[노다지 신재생]태양광 세계 최고 기술로 '우뚝'

by정태선 기자
2018.12.07 10:56:41

한화큐셀코리아 진천공장은 3.7GW에 달하는 연간 생산 능력을 자랑하는 글로벌 최대 규모 태양광 셀(태양전지) 공장이다. 한화큐셀 제공.

[이데일리 정태선 김일중 기자] 전 세계적으로 태양광의 발전단가가 화석연료의 발전단가보다 낮아지며 주요 에너지원으로 자리 잡고 있다. 내수 기반이 약한 가운데 수출에 의존해 어렵게 살아남은 국내 태양광 기업들은 세계 최고 기술과 생산능력 확보에 주력하며 ‘승자독식’의 미래 태양광 시장을 단단히 준비하고 있다.

◇뚝심의 한화, 태양광 셀 연산규모 8GW 달해..글로벌 최고 수준 효율성으로 승부

“남다른 사명감으로 태양광 사업에 매진해 왔다. 인류의 미래를 위해 장기적인 시각으로 고민하고 육성해야 할 사업이라 여겼고, 장차 대한민국을 대표할 또 하나의 미래 산업으로 키워보자는 큰 비전을 실천해 왔다.” 한화그룹 김승연 회장의 말이다. 미래를 보고 ‘뚝심’있게 태양광 사업에 매진한 끝에 한화그룹은 글로벌 시장에서 확고하게 자리를 잡았다. 2015년 2월 태양광 사업의 양대 축이었던 한화큐셀과 한화솔라원을 ‘한화큐셀’로 통합하고, 셀 생산규모 기준 세계 1위의 태양광 회사로 새롭게 만들었다. 이후 한화큐셀은 총 8GW(올해 말 기준)의 셀과 모듈 생산능력을 각각 보유하게 됐다. 셀 기준으로 세계 1위다. 지역별로는 한국 공장(충북 진천)이 셀과 모듈 각 3.7GW의 생산능력을 보유하고 있다. 말레이시아 사이버자야 공장이 셀과 모듈 각 1.8GW, 중국 치둥 공장이 셀과 모듈 각 2.5GW의 생산능력을 갖추고 있다.

특히 진천의 셀 생산공장은 하루에 태양광 셀 220만장을 만들며 전세계에서 단일 공장으로는 가장 큰 규모를 자랑한다. 공장의 연면적은 축구장 26개가 들어설 수 있는 약 19만㎡(평방미터)로, 생산 제품 70% 이상이 해외로 수출되고 있다. 여기에 약 1.4GW에 달하는 모듈 생산 라인도 보유하고 있으며, 인근 음성 모듈공장 생산라인(2.3GW)까지 합치면 총 3.7GW의 모듈 생산라인이 가동되고 있다. 이는 약 500만명이 사용 가능한 양으로, 부산과 울산시 전체 인구가 가정용 전기로 1년간 사용하고도 남는 수준이다.

이들 공장은 인공지능(AI)과 사물인터넷(IoT) 기반으로 만든 스마트팩토리로 1.8초당 1장의 태양광 셀을 생산하고 있다. 빅데이터 기반의 데이터 분석 시스템인 ‘트라큐(Tra.Q)’를 통한 품질관리로 불량률은 0.5%에 불과하다. 효율성 역시 세계 최고다. 한화큐셀이 중국 장쑤성에서 운영 중인 공장과 비교해도 알 수 있다. 중국 공장은 4000여명이 투입돼 연간 태양광 셀 2.4GW 규모를 생산할 수 있지만 진천 공장은 2000여명이 투입돼 3.7GW의 태양광 셀 생산이 가능할 정도. 한화그룹은 진천 공장에 지금까지 1조2057억원을 투자했으며 추가로 투자를 늘릴 계획이다.

이렇게 생산한 한화 태양광 제품은 세계 곳곳에서 인정을 받고 있으며, 올 초엔 유럽 리서치 기관 EuPD가 선정한 ‘유럽 최고 브랜드 모듈’로 5년 연속 선정되기도 했다. 뿐만 아니라 앞선 기술력을 바탕으로 미국이나 일본, 한국 등 주요 태양광 선진시장에서 점유율 1위(2017년 말 기준)를 달성했다. 특히 ‘한국 제조업 무덤’이라고 불리는 일본에서 점유율 1위를 달성하며 한화 태양광 기술력과 품질력을 증명하고 있다.

진천공장은 제조실행시스템 기반 ‘스마트 팩토리’를 구현해 태양광 셀 원재료인 웨이퍼 입고부터 모듈 출하까지 전 공정이 자동화되고 있다. 한화큐셀 제공.

◇떠오르는 강자, LG전자.. 태양광 모듈 효율 세계 최고

LG전자는 태양광 산업계의 ‘떠오르는 강자’다. TV, 냉장고, 세탁기 등 백색가전 분야에서 글로벌 초일류를 달리는 기업답게 태양광 분야에서도 세계 최고 수준의 기술을 보유하고 있다. LG전자 태양광 모듈의 효율은 20%대로 세계 최고 수준이라는 평가다. 이 같은 기술력에는 축적된 연구 역량이 한몫하고 있다. LG는 지난 1995년부터 태양광 연구를 시작했고, 2010년 첫 태양광 모듈을 출시했다. LG전자 태양광 제품의 특징은 셀(Cell)과 모듈을 LG전자 구미 1공장에서 모두 직접 생산한다는 것이다. 저가의 셀을 수입해 모듈을 제작하는 기타 기업들과 가장 크게 차별화되는 부분이다. 엄격한 품질검사를 거친 셀만을 모듈 생산에 사용하며, 모든 모듈은 X-레이 검사와 같은 EL(Electro Luminescence) 검사를 2회 시행하고 있다. 또 국제공인 테스트 랩(Test Lab)과 실환경 시험 등 15가지 품질검사를 거친다.

이렇게 생산된 LG전자 태양광 모듈은 설치면적 당 발전량이 높은 고효율을 자랑한다. 대표적으로 60셀 N타입 프리미엄 초고효율 단결정 모듈은 전면전극을 제거해 빛 반사를 없애고 후면에 많은 전극을 확보해 전기적 손실을 줄이는 혁신적인 기술을 적용해 국내 최고 수준인 20.03%의 효율(346W 기준)을 보이고 있다.

일반 모듈 대비 약 2~3% 더 전기를 생산하는 것이다. 같은 수량의 태양광 패널을 설치했을 때 더 많은 전기에너지를 얻을 수 있다.

LG전자 이재익 부장은 “올해 중국 수요 정체와 미국 무역제재 등으로 글로벌 수요가 소폭 성장에 머무를 것으로 예상된다”면서 “기존에는 저가·저효율 제품 중심이었으나 고효율 비중이 점차 확대되고 있는 상황”이라고 전했다.

이 같은 노력으로 LG전자 태양광은 유럽에서 프리미엄 브랜드로 자리잡고 있다. 유럽 최대 태양광 전시회 ‘인터솔라’(Inter Solar) 에서 중국과 일본 업체들을 제치고 최초로 3연속 최고상을 수상할 정도로 기술력을 인정받았다. 작년에는 프랑스 가정용 태양광 업체에 모듈 ‘네온R’을 공급한 바 있다. LG전자는 올 6월 구미에 이어 미국에도 태양광 모듈 공장을 세우기로 했다. 2800만달러를 들여 미 앨라배마주의 연면적 8700㎡ 규모 건물에 태양광 모듈 생산 2개 라인(연간 500메가와트 생산)을 구축, 미국 현지에 전량 판매할 계획이다. 아울러 해외 업체와의 제휴를 통해 제품 경쟁력을 강화하고 있다. 지난해 9월 태양광 인버터 선두업체인 솔라엣지(SolarEdge)와 손잡고 북미 주택·상업용 시장에 적합한 스마트 모듈을 선보였고 작년 7월에는 캐나다 최대 태양광 회사인 그래스호버 솔라와 파트너십을 맺었다.

LG전자 태양광 모듈 ‘네온R’ 사진. LG전자 제공.

독일에서 열린 태양광 전시회 ‘인터솔라 2016’에 마련된 LG전자 전시관을 바이어들이 살펴보고 있다. LG전자 제공