전 세계적으로 기후변화문제 및 지구온난화 문제에 대해 해가 거듭 될수록 그 중요성은 강조가 되고 있는 실정이며, 최근 미국 국립빙설자료센터(NSIDC)는 2012년 9월 16일 현재 북극해 얼음 넓이가 342만㎢로 관측됐으며 이는 종전 최소치인 2007년 기록보다도 18%나 감소한 것이라고 밝혔으며, 북극해를 덮고 있는 얼음면적이 사상 최소치를 기록한 것으로 나타났다. 이러한 배경아래 환경을 보호하자는 의견이 높아지면서 환경을 훼손하지 않고 화석 연료를 사용하지 않으면서 환경과 같이 공생하는 친환경이 대두 되면서 건축부문에서는 신·재생에너지를 사용하는 지속가능한 건축물, 그린홈, 패시브 하우스 등 다양한 의미로 하나의 패러다임을 이루면서 발전을 하고 있다. 이러한 발전 속에서 국내 도시 상황은 근대화와 산업화로 인한 무분별한 개발로 녹지는 감소하고 반면 아스팔트와 콘크리트 건물은 점점 늘어나고 있는 추세이다. 이로 인하여 도시는 열이 많아지면서 열섬현상으로 인해 여름에 열대야 현상이 계속 되면서 에어컨 사용으로 인한 전력량이 급증하기도 하여 정부에서도 큰 문제로 지적하고 있다. 이에 정부는 각 가정에 전력량 감소를 위해 신·재생에너지를 설치하고 사용을 권고하고 있으며, 신·재생에너지의 대표적인 태양광 시스템을 설치를 하여 전력량을 낮추려는 노력을 하고 있다.
하지만 일반적인 상황의 태양광 시설은 대부분 건물의 옥상부에 설치되고, 건물 중에서도 옥상은 표면온도가 높은 장소 중 하나이기 때문에 이런 장소에 태양광 모듈을 설치 할 경우 높은 작동 온도로 인해 밀집된 도심지에서 많은 가구가 설치 할 경우 더욱 열섬현상을 가져오고, 또한 PV효율저하의 우려가 따른다. 그러나 옥상녹화를 조성한다면 녹화에 의해 건물의 옥상 표면온도가 기존의 콘크리트 옥상보다 낮아지면서, 그에 따라 건물 옥상녹화를 통해 도시의 열섬현상 완화 및 미관 개선, PV효율의 증가 등 다양한 효과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다.
이에 본 논문은 건축물에 옥상녹화 적용 시 태양광 시스템과 복합 적용 하였을 때 태양광 발전량이 비 옥상녹화에 비해 어느 정도 증가 하는지 실제 측정을 통하여 발전량을 비교 분석하고, PHPP프로그램을 이용하여 농·어촌 표준주택 설계도지침에 따라 옥상녹화를 지붕에 가상으로 적용하여 냉·난방에너지 저감량이 어느 정도 감소하는지에 대해 시뮬레이션 진행하여 냉·난방 에너지 요구량과 1차에너지 소요량을 분석하고 옥상녹화가 이 두 가지 시스템에 긍정적으로 미치는 영향을 실시한 결과는 다음과 같이 분석 되었다.

- 총 발전량 차이는 옥상녹화의 설치 된 다결정PV가 473.68W, 단결정 PV는
267.73W 더 발전한 것으로 측정되었다. 다결정 모듈의 경우 6.3% 발전량이 증가
하였고 단결정의 경우 5.7% 증가하였다.

- 측정된 온도차를 분석한 결과 일사량이 일정하고 바람이 불지 않는 날씨에 측정한 결과 옥상녹화가 비 옥상녹화보다 평균 6∼8℃정도 낮은 것으로 측정되었고, 바람이 심하게 불고 일사량이 일정치 않은 날은 옥상녹화가 평균 1∼2℃정도로 높게 측정 되었다.

- PHPP 시뮬레이션에서는 1998년, 2004년, 2010년 표준 주택을 그 해의 단열 기준을 적용하여 냉·난방에너지요구량, 열관류율, 1차에너지 소요량, 모두 옥 상녹화 적용 시 저감되는 것을 확인할 수 있었고, 난방에너지 요구량의 경우 저감량은 평균 3∼5%정도이며, 냉방에너지 요구량의 저감량은 1998년도에 37%, 2004년도에 13%, 2010년도에 10% 로 계산 되었다.

- 지붕 열관류율 값의 경우 옥상녹화 가상 적용 시 지붕 면에 값이 낮아지는 것으로 산출 되었고, 단열 기준 개정법에 의해 단계별로 그 차이가 줄어드는 것을 볼 수 있었다. 이로써 단열재의 두께가 얇은 주택 지붕에 적용 시 단열성능이 향상은 되나 단열이 두껍게 들어간 주택이나 패시브하우스의 지붕에 옥상녹화를 적용 한다면 그 효과는 미미할 것으로 판단된다.

실측을 통해서 옥상녹화의 설치된 PV모듈이 비 옥상녹화의 주변온도보다 더 낮았으며, 녹화면의 PV모듈의 발전량이 비 옥상녹화에 설치된 PV모듈의 비해 5∼6%더 많이 발전했다는 긍정적인 결과를 얻었고, PHPP 시뮬레이션을 통해서 3개의 표준주택에 적용 시 지붕의 열관류율 값이 낮아지고 냉·난방 에너지와 1차 에너지가 감소하는 것을 확인할 수 있었다.