서울시 햇빛지도란? 햇빛지도는 주변건물 간의 영향을 고려, 건물 지붕 및 옥상에 입사되는 태양에너지 잠재량을 산출하여 태양광입사 에너지를 지도상에 표출한 것입니다. 서울 관내 전 지역(605㎢)에 대해 햇빛지도를 구축하고, 서울시 햇빛지도 시스템을 구축하였습니다.
시간별 태양고도와 방위를 기상청의 시간별 입사량정보를 기준으로, 발전량을 예측하기 위하여 태양광발전량, 탄소배출 저감량, 비용절감액을 시뮬레이션 할 수 있는 Screening Logic을 개발하여 적용하였습니다.

햇빛지도 제작 추진 배경 및 목적 서울시는 안전하고 지속가능한 에너지를 확보하고, 기후변화에 대응하여 2030년 저탄소 사회실현의 도시브랜드 선점을 위해 에너지절감과 신재생에너지 확대보급을 통한 ‘원전하나 줄이기 종합대책’을 발표하였습니다. ‘원전하나 줄이기 종합대책’의 핵심사업 중 하나로 2020년까지 도시 전력자급률 20%를 목표로 서울시내 주요 건물의 옥상 및 지붕에 태양광발전소를 설치하는 “햇빛도시”를 추진하고 있습니다. 이와 관련하여 서울시민들에게 태양광발전과 관련한 정책을 알리고, 태양광발전설비 설치에 따른 비용적/환경적 절감정보를 제공하여 태양광발전설비 설치에 자발적인 참여를 이끌어내어 전력자급 목표를 달성을 기대하고 있습니다.

햇빛지도 구축 과정 DSM 데이터를 건물단위로 추출한 기본도를 활용하여 건물단위당 일사량 및 일조권 정보를 구축한 주제도를 작성하고, 대상 건물과 주변건물의 배치, 방향, 높이 등의 조건과 지형조건을 고려하여 개별건물에 대한 햇빛음영분석도를 제작하였습니다. 햇빛음영분석도는 서울형 햇빛알고리즘을 활용하여 건물 옥상면적 기준의 주제도를 제작하였습니다.
* DEM (Digital Elevation Model) : 지형(건축물, 식생등 제외)만의 높이 값을 표현한 수치모델
* DBEM (Digital Building Elevation Model) : 건물(지형포함/미포함 선택사항) 높이 값을 표현한 수치모델
* DSM (Digital Surface Model) : 지형ㆍ지물 모두의 높이값을 표현한 수치모델

햇빛지도 제작 이용 Tool 소개 햇빛지도를 구축하기 위해 해외에서도 다수의 도시에 적용되어 서비스되고 있는 ESRI사의 ArcGIS® Solar Radiation Tool을 이용하였습니다. ArcGIS Solar Radiation Tool은 전세계에서 사용 가능한 태양광에너지 산출 알고리즘을 프로그램화한 솔루션으로, 뉴욕/보스턴/LA 등의 Solar map service 구축에 적용된 바 있는 검증된 도구입니다. Solar Radiation Tool에서는 지표면에 도달하는 태양광 중 영향이 제일 작은 반사광을 제외한 직사광과 산란광을 고려하여 일사량(Wh/㎡)을 계산하고 있습니다.
ArcGIS® Solar Radiation Tool은 Hemispherical Viewshed Algorithm을 기반으로 하며, 특정 지점에서 하늘을 관찰하였을 때 보이거나 가려지는 시야를 계산하여 천구의 모습을 Raster(격자형이미지)로 나타내는 방법을 이용합니다.
* 직사광 : 지표에 아무런 장애 없이 직접 도달하는 태양광
* 산란광 : 대기중의 불순물, 수증기, 구름등에 의해 다양한 파장대의 빛으로 분리된 태양광
* 반사광 : 지표, 수면, 시설물등에 의해 반사된 태양광

서울시 태양광 ScreeningLogic 개발 서울연구원에서 기상청에서 제공하고 있는 2000년~2011년간 평균 직달 일사량 데이터를 기준으로 태양의 고도 및 방위각을 분석하고, 방위별, 설치각도 별로 일사량을 계산하여, 태양광발전설비 설치에 따른 일사량 변화를 계산하였습니다. Screening Logic은 서울연구원에서 햇빛지도 제작 관련 자료조사 및 분석 사업을 통해 개발하였습니다.
2022년 햇빛지도를 재구축하는과정에서 기상청에서 제공하는 직달 일사량 데이터를 2022년 기준으로 갱신하였습니다.