도로 방음벽의 진화.. 전기 생산하고 난방까지

에너지기술硏 다기능 PVT 기술
충남 계룡시에 작년 말부터 적용

한국에너지기술연구원 열변환시스템연구실 강은철 박사팀이 충청남도 계룡시에 3㎾e급 PVT 방음벽을 설치해 시스템을 테스트하고 있다. 에너지기술연구원 제공

도로나 철로에 설치하는 방음벽이 진화한다. 방음 뿐만아니라 태양전지를 설치해 전기를 만들고 태양전지에서 발생하는 열을 모아 난방으로 활용할 수 있는 태양광-열(PVT) 방음벽 기술이 개발됐다. 이 방음벽은 방음 차단 기준보다 높은 성능을 갖고 있으며, 기존 태양전지 패널의 발전효율보다 최대 7% 높았다.

한국에너지기술연구원은 열변환시스템연구실 강은철 박사팀이 다기능 PVT 방음벽 기술을 개발했다고 16일 밝혔다.

태양광 패널은 전력생산과 차음기능, 흡음재는 단열과 흡음기능, 태양열 집열기 전열구조는 열 회수와 구조 강도를 잡아주는 역할을 한다. 또한 기존 노후화된 방음벽을 다기능성 PVT 방음벽 시스템으로 쉽게 교체할 수 있도록 현장 시공 기법을 개발했다.

강은철 박사는 "국내 방음벽의 총 설치 길이는 약 3200㎞로, 신도시 발전 및 교통소음으로 민원이 많아져 방음벽의 수요는 증가할 것"이라고 전망했다. 또한 "다기능성 PVT 방음벽 시스템 시장은 이 중 음영지역을 고려하더라도 약 1000㎞ 이상 적용할 수 있을 것"이라고 말했다.

연구진은 다기능 PVT 방음벽 기술을 적용해 충청남도 계룡시에 3㎾e급 PVT 방음벽을 지난해 12월부터 운영 중이다.

이 방음벽은 도로 방음시설의 음향성능 기준에서 소음을 차단하는 성능이 1000㎐에서 37.1㏈(기준 30㏈ 이상), 소음을 흡수하는 성능이 0.83(기준 0.7 이상)으로 기준 대비 높은 성능을 나타냈다. 또한 발전효율은 동일한 환경 설치조건에서 기존 태양광 패널 발전효율보다 6% 이상 높았다. 일반 태양광 패널은 온도가 증가할수록 발전량이 감소한다. 반면 PVT 방음 모듈은 공기유동으로 인해 기존 태양광 패널 온도보다 약 15℃ 이상 낮아 발전량이 향상됐다.