[인더스트리뉴스 이건오 기자] 재생에너지, 이차전지 등 전 세계가 주목하고 있는 차세대 산업은 기술 경쟁을 통한 주도권 싸움이 더욱 치열해지고 있다. 태양광 산업만 봐도 고효율 기술 경쟁이 최근 몇 년간 지속적으로 이뤄졌으며 이에 대응하지 못하면 순식간에 시장점유율을 잃기도 한다. 또한, 태양광 시스템을 구축할 수 있는 다양한 애플리케이션이 등장하면서 관련 기술도 맞춤형으로 진화되고 있다.

이러한 빠른 속도의 기술 변화 과정에서 안정성과 신뢰도를 높이고, 기술 중심 기업이 도태되지 않고 경쟁력을 강화할 수 있도록 국가적인 지원이 필요하다. 이는 자국의 차세대 산업을 보호하고 글로벌 시장 경쟁력을 키울 수 있는 최선이 방법이기도 하다.

국내에서는 한국산업기술시험원(KTL)이 앞서 언급한 부분들을 적극 지원하고 있다. 본지는 태양광 모듈 특집 기획으로 KTL 김성원 신재생에너지기술센터장을 만나 센터의 역할과 시장 전망, 향후 계획 등 다양한 내용을 들어봤다.

김 센터장은 “2007년 설립된 신재생에너지기술센터는 태양광 모듈 성능평가과 인증, 표준화 사업 등을 활발하게 추진하고 있다”며, “관련 분야에서 KOLAS 공인시험기관, KS 지정시험기관, CBTL(국제공인시험기관)로 지정돼 있어 KS/IEC 인증·시험, R&D 수행 혹은 제품개발 시 필요한 시험 평가서비스 및 국내 KS 표준 제정에 기여하고 있다”고 전했다. 이어 “IEC WG 참여로 국제표준(안) 개발에도 일조하고 있다”고 부연했다.

태양광 모듈 성능평가, 시험, 인증을 위한 시스템 구성 및 성과는?

센터는 산업부 지원과 자체 예산 확보를 통해 안산의 신재생에너지기술센터와 군산 새만금에 수상형태양광종합평가센터를 운영하고 있다. KS 인증시험뿐만 아니라 기업들이 필요로 하는 거의 모든 시험을 수행할 수 있도록 기반을 갖추고 있다. 특히, 군산 센터는 800kW 수상과 1MW 지상 태양광 실증을 동시에 수행할 수 있는 설비 구축으로 기업들이 현실 상황에서 야기될 수 있는 기술적 어려움을 해결하는 데 최적화된 기반을 제공하고 있다.

또한, 최근 태양광 모듈의 대형화·양면화 추세에 대응하고자 관련 IEC 표준에 부합된 KS 표준 개정을 주도했으며, 그와 동시에 국내 유일한 양면 동일 광원 시뮬레이터 및 3m 태양광 모듈에 대한 신뢰성 시험평가 가능 설비를 구축해 KOLAS KS기관 지정도 완료된 상태다.

아울러 수상 및 건물 태양광 보급 확산에 따라 성능평가 위주인 KS 표준과는 별도로 전기 안전성 평가의 중요성이 대두되고 있다. 이에 센터는 국제표준인 IEC 61730:2021까지 시험 가능한 설비를 구축했으며 KOLAS 기관 지정도 받았다. 또한, 수상 태양광은 염분 지역에 보급이 확산돼 기존 KS 표준보다 염해 검증을 철저하게 요구하고 있다. 이에 군산 센터에 IEC 61701 시험방법 8에 부합된 대형 챔버를 구축했다. 지금까지는 중국이나 대만 등에서만 할 수 있었던 시험평가를 국내에서도 할 수 있도록 시험평가 체계를 구축함으로써 국내기업의 비용 및 시간 절약에 일조할 수 있게 됐다.

특히, 우리 센터는 모듈 관련 박사급 4명, 석사급 4명, 학사급 2명으로 시험평가뿐만 아니라 제품개발, 공정기술 등 전 분야에 대해 탄탄한 인력구성으로 기업 고충 해소에 전문화된 시스템을 구축했다.

국내 태양광 모듈 산업 트렌드와 전망에 대한 의견은?

현재 국내 모듈 시장은 중국의 생산력 및 가격 경쟁력에 밀려 점유율에서 크게 밀리고 있다. 이에 국내 제조기업 또한 고효율과 가격 경쟁력 확보 등 극복 노력을 하고 있지만 쉽지 않은 상황이다. 최근까지 중국은 가격 경쟁력 확보를 위해 M12·66셀/M10·72셀 등 모듈 대형화와 전극의 은(Ag) 페이스트를 줄이는 제로버스바 모듈 개발과 같이 국내와 비교할 수 없는 엄청난 투자를 하고 있어 격차를 좁히는 어려움은 더욱 가중될 것으로 보인다.

이에 대응해 국내에서는 페로브/결정질 탠덤 태양전지와 같은 차세대 태양전지에 많은 투자를 하고 있다. 그러나 이러한 대응방식은 단기간 어느 정도 우위를 점할 수 있지만 중국의 대규모 생산 및 기술 투자에 우위를 점하기는 어렵다고 보고 있다. 장기적 관점에서 보면 중국은 대량생산에 의한 가격 경쟁력을 바탕으로 시장을 주도하는 전략을 구사하고 있기 때문이다.

현재 건물에 적용되는 BIPV 컬러모듈 등과 같이 국내에서는 다양한 설치장소에 특화된 고급화 제품 개발에 매진해 중국이 대량 생산할 수 없는 제품 및 기술로 체질 전환을 해야 할 때라고 생각한다. 그래야 중국과 차별화된 시장에서 경쟁력을 확보하고 시장의 주도권을 확보할 수 있다고 생각한다. 즉, 태양광 모듈의 응용분야를 △수상 △건물 △영농 △염전 △방음벽 △구조벽 등과 같이 다양화해 다품종 소량 생산 개념의 태양광 시스템으로 국내 특화 제품 개발의 활성화가 필요하다고 본다.

수상, 건물, 영농형 등 다양한 애플리케이션에 적용되는 태양광 모듈의 평가와 인증을 위한 대응 전략은?

수상 및 영농에 적용되는 모듈은 몇 년간 고내구성 친환경 모듈로 KS 인증을 받고 보급이 이뤄져 있지만 시스템에서의 문제점이 조금씩 나타나고 있다. 이에 센터는 기술적 평가 방법 등의 보완 필요성을 파악하고 있다. 작년 국가 표준화 로드맵에 참여해 기존 표준을 개정하는 내용으로 의견을 제출했고 반영된 상태다.

건물 태양광의 경우, KS 8577 시험평가 기관으로 지정돼 인증 시험을 진행하고 있지만 향후 실화재, 수밀성, 기밀성 등과 같이 건축 자재적인 요소까지 결합한 시험평가 기반을 확보해야 한다. 이를 통해 기업 활동에 필요한 인증 시험 등 일괄적으로 지원할 수 있는 체계 구축에 나설 계획이다.

탑콘, HJT, 탠덤으로 이어지는 차세대 태양광 모듈 개발에 있어 시험, 성능평가, 인증에 대한 체계 변화도 예상된다. 어떠한 방향성을 갖고 있나?

현재 차세대 태양광 모듈에 대해 가장 큰 관심을 받고 있는 것은 페로브/결정질 탠덤 태양광 모듈이다. 센터는 이와 관련해 3년간 국책과제를 통해 페로브/결정질 탠덤 태양전지에 대한 평가 기반을 확보 및 표준(안) 작성을 완료했으며, 모듈의 성능평가와 표준화도 준비 중에 있다. 더불어 다양한 태양광 모듈에 따른 IEC 표준 세분화에 대응할 수 있도록 국내 KS 표준 체계도 국제표준 체계와 동일하게 부합되도록 표준 개정(안)도 제안 준비 중에 있다.

해외시장 진출 등 관련 기업과의 소통은 어떻게 이뤄지고 있나?

우리 센터는 국내 기업지원에 많은 관심을 갖고 투자도 진행하고 있다. 앞서 언급한 바와 같이 국내 유일한 양면형 태양광 시뮬레이터, 염수분무시험장치 등과 같이 가시적인 결과물로 구축돼 운영하고 있고, 중소규모 국내기업에게는 시험평가 장비 구축 비용과 성능평가 비용 절감을 할 수 있도록 본원의 시험장비를 활용해 제품 개발 및 품질관리 용역 사업을 진행 운영하고 있다.

최근에도 태양광 모듈 기업에 수상태양광 평가 및 KS C 8561에 대한 시험방법과 표준에 대한 교육을 진행해 이해를 도왔다. 이러한 소통은 태양광 모듈뿐만 아니라 태양광 인버터 및 접속함 등에도 매년 지속적으로 수행할 수 있도록 추진할 방침이다.

향후 사업 목표 및 중점 추진 사업 계획은?

센터에서는 태양광 모듈, 인버터, 접속함, ESS PCS, 태양열 사업뿐만 아니라 모터, 선박 PCS 등과 같이 신재생에너지 이외 사업도 수행하고 있다. 특히, 공공기관으로써 정부와 기업의 애로점을 해소하고 국가 산업 발전에 이바지하는 것이 우리의 최고 가치이자 목표라고 여기고 있어, 정부 정책과 연관된 연구개발사업에 직접 참여하는 등 표준화 및 보급 활성화에 배후 지원 역할을 할 것이다.

아울러 차세대 태양전지 및 모듈 평가기술과 분산에너지 분야 활성화에 발맞춰 PV-ESS, 스마트 인버터 및 PCS 계통 안정화 등 분산자원 운영관리 기술 및 수상태양광, 산단 태양광, 건물 태양광 등 시스템 단위의 안전 및 성능평가 방법 개발 등에 초점을 맞춰 다양한 국책 사업을 추진하고 수행할 계획이다.

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