[양돈현장] 돈사 태양광설비 기초구조물의 중요성
[양돈현장] 돈사 태양광설비 기초구조물의 중요성
  • 이춘근
  • 승인 2019.06.03 10:10
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이춘근 과장 / 팜스코 축산과학연구소 환경기술팀
이춘근 과장 / 팜스코 축산과학연구소 환경기술팀

최근 농가의 새로운 소득원으로 태양광 발전소가 각광을 받으며 떠오르고 있다. 이미 전국의 많은 축사 지붕에 태양광 패널이 설치되어 운영 되고 있으며, 농지 및 임야에서도 어렵지 않게 태양광 패널이 설치 된 모습을 볼 수 있다.

농가에서 태양광 발전소를 설치하는 가장 큰 이유로는 기존 축사 지붕을 이용해 안정적인 수익을 가져 갈 수 있으며, 정부 자금 지원을 어렵지 않게 받을 수 있기 때문이다.

하지만 매년 여름 태풍과 집중 호우 등으로 태양광 발전 설비 관련 사고가 지속적으로 발생 하고 있다. 이는 지반을 강하게 다지지 않고 설치하거나, 토질을 잘못 파악해 배수 시설을 하지 않았거나, 잘못된 시공이 이루어지는 경우, 고정나사를 제대로 조이지 않은 경우 등으로 임야에서 무분별한 개발 행위가 쉽게 이루어질 수 있었기 때문이다. 이를 보완하기 위해 지난해 12월 4일 산지관리법 개정을 통해 환경 파괴 방지에 대한 관리항목이 추가되었다.

개정된 산지관리법 주요 내용은 △가중치를 1.0 에서 0.7로 내림 △태양광 설치 20년 경과 후 다시 나무를 심어 원상복구 △기존 면제해 주던 ‘대체산림자원조성비’전액 부과 △경사도 기준을 25도에서 15도 이하로 강화 △임야에서 잡종지로 지목변경 불허 등으로 임야에 태양광발전소를 설치를 금하는 의미로, 설치하더라도 수익성이 좋지 않을 것으로 예상된다. 이러한 이유로 농가는 태양광발전소를 지붕 위에 많이 설치하고 있으며, 앞으로도 이어질 것으로 예상된다.

태양광발전은 20~25년 이상 안정적인 전력을 생산하여 수익을 창출해야 하는 장기 투자 사업이다. 제대로 설계하고, 제대로 짓는다면 태풍과 집중호우 등과 같은 자연재해에도 버틸 수 있으며, 태풍으로 인한 피해는 제품의 문제가 아니라 시공이 잘못된 시공에서 기인한 것이다.

지붕 위로 올라가는 태양광 패널의 규격은 약 360~415W 성능의 제품을 주로 사용하며, 크기는 약 가로 1m×세로 2m, 무게는 약 23~25kg 정도이다. 태양광 패널 표면은 강화유리로 되어 있으며 보통 초속 50m 풍하중(바람무게)를 견디게 설계하여 강풍이나 우박에 부서 지지 않으며 다양한 테스트를 통해 인증 받은 제품으로 문제가 될 가능성이 거의 없다고 보면 된다. 태풍 같은 강한 바람으로 인한 피해가 발생 되는 경우는 모듈을 지지해주는 기초구조물 시공 단계에서 잘못된 것으로 이 경우 큰 피해가 발생 된다.

패널은 기초구조물을 어떻게 설치하느냐에 따라 10장, 100장, 1000장까지 붙일 수 있다.

우선 지붕 위에서의 태양광발전소 운영을 결정 하였다면, 기존 건축물에 대한 안전성 체크를 위해 건축물 구조계산이 필요하며 이는 사업 추진 여부가 결정 되는 아주 중요한 사항이다.

예를 들어, 지붕 위에 100kw 태양광발전소를 만들려 할 때 360w 패널을 사용하면 1장에 25kg의 패널이 277장의 필요하며, 기초구조물(각관, C-형광 등)이 더해지면 약 10~12톤 가량의 설비가 지붕 위로 올라가야 하므로 건축물이 이러한 하중을 버틸 수 있는지 구조계산을 통해 확인 하여야 한다.

건축물 구조계산 결과 적합 판정이 난다면 보강 없이 태양광발전 설비를 올려도 되나, 보강이 필요 하다면 공사비용 및 보강 방법을 명확히 검토해야 한다. 지붕 내부에서 트러스 방식으로 보강한다면 공사비용은 적게 들고 가중치로 1.5가 그대로 적용된다. 하지만 건축물에 새로운 지지대(기둥)로 보강해야 하는 경우 가중치 1.5가 온전히 적용되지 않을 수 있기 때문에 가중치를 다시 한 번 확인해야 한다. 일반적으로 태양광발전 시공업체들의 경우 전문 구조업체와 연계하여 설계/시공을 하므로 충분한 검토와 검증을 통해 믿을만한 시공업체를 선정해야 한다.

건축물 구조계산 확인 완료 후 태양광발전소를 만들 수 있다면 시공 전 설계도면을 충분히 숙지하고 기초구조물 시공에 많은 관심을 가져야 한다. 태풍으로 인한 피해 발생은 거의 기초구조물의 부실에서 시작 되는 것을 다시 한 번 명심해야 한다.

구조 용각관 및 C-형광은 부식에 강하게 용융아연도금을 시행 후 사용 하여야 하며, 기초구조물들 연결 시 스테인레스 볼트, 너트를 사용하는 방법을 추천한다. 용접보다 시공시 안전하며 작업 속도가 빠르기 때문이며, 현장에 따라 용접이 필요하다면 용접 부위는 별도의 방식 공정을 통해 부식을 방지해야 한다. 패널과 기초구조물은 크레인을 이용하여 지붕 위로 올리며, 기초구조물을 선조립하여 올린다면 지붕 위에서 조립하는 것보다 시공이 수월하며 작업 속도가 빠르다. 선조립 여부는 현장 상황에 맞추어 진행 하면 된다.

기초구조물이 튼튼하지 않을 경우 태양광발전소는 새로운 소득원이 아닌 골칫덩어리로 전락할 것이다. 다가올 여름 집중호우와 태풍의 피해를 입지 않도록 태양광발전소를 준비중인 곳은 시공시 기초구조물의 꼼꼼한 점검이 필요하며, 기존에 설치하여 운영중인 곳은 기초구조물들의 체결 상태와 모듈 간의 체결 상태에 대한 점검이 필요하다. 또한 인버터 성능 점검, 전기설비 점검 등을 통해 발전 성능 효율과 화재로 인한 피해가 발생하지 않도록 태양광발전시설 종합점검을 가져보는 것도 좋을 듯하다.

제대로 설계하고, 기초구조물을 제대로 시공한다면 태풍으로 인한 태양광발전설비 피해는 더 이상 없을 것이다.

고정블럭 설치
고정블럭 설치
구조용각관 설치(블럭 연결)
구조용각관 설치(블럭 연결)
모듈 올리기 위한 C-형광설치
모듈 올리기 위한 C-형광설치
모듈설치 완료
모듈설치 완료

 


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