지피엘, 수상태양광용 고강도·친환경 플라스틱 구조물로 경쟁력 키워

플라스틱 원소재로서 철거 시 재활용 가능 및 일정한 두께로 안정성 높여

[인더스트리뉴스 정형우 기자] 지피엘은 회전성형 전문기업으로 기계설비제작, 금형 설계 및 개발, 성형까지 진행하고 있다. 창업 이래 22년간 완구, 놀이시설, 물탱크, 전기자동차 부품, 조명기구, 농기구용 연료탱크, 친환경부표, 부력체 등 200여 가지의 금형 개발과 성형 생산을 통해 축적된 생산기술력을 바탕으로 2015년, 수상태양광 부력체를 개발·생산하고 있다.

지피엘 김창현 대표는 "회전성형공법의 가장 큰 장점으로는 제품의 두께를 균일하게 성형할 수 있다는 것과 일체형으로 다양한 디자인을 구현할 수 있다는 것이다. 또한 같은 금형으로 제품의 두께를 쉽게 증감할 수 있고 여러 가지 색상 변경이 용이하다"고 피력했다. [사진=인더스트리뉴스]

수상태양광은 구조물 방식과 부력일체형이 있다. 그중 지피엘은 부력일체형 구조물인 SOL-EZ-BLOCK을 개발 및 생산하고 있으며, 향후 구조물용 부력체도 OEM 방식으로 개발 생산할 계획이다.

수상태양광용 구조물은 구조물 방식이나 부력일체형 모두 공통적으로 부력체는 사용된다. 이 부력체는 생산 방식에 따라 특성이 달라지는데 회전성형, 사출 후 융착, 블로우성형, 우레탄 발포 등이 있다.

“그중에서도 부력체로서 충분한 내구성을 확보할 수 있는 공법은 회전성형”이라고 말하는 지피엘 김창현 대표를 만나 부력일체형 구조물에 대해 자세히 들어봤다.

회전성형으로 생산된 부력체가 가지는 장점을 다른 생산 방식과 비교해 설명하자면?

회전성형공법의 가장 큰 장점으로는 제품의 두께를 균일하게 성형할 수 있다는 것과 일체형으로 다양한 디자인을 구현할 수 있다는 것이다. 또한 같은 금형으로 제품의 두께를 쉽게 증감할 수 있고 여러 가지 색상 변경이 용이하다.

대부분의 중국 구조물 업체는 블로우성형으로 부력일체형 구조물을 생산하고 있다. 블로우성형은 금형에 바람을 집어넣고 팽창시키는 방식이다. 좀 더 자세히 설명하자면 플라스틱을 녹여서 가래떡처럼 늘린 다음 바람을 넣어 속을 비우는 것이다. 따라서 회전성형에 비해 두께 편차가 큰 편이다. 그에 비해 회전성형은 금형 몰드 안에 재료를 넣고 닫은 다음 360도 회전시키면서 굽는 방식이다. 붕어빵 틀을 생각하면 쉽게 이해할 수 있다. 금형 안쪽에서 성형되기 때문에 이음매가 없는 일체형이며, 두께 역시 일정하다.

수상과 해상에 사용될 부력체는 풍압과 파도 등 거친 환경을 견뎌야 한다. 그런데 두께가 다르면 얇은 부분이 파손될 확률이 높아질 수밖에 없다. 지피엘의 SOL-EZ-BLOCK의 단면을 통해 일정한 두께를 확인할 수 있다. [사진=인더스트리뉴스]

이음매 유무와 두께 편차가 두 방식의 큰 차이점인 것 같은데 이게 왜 중요한가?

이음매와 두께는 수상태양광 구조물의 내구성에 큰 영향을 미친다. 수상과 해상에 사용될 부력체는 풍압과 파도 등 거친 환경을 견뎌야 한다. 그런데 두께가 다르면 얇은 부분이 파손될 확률이 높아질 수밖에 없다.

수상태양광용 부력체의 이상적인 두께는 4T 정도라고 알려져 있다. 파도나 계류의 힘은 바깥쪽부터 영향을 많이 받고 안쪽은 거의 받지 않는다. 블로우성형과 달리 회전성형은 성형 시 재료 양을 조절해서 바깥쪽에 배치되는 부력체 두께만 더 두껍게 만들 수 있어 훨씬 오래 사용할 수 있는 강한 내구성을 갖출 수 있다.

그렇다면 중국 기업들이 블로우성형을 선호하는 이유는?

블로우성형은 생산단가가 저렴하고 공정이 간편한 장점이 있기 때문이다. 예를 들어 블로우성형은 몰드 하나당 금형 한 번이면 되지만 회전성형은 수십개가 필요하다. 일부 전문가들은 아직까지 수상태양광의 역사가 길지 않고 부력체가 설치된 지도 오래되지 않아서 괜찮아 보이지만 시간이 지날수록 블로우성형의 문제점이 드러날 거란 지적을 하기도 했다.

지피엘이 사용하는 부력체가 친환경인 이유는?

지피엘의 SOL-EZ-BLOCK 시스템은 폴리에틸렌(PE)으로 제작된다. 친환경인 이유는 플라스틱 원소재이기 때문에 폐기물이 아닌, 재활용이 가능하다. 먼 미래에 수상태양광 시설을 철거할 때 플라스틱 원소재가 아닌 이물질이 섞여있는 부력체를 썼다면 철거비용을 무시 못 할 것이다. 그러나 재활용을 한다면 돈을 받고 팔 수 있기 때문에 오히려 철거비용을 충당할 수 있다.

아울러 모듈 부착용 브라켓트 외에는 모든 부품이 PE 소재라 부식염려가 없어 염해 환경에 최적이며, 폴리에틸렌 소재는 물탱크, 수도관 피복용으로 널리 사용되는 재질로 중금속 용출에 대한 안전성도 검증됐다.

지피엘 공장에 설치돼있는 회전성형 기계. 현장에서도 바쁘게 돌아가는 중이었다. [사진=인더스트리뉴스]

수상태양광 시장 확대 전략은?

지피엘이 가장 먼저 해야 할 것은 우리 제품으로 사이트 구축 후 오랫동안 안전하게, 문제없이 가동해 회전성형 부력체의 우수성을 알리는 것이다. 물 위에 뜨는 것들은 대부분 회전성형이다. 보트, 카누, 서핑보드, 양식장 부력체, 등대부표 등 다양한 곳에 사용되고 있으며 안전성을 인정 받은 공법이다.

그런데 유독 수상태양광에서 소외되는 이유는 단가 때문이라고 생각한다. 따라서 사업 제안 시 부력을 크게 하고 수량을 줄여 단가를 맞춰갈 예정이다.

2020년 어떤 계획과 목표를 세우고 있는지?

협력업체와의 협약을 통해 부력체만 납품할 계획이다. 지피엘이 가장 잘 할 수 있는 회전성형 부력체를 개발 및 생산해 단가를 낮출 목표를 세웠다. 이를 통해 부력체 전문 기업으로 거듭날 것으로 기대하고 있으며, 특허 공유 등 경쟁력을 키워나갈 예정이다.

현재 수상태양광 전문기업들과 업무제휴를 통해 맞춤형 부력체를 개발하고 있으며, 전남지역 저수지에 협동조합형 500kW 내외 모델 테스트 베드를 구축할 예정이다.