까다로운 시험환경 만족으로 비용 및 시간 절감

결정질 및 박막 모듈의 IEC 시험규격은 현재 1시간 동안 2,400~5,400Pa의 기계적 하중 시험을 인가하는 정하중 방식을 띤다.

하지만 김 대표에 의하면, 규격은 실제 태양광 모듈에서 발생하는 필드상황을 반영할 수 없는 단점이 있어 앞으로는 정하중을 동적하중으로 인가하도록 개정될 것으로 보인다.

실제로 TUV, VDE, 프라운호퍼 등을 비롯한 선진기관들은 개정사항에 대응할 수 있도록 이미 관련 장비를 구축 및 운영하고 있는 중이다.

알앤티씨는 독일 소재의 응용기술 위탁 연구기관인 프라운호퍼의 자회사로 독일 시험설비 제조 기업인 PSE의 동적 하중 시험 장비를 공급하고 있는 한편, 당사만의 자체 설비를 개발중에 있다.  이와 함께 알앤티씨는 유럽 파트너사와의 협력을 통해 NOCT, 즉 공칭 셀작동 온도 측정 시스템을 공급하고 있다. 특히, 김 대표는 NOCT 시험측정설비의 성장가능성을 논파했다. NOCT는 셀의 평형평균 접합부 온도를 측정하기 위한 시험으로 경사각 45도, 방사조도 800W/m², 주위온도 20℃, 풍속 1m/s의 SRE(표준환경)에서의 측정이 전제조건이다.

하지만 현장에서 이 까다로운 환경조건은 오히려 독으로 작용하고 있다. NOCT 시험은 그 특성상 옥외에서 진행된다. 하지만 실외에서는 바람 및 계절 등 외부영향 때문에 시험환경 요구조건 충족이 상당히 어렵다. 이에 따라 일반적으로 NOCT 시험에는 상당한 시간이 소요되고 있는 실정이다. 이에 국외 선진기관들은 NOCT 시험조건인 SRE의 실내 구현기술을 개발해 시험 및 측정을 수행하고 있다.

김 대표는 “선진설비의 도입은 연구개발 및 시험평가에서 시간을 단축할 수 있는 최선의 방법”이라며, “국내시장에도 널리 보급돼 더 이상 기상조건에 구애받지 않고 일관된 시험결과를 도출할 수 있도록 해야 한다”고 주장했다.

솔라시뮬레이터, 정밀성이 관건

태양광을 비롯한 신재생에너지에서 관련 기관 및 업계가 가장 중요시 하는 것은 바로 발전효율이다. 발전효율이야말로 사업비용 및 수익성과 직결되는 핵심원이기 때문이다.

이러한 의미에서 태양광을 시뮬레이션해 셀과 모듈에서 발전되는 전력을 측정하는 솔라 시뮬레이터는 상당히 중요한 위치에 있다.

그렇다면 이 솔라 시뮬레이터에서 가장 큰 핵심은 무엇일까? 알앤티씨는 정밀한 측정기능이 생명이라고 말한다.

김 대표는 “셀·모듈 제조기업에게 있어서 최대전력 측정은 무엇보다 중요하다”며, “알앤티씨는 현재 독일의 유명 측정장비 기업 함(Halm)의 셀 및 모듈용 A+A+A+ 시뮬레이터를 공급하고 있다”고 설명했다. 이어서 그는 “함사는 최근 양면형 모듈 측정에 필요한 양면형 태양광 시뮬레이터를 개발 완료했다”고 밝혔다.

양면형 태양광 시뮬레이터는 기존의 시뮬레이터가 전면부에만 국한된 테스트를 진행할 수밖에 없는 단점을 보완해 전후 양면형 모듈을 테스트할 수 있는 장점을 가진다.

또한, 알앤티씨는 플라즈마 방전을 통해 빛을 연속 조사할 수 있는 AAA 등급의 플라즈마 시뮬레이터도 공급하고 있다.

기존에 주로 사용하는 플래시 타입의 시뮬레이터는 순간조사만이 가능했지만 이 시뮬레이터는 연속조사를 수행할 수 있어 유지관리비용이 적고 태양광 시뮬레이션이 필요한 모든 시험을 진행할 수 있는 장점을 가진다.

이러한 다양한 장점을 내세워 알앤티씨는 지난 2014년 한국기계전기전자시험연구원(KTC)에 최대 면적으로 플라즈마 시뮬레이터를 납품하기에 이르렀다. 김 대표는 “플래시 타입의 램프수명은 800~1,000시간에 불과하지만 플라즈마 시뮬레이터는 최소 20,000시간의 AAA 광특성을 연속조사할 수 있다”고 설명했다.

이밖에도 알앤티씨는 BIPV 파사드 시험, BIPV 기밀, 수밀시험, 기계적 내구성 시험설비, 우박시험기, LID 시험설비, 부분방전시험기, 사막환경 시뮬레이션용 샌드시험기 등 태양광모듈의 시험연구에 필요한 다양한 설비들을 제조 및 공급하고 있다.

DSSC 및 태양열, 새로운 도전의 연속

이밖에도 알앤티씨는 신재생에너지와 관련해 다양한 사업에 진행하고 있다.특히, 차세대 기술인 염료감응 태양전지가 가진 성장가능성에 주목하고 스위스에 소재한 솔라로닉스와 협력을 구축했다.

솔라로닉스는 세계 염료감응형 태양전지를 최초로 개발한 기업으로 현재 10×10cm의 크기에서 약 10%의 효율을 달성한 상태이며, 페로보스카이트 등 태양전지와 관련된 다양한 연구개발을 진행중에 있다.

이를 통해 알앤티씨는 국내에 염료를 비롯한 DSSC 제조 재료, DSSC 모듈, 키트 등을 공급하고 있다.

김 대표는 “현재 전 세계시장은 DSSC와 관련한 연구개발이 활발히 진행되는 등 그 성장가능성에 주목하고 있다”며, “현재 국내에서 DSSC의 효율향상 연구개발의 기술협력을 필요로 하는 파트너를 찾고 있다”고 전했다.

한편, 알앤티씨는 태양열에도 주목하고 있다. 태양열 집열기와 집열시스템에 대한 효율평가에 있어서 국내에선 전통적으로 실외에서 시험을 실시해오고 있었다.

하지만 미국과 유럽 등 선진기관들에겐 실내에서 태양광 시뮬레이터를 이용해 시험을 수행하는 것이 일반적이다.

현재 알앤티씨는 독일 PSE의 태양광시뮬레이터와 효율측정기기가 일체화된 태양광 집열기와 관련된 실내 효율측정시스템을 공급하고 있다.

김종인 대표는 “태양광을 비롯한 신재생에너지는 관련 장비제조를 중심으로 산업을 이루고 있다. 하지만 이를 널리 상용화하기 위해선 시험 및 측정기술이 필수불가결하다고 볼 수 있다”며, “앞으로 판매를 위한 사업이 아닌 관련 업계 전체가 함께 호흡하고 성장할 수 있는 발판을 마련할 것”이라고 전했다.

Check Point

20여년간의 경험은 또다른 도전으로…

알앤티씨의 김종인 대표가 시험인증평가와 인연을 맺게 된 것은 지난 1990년대 초  UL, CSA, TUV, Semko 등에서 시험소로 지정된 LG전자 본사 CTO 산하 품질센터에서 국외규격 인증시험 평가업무를 시작하면서 부터였다.

이후 김 대표는 약 8년 만에 현재 전 세계에서 가장 큰 규모를 자랑하고 있는 시험인증기관중 하나인 SGS 한국지사에 규격시험실을 설치하는 등 높은 실적을 올리며 관련업계에서의 입지를 쌓았다. 지난 2000년에는 한국의 국외인증분야에서 최고의 입지를 가지고 있던 TUV 라인란드로 자리를 옮겨 관련 분야의 역량을 증명받기도 했다. 이 기간에 김 대표는 한국산업기술시험원에 이어 국내에서 2호로 TUV 시험실이 IECE CBTL 지정을 받도록 하는데 공헌했다. 이와 함께 대형 가전·조명기기를 비롯해 레이저 설비 등 다양한 분야의 시험실을 셋업 및 구축해 왔으며, 이렇게 축적된 경험을 바탕으로 지난 2009년에는 LG전자의 태양광시험실 설치와 TUV 지정에 참여했다.

이후 김 대표는 태양광을 비롯한 신재생에너지의 성장가능성과 그에 따른 시험측정평가설비의 필요성을 느끼게 됐으며, 이는 2011년 알앤티씨 설립으로 이어지게 된다.

현재 김 대표는 알앤티씨의 대표외에도 다양한 활동을 하고 있다. 김 대표는 IECEE(국제전기기술위원회) CBTL 평가사로서 UL, TUV Sud, SGS 등 다양한 국외시험기관 평가업무를 진행해 왔으며, 현재 KOLAS 및 KAS 평가사로도 활동중에 있다.

김종인 대표는 “국내에서 태양광과 함께 이를 측정 및 시험하는 분야는 새로운 도전일 것”이라며, “하지만 향후 이러한 새로움은 혁신으로 정의되며, 국내 에너지산업을 성장시키게 될 것”이라고 전했다.

SOLAR TODAY 황 주 상 기자 (st@infothe.com)

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