국내에서는 ‘태양광 발전 사업‘을 지원하여 태양광 발전소를 늘려나가고 있다. 태양광 발전기는 옥외에 있어 바람에 직접적 으로 노출되어있기 때문에 태풍과 같은 강풍에 큰 영향을 받게 된다. 최근 태풍의 강도와 빈도가 증가하면서 이에 따른 피해가 증가하 고 있다. 태양광 발전기는 유지 관리 및 보수 작업의 용이성 때문에 동서방향으로 배치한 태양광 어레이들 좌우 사이에 이격거리를 두 고 설치된다. 따라서 본 연구에서는 동서방향 이격거리를 변수로 특정하여 태양광 어레이에 작용하는 풍압분포와 피크순압력계수를 산출하였다. 이를 위해 이격거리를 0.3m, 0.5m, 1.0m로 선정하여 풍압실험을 진행하였다. 모든 변수에서 어레이의 양측 상부 모서리에 서는 상방향, 하부 모서리에서는 하방향의 피크순압력계수가 지배적이었다. 어레이 내단부에서는 상방향과 하방향의 피크순압력계수 가 이격거리 0.3m일 때 가장 크게 나왔으나, 외단부보다 전체적으로는 값이 작았다. 어레이 좌우 이격거리에 대한 내단부에서의 수속 효과보다 외단부에서 생긴 와로 인한 피크순압력계수가 크게 나타났기 때문에 외단부에 대한 안전성을 더 고려해야 할 것으로 판단된다.

화석연료의 사용은 대기가 오염되어 지구온난화와 이상기후 등의 문제를 야기하고 있다. 우리나라는 탄소 배출량을 줄이기 위하여 신재생에너지 개발에 관심이 집중되었고, 신재생에너지에 관한 정책 중 ‘그린 홈 100만호 보급사업’을 통해 일반 주택에 태양 광 발전기 보급이 확대되었다. 태양광 발전기는 외부에 노출되어 있어 직접적으로 태풍과 같은 강풍에 영향을 받게 된다. 따라서 보급 이 확대된 만큼 피해사례도 증가하고 있다. 본 연구에서는 태양광 발전기의 안전한 내풍설계를 위하여 주택설치 용량에 부합하는 태양광 발전기 형태를 특정하여 풍동실험을 진행하였다. 태양광 발전기의 모듈을 동일 면적의 정사각형(3 by 5 어레이), 직사각형(5 by 3 어레이)으로 배열하고 설치 각도를 30°, 35°, 40°로 하여 변수에 따른 풍압분포와 피크순압력계수를 산출하였다. 전체적으로 설치 각도가 증가할수록 값은 줄어들었으며 어레이 상부 모서리에서 상방향, 하부 모서리에서 하방향의 피크순압력계수가 지배적이었다. 또한 대체로 정사각형(3 by 5 어레이)보다 직사각형(5 by 3 어레이)의 배열이 바람에 더 불리한 것으로 나타났다.

지형 효과가 포함된 태양복사 모델(GWNU)을 이용한 한반도의 태양광 자원지도를 개발하였다. 태양복사 모델의 입력 자료는 위성 관측 자료(MODIS, OMI, MTSAT-1R)와 수치 모델(RDAPS) 자료를 사용하였으며 특히 고해상도 지형 자료를 이용하여 지형 효과에 따른 한반도의 지표면 태양광 변화를 계산하였다. 계산 결과를 월 및 연 누적하여 분석하였을 때 여름철은 태양 고도각이 높아 지형 효과에 영향이 10% 이하로 적은 반면 겨울철은 20% 이상의 큰 차이가 나타났다. 또한 4 km 해상도의 지표면 태양광의 경우보다 1 km 해상도의 경우 지형 효과 포함에 따른 태양광 차이가 약 2배 정도 크게 나타났다. 즉 지표면에 도달하는 태양광을 정확히 모델링하기 위해서는 입력 자료뿐만 아니라 정확하고 고해상도의 지형 자료가 필연적이며 지형효과는 더욱 뚜렷이 나타나 실제와 유사할 것이다.