했다고 16일 밝혔다.

PVT(Photovoltaic-Thermal)란 태양광패널과 태양열 집열기가 융합, PVT에서 전력과 온열을 복합 생산하는 기술을 말한다.

연구진은 PVT 기술과 방음벽을 결합한 형태의 다기능성 방음벽 기술을 개발했다. 이 기술은 종래의 방음벽 대체 기술로 태양광 패널과 태양열 집열기, 흡음재 등을 활용해 차음과 흡음에 의한 방음 성능 향상은 물론 태양광 패널의 온도를 낮춰 발전량을 증가시키는 동시에 온열을 생산해 활용하는 기술이다. 즉 하나의 PVT에서 방음(차음+흡음) 기능과 전력과 온열 생산 기능을 동시에 구현하는 기술이다.

다기능성 PVT 방음벽 시스템 개념도.[한국에너지기술연구원 제공]

즉 태양광 패널은 전력생산과 차음기능, 흡음재는 단열과 흡음기능, 태양열 집열기 전열구조는 열 회수와 구조 강도를 잡아주는 역할을 하며, 이러한 요소기술들을 하나의 컴팩트형 모듈로 탄생시킨 것이 다기능성 PVT 방음 모듈이다. 기존 노후화된 방음벽을 다기능성 PVT 방음벽 시스템으로 용이하게 교체할 수 있도록 현장 시공 기법을 개발했다.

연구진은 시스템 설계 및 현장 설치가 용이한 직렬 연계 방식의 시공 기법을 바탕으로 현재 충청남도 계룡시에 3kWe급의 다기능성 PVT 방음벽 시스템을 실증 적용해 지난 12월부터 운영 중에 있다.

연구진이 개발한 방음벽은 도로 방음시설의 음향성능 기준에서 차음성능은 1000Hz에서 37.1dB(기준 30dB 이상), 흡음성능은 0.83(기준 0.7 이상)으로 기준 대비 높은 성능을 나타냈다.

PVT 방음 모듈의 발전효율은 동일한 외기환경 설치조건에서 기존 태양광 패널 발전효율보다 6% 이상 높았다. 일반 태양광 패널은 온도가 증가할수록 발전량이 감소하는데 PVT 방음 모듈은 공기유동으로 인해 기존 태양광 패널 온도보다 약 15℃ 이상 낮아 발전량이 향상되는 것을 확인했다. 아울러 PVT 방음 모듈에서 생산되는 온열은 단위면적(m2) 당 400Wt 이상 확보하는 것을 확인했으며, 생산된 온열은 대합실, 공중화장실, 휴게실, 흡연실 등 공공장소에 난방 및 환기, 온수 예열로 활용이 가능하다.

강은철 박사는 “국내 방음벽의 총 설치 길이는 약 3200km로 신도시 발전 및 교통소음으로 민원이 많아져 방음벽의 수요는 증가할 것”이라면서 “다기능성 PVT 방음벽 시스템 시장은 이 중 음영을 고려하더라도 약 1000km 이상 적용 가능할 것으로 본다”고 말했다.

nbgkoo@heraldcorp.com