서 론

연구 배경 및 목적

건축 산업에서의 탄소 배출 절감을 위한 제로에너지건축물 인증제가 시행됨에 따라, 패시브·액티브 기법을 통한 에너지 소비 최소화와 더불어 설치가 용이하고 상대적으로 저렴한 태양광 시스템의 적용이 적극적으로 고려되고 있다(Cho and Park, 2022). 태양광 시스템은 건물의 외피에 설치된다는 특성으로 인해 건물의 미관에 영향을 미칠 수 있으며, 설치 가능한 외피 면적이 제한된다는 측면에서 성능 측면의 제약도 존재한다. 따라서 태양광 발전 시스템의 적절한 계획을 위해서는 디자인과 성능을 통합적으로 고려할 수 있는 방법론이 요구된다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 최근 다양한 연구와 툴 개발이 진행되고 있다. 대표적으로 스케치업과 같은 건축 디자인 툴과 연동된 발전 성능 평가 툴, Rhino-Grasshopper 기반 방법론, 레빗과 같은 BIM 기반의 방법론을 들 수 있다. 이러한 툴들은 공통적으로 3D 기반으로 대상 건물, 주변 건물, 태양광 발전 시스템을 시각적으로 모델링할 수 있고, 이를 바탕으로 주변 음영에 따른 발전 성능 평가도 가능하다는 장점을 가진다.

그러나 이러한 성과에도 불구하고, 국내에서 실무적으로 해당 방법들을 직접 활용하는 데에는 현실적인 제약이 존재한다. 제로에너지건축물 인증 과정에서는 정부가 공인한 ECO2에 의한 성능 평가만이 인정되기 때문이다. ECO2를 통해 한 번의 시뮬레이션을 수행하려면 건물에 배치되는 태양광 시스템의 모듈 면적, 종류, 설치 방식, 기울기, 용량 등 모든 설계 변수를 수기로 입력해야 한다. 이는 건물 디자인에 따라 변화하는 다양한 배치안의 성능을 신속하게 검토하는 데 불리하다. 또한, 태양광 시스템 배치에 따른 디자인을 검토하려면 별도의 3D 설계 도구를 활용해 건물과 태양광 시스템을 각각 모델링해야 하는 번거로움도 따른다. 특히 기존 연구들에서 중요하게 다루어진 음영을 반영한 태양광 시스템 성능 평가가 ECO2에서는 지원되지 않아, 주변 환경을 고려한 현실성 있는 정보를 제공하는데 한계가 있다(Seong et al., 2016; Cho et al., 2017; Won and Tae, 2021).

따라서 본 연구에서는 국내 제로에너지건축물 인증 실무에 활용 가능한 태양광 발전 시스템 계획 방법을 제시하기 위해, 3차원 기반 설계 툴인 SketchUp에 음영 평가 알고리즘과 ECO2 기반 성능평가를 결합한 태양광 발전 시스템 설계 툴을 개발하고자 한다. 또한, M대학교 인근 건물을 대상으로 음영 반영 여부에 따른 발전성능 평가 결과를 비교·분석하여, 주변 건축물로 인해 발생하는 음영이 태양광 발전성능에 미치는 영향을 정량적으로 평가하고자 한다.

연구 방법

본 연구는 다음과 같은 절차로 수행된다. 첫째, ECO2 기반 태양광 시스템 성능평가 과정에 주변 지형 및 건축물에 의한 음영 영향을 반영할 수 있는 통합 평가 프로세스를 수립한다. 둘째, 이를 기반으로 음영 반영 ECO2 발전성능 평가 알고리즘을 개발하고, SketchUp 플러그인 형태의 도구로 구현한다. 셋째, 도심지에 위치한 건물을 대상으로 개발 도구를 적용하여 음영 반영 여부에 따른 태양광 발전성능 변화를 비교·분석한다. 본 사례 분석은 개발한 도구의 정확성 검증보다는, ECO2 기반 평가 결과에 주변 음영 영향을 결합하였을 때 나타나는 발전성능 변화와 도구의 활용 가능성을 검토하는 데 목적이 있다.

사례 분석은 크게 세 단계로 구성된다. 먼저 M대학교 인근 30개의 건물을 선정 후, 각 건물에 대해서 음영 반영 여부에 따른 연간 발전량 차이를 비교함으로써 해당 부지에서의 전반적인 음영 영향이 어떠한지 분석한다. 이후, 음영에 따른 손실이 발생한 건물들을 선별 후, 이를 대상으로 모듈 단위 발전량 및 손실률 분포를 분석하여, 평균적으로 손실률이 높게 나타난 건물과 국소적 음영 손실이 발생한 건물간의 차이를 분석한다. 마지막으로, 손실률이 높은 건물 중 인접 건물과의 이격거리 및 배치 방향에 따른 음영 발생 특성이 비교적 명확한 건물 한 동을 대표 사례로 선정하고, 모듈 배치 위치 및 계절 변화에 따른 음영 발생 특성을 분석한다.

SketchUp-ECO2 통합 기반 태양광 시스템 설계 방법 및 도구 구현

프로세스 수립

ECO2는 디자인·성능 통합 설계 지원과 음영 평가 기능이 충분히 제공되지 않는 제약이 있다. 이러한 점을 보완하기 위해서는 태양광 시스템 배치에 따른 시각적 검토가 가능하고, 주변 환경 모델링을 통해 음영 영향을 판단할 수 있는 3차원 기반 도구와의 결합이 필요하다. 이에 본 연구에서는 SketchUp 환경에서 음영 평가를 반영한 ECO2 기반 발전성능 시뮬레이션을 수행할 수 있는 도구를 개발하였으며, Figure 1에 전체 프로세스를 나타내었다.

해당 프로세스는 크게 3단계로 구성된다. 먼저 3차원 모델링 단계에서는 음영 분석을 위한 주변 환경과 태양광 시스템을 배치한다. 구체적으로 SketchUp 상에서 대상 건물과 주변 건물을 모델링한 후, 대상 건물의 지붕 또는 입면에 태양광 시스템을 설치 방식에 따라 배치한다.

다음으로 음영 손실률 산정 단계에서는 배치된 태양광 시스템 표면에 발생하는 음영의 영향을 평가한다. 음영 평가는 각 모듈별로 수행되며, 음영을 반영한 경우와 반영하지 않은 경우의 표면 일사량 비율을 이용하여 월별 발전성능 손실률을 산정한다.

마지막으로 ECO2 기반 성능 평가 단계에서는 ECO2 결과에 음영 영향을 반영한다. 태양광 시스템의 면적, 용량, 설치 각도 및 방위 등의 설계 정보를 ECO2에 자동 입력한 후, 계산된 월별 발전량에 음영 손실률을 적용하고 이를 합산하여 음영을 고려한 태양광 시스템의 발전성능을 산출한다.

Figure 1.

ECO2-based PV system energy performance calculation process integrating shading analysis

알고리즘 개발

본 알고리즘에는 ECO2에서 산정한 월별 발전량을 기반으로 하며, 별도로 계산한 음영 반영 전·후의 일사량은 ECO2 결과에 적용할 월별 음영 손실률을 산정하기 위한 목적으로만 사용된다. 이때 일사량 산정은 Park and Baek (2025)의 연구에서 검증된 태양광 시스템 표면 일사량 계산 모듈을 활용하였다. 해당 모듈은 미국 국립재생에너지연구소(NREL)의 National Solar Radiation Database (NSRDB)에서 제공하는 서울, 대전, 부산 등 국내 주요 지역의 표준기상데이터(TMY)를 기반으로 하며, 태양광 모듈 표면에 입사되는 직달일사, 확산일사, 반사일사를 각각 계산하여 전일사량을 산출한다.

한편, 음영 평가는 Ray Tracing 기반 알고리즘을 활용하여 태양광 모듈 표면을 격자로 분할하고, 각 영역에서 태양과의 시선 경로가 주변 구조물에 의해 차폐되는지를 판단함으로써 시간별 음영 비율을 산정하였다. 산정된 음영 비율은 ECO2 발전량에 적용할 월별 음영 손실률을 도출하기 위한 일사량의 보정 요소로 활용된다. 이때, 시간별 음영 비율은 식 (1)과 같이 산정된다.

여기서, Nsh,t는 시간 t에서 음영이 발생한 영역 수(개), Ntot는 태양광 모듈 표면을 분할한 전체 영역 수(개), αt는 시간 t에서의 음영 비율(%)을 나타낸다.

산정된 시간별 음영 비율은 식 (2)에 적용하여 음영을 반영한 시간별 태양광 모듈 표면 일사량을 계산한다.

여기서, Ib,t, Id,t, Ir,t은 시간 t에서 태양광 모듈 표면에 입사되는 직달, 확산, 반사 일사량(W/m2), Ish,t는 음영이 반영된 표면 일사량(W/m2)을 나타낸다.

한편, ECO2 내부에서는 지역별 설치 기울기 및 방위에 따른 월별 단위 면적당 발전량이 DB화 되어 있으며, 사용자가 입력한 PV 면적에 단순 곱하여 각 모듈의 월별 발전량을 산출한다. 따라서 음영 영향을 반영하기 위해서는 시간 단위로 계산된 결과를 월 단위 손실률로 변환할 필요가 있다. 이를 위해 식 (3)과 같이 해당 월의 일수와 시간에 따른 누적 일사량을 산출한다.

여기서, Nm은 해당 월(m)의 총 일수(28, 30, 31일), d는 일 index, t는 시간 index, Δt는 시간 간격(1시간), Ish,d,t는 해당 월의 d일, t시에 음영을 반영한 표면 일사량(W/m2), Ish,m는 음영이 반영된 해당 월의 표면 누적 일사량(kWh/m2)을 나타낸다.

이후 식 (4)와 같이 음영이 반영되지 않은 경우의 월간 누적 일사량과의 비율을 이용하여 월별 발전성능 손실률을 산출한다.

여기서, Im는 해당 월(m)의 음영이 미반영된 PV 모듈 표면 누적 일사량(kWh/㎡), Lsh,m는 해당 월(m)의 음영에 따른 PV 모듈 발전성능 손실률(%)을 의미한다.

이후 해당 손실률을 식 (5)와 같이 ECO2로 계산된 월별 PV 모듈의 발전량에 적용하고 각 월의 계산 결과를 모두 합산하는 것으로 음영이 고려된 태양광 모듈의 연간 발전량을 산출할 수 있게 된다. 이 과정을 건물 외피에 배치된 모듈별로 각각 수행하여 합산하면, 설치 위치, 기울기 및 방위에 따라 각기 다른 음영 조건을 지닌 다수의 PV 모듈의 전체 발전량을 얻을 수 있다.

여기서, Epv,m는 해당 월(m)의 음영이 미반영된 PV 모듈 발전량(kWh), m은 월(month) index (1월, 2월, ... 12월), Etotal은 음영을 반영한 연간 PV 모듈 발전량(kWh)을 의미한다.

SketchUp Plugin 개발

ECO2는 수치 입력 중심의 시뮬레이션 환경을 제공하며, 시각적 디자인 검토 기능과 주변 환경을 고려한 음영 평가를 직접적으로 지원하지 않는 제약이 있다. 또한 내부 계산 구조에 대한 접근이 제한된 블랙박스 기반 도구이므로, 태양광 시스템의 디자인 검토와 성능 평가 과정이 분리되어 수행되며 다양한 배치안에 대한 신속한 비교·분석에 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 ECO2의 기존 성능 평가 체계를 유지하면서 외부에서 산정된 음영 손실률을 결합하는 방식으로 기능을 확장하고, 이를 3차원 설계 도구인 SketchUp 환경과 통합한 플러그인을 개발하였다. 이를 통해 태양광 시스템 배치에 따른 디자인과 발전성능을 단일 환경에서 동시에 검토할 수 있도록 하였다. 제안된 플러그인의 시스템 아키텍처는 3개의 계층으로 구성하였고, 세부 구조는 Figure 2에 제시하였다.

첫째, SketchUp Ruby Based User Interface 계층(이하, GUI 계층)은 SketchUp 환경에서 태양광 모듈의 모델링 및 건물 외피에 대한 배치를 수행하는 역할을 한다. 해당 계층은 SketchUp Ruby API를 활용하여 건물의 3차원 형상 데이터와 각 태양광 모듈의 방위, 기울기 및 좌표 정보를 추출하고, 이를 CSV 형식으로 변환하여 ECO2 API 계층으로 전달한다.

둘째, ECO2 API 계층은 SketchUp과 ECO2 간의 데이터 연계를 담당하는 핵심 구성 요소이다. GUI 계층으로부터 전달된 태양광 모듈의 기울기 및 방위 정보를 기반으로 ECO2 프로젝트 파일(.ecox) 내 신재생 및 열병합 항목에 태양광 시스템을 자동으로 구성하며, 3차원 좌표 정보를 이용하여 각 모듈의 면적을 산출하고 이를 합산하여 시스템 입력값으로 반영한다. 이후 ECO2를 통해 계산된 월별 발전량을 기반으로 건물의 에너지 자립률을 산정하고, 해당 결과를 CSV 형식으로 변환하여 GUI 계층으로 전달한다.

셋째, GPU-based Computation 계층은 앞서 서술한 음영 평가 알고리즘의 실질적인 연산을 수행한다. 태양광 모듈 표면의 시간별 음영 비율 산정은 높은 계산 비용을 요구하므로, 본 연구에서는 CUDA Kernel을 활용한 GPU 병렬 연산 기법을 적용하여 계산 효율을 향상시켰다. 최종적으로 산출된 월별 음영 손실률은 ECO2 API 계층으로 전달되어 발전성능 평가 결과에 반영된다.

Figure 2.

System Architecture of the Tool

사례 대상지 및 분석 조건

본 장에서는 개발된 도구의 적용 가능성을 검토하기 위하여, ECO2 계산 결과에 음영을 반영한 경우와 반영하지 않은 경우를 비교하였다. 본 분석은 개발한 도구의 계산 정확성 검증이 아닌, 주변 환경에 의한 음영이 ECO2 기반 태양광 발전성능 평가 결과에 미치는 영향을 정량적으로 확인하기 위한 사례 분석이다.

분석 대상지는 주변 건축물에 의한 음영 영향이 태양광 발전성능에 미치는 영향을 검토하기에 적합한 대전광역시 M대학교 인근 지역으로 선정하였다. 해당 지역은 건물 간 이격거리가 비교적 짧고, 다양한 층수와 옥상 면적을 가진 건물들이 밀집되어 있어 도심지 또는 대학가 주변의 중·저층 건물 밀집 환경에서 발생할 수 있는 음영 영향을 분석하기에 적합하다. Figure 3(a)는 SketchUp 상에 구축한 대상지의 조감도이며, Figure 3(b)는 이 중 태양광 배치 분석 대상으로 선정한 30개 건물을 나타낸다. 대상 건물은 주변 건물과의 인접성이 높고, 옥상 태양광 모듈 배치가 가능하며, 음영 영향이 상대적으로 나타날 가능성이 있는 건물을 중심으로 선정하였다. 다만 본 대상지는 모든 도시 유형을 대표한다고 보기는 어려우며, 본 연구에서는 개발 도구의 적용 가능성과 건물 밀집 환경에서의 음영 영향을 검토하기 위한 사례로 해석하는 것이 적절하다. 각 건물의 연면적, 층수, 연간 에너지 소비량 등 주요 설계 정보는 Table 1에 정리하였다.

Figure 3.

Site images and PV array layout for example case: (a): A bird’s-eye view of the site used for the mass study; (b): Selected 30 buildings for PV array layout analysis

본 연구에서는 모든 대상 건물에 대하여 옥상 전체 영역에 수평 밀착 방식으로 태양광 모듈을 최대 배치하는 것으로 가정하였다. 이는 설치되는 방위 및 기울기에 따라서 발생하는 모듈간 상호 음영과 그에 따른 발전 성능 변화를 최소화하고, 주변 건축물 및 지형에 의해 발생하는 외부 음영 영향만을 독립적으로 비교하기 위한 것이다. 또한 동일한 설치 조건을 적용함으로써 30개 건물 간 발전량 차이가 개별 설계안의 차이가 아니라 주변 환경 조건의 차이에서 비롯되도록 분석 조건을 통제하였다. 이때, 배치되는 모듈 한 장의 크기는 가로 2 m, 세로 1 m로 설정하였으며, 모듈 종류는 모두 단결정으로 가정하였다.

태양광 발전 시스템 성능 분석 결과

음영 반영 여부에 따른 태양광 발전 시스템 성능 비교

Table 2에는 각 건물에 배치된 태양광 모듈 수와 연간 발전량 등 시뮬레이션 결과를 정리하였다. 또한 Figure 4는 30개 대상 건물에 대하여 음영 반영 여부에 따른 단위 모듈당 연간 발전량과 발전량 손실률을 비교한 결과를 나타낸다. 기존 ECO2 기반 평가에서는 주변 건축물에 의한 음영이 고려되지 않으므로, 모든 건물에서 단위 모듈당 발전량이 216.8 kWh/yr로 동일하게 산출되었다. 반면, 본 연구에서 개발한 도구를 이용하여 주변 음영을 반영한 경우, 건물의 위치와 인접 환경에 따라 발전성능에 차이가 나타났다.

구체적으로, 음영이 반영된 단위 모듈당 발전량은 최소 202.3 kWh/yr에서 최대 216.8 kWh/yr의 분포를 보였다. 단위 모듈당 발전량이 가장 낮은 15번 건물은 연평균 손실률이 6.7%로 가장 높게 나타났으며, 19번 건물은 5.8%, 29번 건물은 3.4%로 그 뒤를 이었다. 결과적으로 전체 30개 대상 건물 중 17개 건물에서 음영으로 인한 발전량 감소가 확인되었다.

이러한 결과는 도심지 밀집 지역에서 음영 평가를 생략할 경우, 태양광 시스템의 실제 발전성능이 과대평가될 가능성이 있음을 시사한다. 특히 1~2% 수준의 에너지 자립률 차이로도 제로에너지건축물 인증 달성 여부가 달라질 수 있다는 점을 고려하면, 음영을 반영하지 않은 태양광 시스템 평가는 실무적 측면에서 한계를 가질 수 있다. 따라서 제로에너지건축물 계획에서 태양광 시스템 적용을 검토할 때에는 주변 환경에 따른 음영을 반영한 발전성능 평가가 필요하다.

Figure 4.

Annual energy yield per unit module for each building with and without shading

모듈 단위 발전 성능 및 음영 손실률 분포 특성 분석

본 절에서는 음영의 영향을 받은 17개 건물을 대상으로, 옥상에 배치된 개별 태양광 모듈의 연간 발전성능과 음영 손실률의 분포 특성을 분석하였다. Figure 5는 17개 건물에 배치된 각 모듈의 연간 음영 손실률 분포를 나타낸 상자수염그림이다. 분석 결과, 15, 19, 20, 22, 23, 27, 29번 건물을 제외한 나머지 10개 건물의 중앙값(Q2)은 이상적인 발전량인 216.8 kWh/yr에 근접하였으며, 이에 따라 음영 손실률도 0%에 가까운 값을 나타냈다. 이는 해당 건물들의 옥상 면적 상당 부분이 주변 구조물에 의한 음영 영향을 거의 받지 않음을 의미한다.

그러나 1번 건물과 같이 건물 전체의 평균적인 음영 영향은 크지 않음에도 불구하고, 국소적으로 극단적인 이상치를 보이는 모듈이 다수 확인되었다. 이는 옥상 대부분의 구역에서는 음영 영향이 크지 않아 일사량 분포가 비교적 균일하게 유지되지만, 남측에 배치된 일부 모듈은 인접 건축물의 영향으로 일사량이 크게 감소하였기 때문이다. 즉, 전체적으로 음영 손실률이 낮은 건물에서 나타나는 이상치는 국소적인 음영에 의해 일부 모듈의 발전성능이 크게 저하된 결과로 해석할 수 있다.

반면, 연평균 손실률이 가장 높게 나타난 15번 및 19번 건물은 다른 건물들에 비해 사분위범위(IQR) 자체가 넓게 형성되었다. 이는 특정 소수의 모듈에서만 국소적으로 음영이 발생한 것이 아니라, 전체 모듈의 상당수가 주변 건축물의 차폐 영향을 받아 전반적인 발전량 감소를 경험하고 있음을 보여준다. 다시 말해, 이들 건물에서는 음영 영향이 개별 모듈 수준의 국소적 현상에 그치지 않고, 옥상 배치 전반에 걸쳐 나타나는 특성을 가진다고 볼 수 있다.

이상의 결과는 제로에너지건축물 구현을 위한 태양광 시스템 계획에서 단순히 옥상 전체 면적에 모듈을 일괄적으로 배치하는 방식만으로는 충분하지 않음을 시사한다. 오히려 음영이 발생하는 영역을 사전에 식별하고, 해당 구역을 배치 계획에서 제외하거나 우선순위를 조정하는 등 음영 영향을 고려한 전략적 배치가 필요하다.

Figure 5.

Distribution of annual shading-induced energy loss rates per PV module across 17 buildings

주변 환경 요인에 따른 음영 손실 특성 분석

앞선 30개 건물 분석 결과 중 19번 건물은 연간 음영 손실률이 5.77%로 높게 나타났으며, 인접 건물과의 이격거리 및 배치 방향에 따른 음영 발생 특성이 비교적 명확하게 확인되었다. 이에 본 절에서는 19번 건물을 대표 사례로 선정하여 음영 발생의 공간적 및 계절적 특성을 분석하였다.

Table 1의 건물 설계 정보에 따르면 19번 건물은 6층 규모로, 전체 30개 건물의 평균 층수인 6.7층과 비교할 때 대상지 내에서 상대적으로 중저층 건물에 해당한다. 이와 같은 물리적 특성은 주변 구조물과의 배치 관계를 통해 태양광 모듈의 발전성능에 영향을 미친 것으로 판단된다. 음영 영향을 보다 직관적으로 확인하기 위해 옥상에 배치된 모듈 표면의 연간 일사량을 기준으로 컬러맵을 작성하였으며, 그 결과를 Figure 6에 제시하였다. Figure 6(a)는 19번 건물의 조감도이고, Figure 6(b)는 옥상에 배치된 모듈 표면의 연간 일사량 분포를 나타낸다. 19번 건물은 남측 건물과 도로를 사이에 두고 약 19.7 m의 이격거리를 확보하고 있어, 남측에 배치된 태양광 모듈에서는 전면 건물에 의한 일사량 저하가 크지 않은 것으로 나타났다. 반면, 서측에는 5 m 미만의 인접 건물이 위치하고 있어, 옥상 서측에 배치된 일부 모듈 표면에서 음영이 발생하였으며, 이로 인해 전체 발전량이 감소한 것으로 해석된다.

또한 주변 건축물에 의해 발생하는 음영은 계절 변화에 따라서도 발전성능에 상이한 영향을 미쳤다. Figure 7은 19번 건물의 월별 발전량 및 손실률 변화를 나타낸다. 태양 고도가 높아 인접 건물의 그림자 길이가 짧아지는 5월부터 8월까지의 하절기에는 주변 건물에 의한 음영 영향이 상대적으로 작아 월평균 손실률이 5~6% 수준에 머물렀다. 반면, 태양 고도가 낮아지는 11월부터 4월까지의 동절기에는 서측 인접 건물에 의해 형성되는 그림자의 길이가 증가하면서 옥상 표면의 차폐 범위가 확대되었고, 이에 따라 월평균 손실률이 최대 7%까지 증가하는 경향이 나타났다.

이상의 결과는 본 사례에서 상대적으로 중저층이며 인접 건물과의 이격거리가 짧은 조건에서 태양광 발전성능 저하가 크게 나타날 수 있음을 보여준다. 따라서 도심지 건물에 태양광 시스템을 적용할 경우, 건물 높이와 주변 건물과의 배치 관계뿐 아니라 계절에 따른 음영 변화까지 함께 고려한 계획이 필요하다.

Figure 6.

Annual solar irradiance distribution and shading effects: (a) Bird’s-eye views of Building 19; (b) Color maps of solar irradiance on PV modules

Figure 7.

Monthly Energy Production and Shading Loss Rate: Building 19 PV System

결 론

본 연구에서는 국내 제로에너지건축물 인증 실무에서 활용되는 ECO2와 3차원 설계 도구인 SketchUp을 결합한 태양광 시스템 설계 툴을 개발하였다. 이를 통해 기존 ECO2 기반 평가의 공인성과 실무 활용성을 유지하면서, SketchUp의 시각화 및 음영 평가 기능을 결합하여 태양광 시스템의 배치와 발전성능을 단일 환경에서 함께 검토할 수 있는 방법을 제시하였다.

개발된 도구를 활용하여 대전광역시 M대학교 인근 30개 건물을 대상으로 음영 반영 여부에 따른 태양광 발전성능을 비교한 결과, 17개 건물에서 음영에 의한 발전성능 감소가 확인되었으며, 연간 최대 손실률은 6.7%로 나타났다. 또한 모듈 단위 분석에서는 건물 평균 손실이 크지 않은 경우에도 일부 모듈에서 최대 41 kWh/yr 수준의 발전량 손실이 발생하였고, 대표 건물 사례에서는 중저층, 짧은 이격거리, 동절기 조건에서 음영 영향이 더욱 크게 나타났다. 이러한 결과는 도심지 건물의 태양광 시스템 계획에서 주변 건축물에 의한 음영을 반영한 평가가 필요함을 보여준다.

다만, 본 연구에서 음영의 영향은 월별 손실률로 단순화하여 반영하였으므로, 바이패스 다이오드 작동 여부, 인버터 MPPT 제어 방식 등 시스템 거동에 따른 발전량의 변화까지는 고려하지 못하였다. 또한, 본 연구의 사례 분석은 실측 발전량과의 비교를 통한 도구의 정확성 검증이 아니라 개발 도구의 적용 가능성을 확인하기 위한 분석에서 그쳤다. 따라서, 향후 연구에서는 실제 발전량 데이터 또는 검증된 상용 시뮬레이션 결과와의 비교를 통해 도구의 신뢰성 및 정확성을 추가적으로 검토할 필요가 있다.