태양광 생산·측정 장비 기업들의 경쟁 전략

올해 전 세계 태양광발전 수요는 58GW로 증가할 것으로 보이며, 태양전지시장은 현재 각국의 태양광 보급 확대정책에 따라 연평균 43.1%의 폭발적인 성장세를 유지하고 있다. 이에 따라 각국에서는 관련 신기술 개발이 재빠르게 이뤄지고 있다. 이러한 가운데 가장 눈에 띄는 변화는 바로 측정장비 솔루션의 대두이다. 이러한 측정장비 솔루션은 태양광시장의 기술 트렌드 변화와 밀접한 관계를 맺고 있다. 과거 국내 태양광시장은 모듈 생산 위주였다면, 현재는 설치 위주라 할 수 있다.

즉, 설치 물량 확보를 넘어 유지보수, 운영, 평가 등 설치 이후의 중요성이 강조되고 있는 것이다. 특히, 새로운 형태의 태양광 모듈과 ESS 등의 신개념 에너지 솔루션이 등장하면서 이를 측정하고 시험·평가할 수 있는 장비의 필요성 또한 대두되고 있는 상황이다. 이에 따라 각 기업은 이러한 국내외 생산·측정·시험장비 개발에 적극적으로 임하고 있다.

CHANGE 1
휴대 및 소형 모니터링 솔루션 각광
최근 유지 보수에 대한 중요성이 강조되면서 이를 지속 적으로 모니터링할 수 있는 솔루션의 필요성이 절실해지고 있다. 이러한 가운데 최근 새롭게 떠오르는 솔루션이 열화상 카메라이다. 일반적으로 정상적인 태양광 모듈의 온도는 균형적인 모습을 보인다. 하지만 태양광 모듈의 온도상태가 불균형적인 모습을 보인다면, 이는 태양광 모듈의 발열상태에 문제가 있다는 의미이다. 이러한 발열상태의 이상을 신속하게 포착하는 것이 열화상 카메라이다.

국내 제조 및 측정장비의 선두주자 맥사이언스 또한 향후 2~3년 내로 열화상 카메라를 개발할 예정으로 최근 관련 장비에 대한 수요가 높아지고 있다. 하지만 문제는 이러한 열화상 카메라의 문제는 부피가 너무 크고, 무겁다는 것이다. 이에 따라 열화상 카메라에도 소용화, 경량화 바람이 불고 있다. 특히, 최근에는 스마트폰의 높은 기능이 일반화되면서 태양광시장에도 모바일 및 IoT와 연동 가능한 솔루션이 대거 등장하고 있다.

이러한 모바일 연동 가능 솔루션은 휴대와 조작이 간편하다는 점에서 유지 및 관리의 효율성을 높일 수 있다. 네모테크의 권상수 부장은 “기존의 열화상 카메라는 렌즈, 디스플레이, 전자장치, 하드케이스 등으로 구분된다. 이러한 구성품은 열화상 카메라의 부피와 무게가 늘어나는 요인이 된다”며, “하지만 현재 가장 대중화된 모바일 디스플레이와의 융합을 통해 초소형과 기능성을 실현할 수 있다”고 전했다. 맥사이언스 또한 경량화 테스트 장비 개발에 합류할 계획이다. 맥사이언스는 내년 휴대용 I-V 계측기를 개발할 계획이다. I-V 계측기는 일반 계측기와는 달리 옥외 상에서도 정확한 데이터를 도출할 수 있는 제품으로 휴대용으로 제작될 예정이다.

CHANGE 2
고효율 및 BIPV에 적합한 태양전지의 개발
이러한 솔라 시뮬레이터를 비롯한 태양광 관련 측정장비 기술의 트렌드는 현재 개발되고 있는 태양전지가 보이는 특징에 따라 향방을 달리한다. 현재 태양전지는 고효율 셀과 양면형 셀을 중심으로 연구·개발되고 있다. 이러한 트렌드를 반영하듯 독일의 측정기업 함(Halm)은 양면형 셀 측정장비를 이미 개발 완료한 상태이다. 양면형 셀은 말 그대로 전면과 후면에 조사되는 광원을 통해 효율을 발생하는 제품이다.

이러한 양면형 셀은 결과적으로 BIPV와 밀접한 관계를 가진다. 건물에 설치하면, 전면에 들어오는 빛도 있지만, 후면의 반사광이나 기타 요소에 의한 효율도 생각해야 한다. 양면형 모듈은 이러한 건물에 설치하는 BIPV에 적합한 솔루션이 될 것으로 기대된다. 고효율 셀 또한 최근 태양전지 개발의 트렌드이다. 일반적으로 고효율 셀은 캐패시턴스를 발생한다. 이에 전 세계시장에서는 이러한 캐패시턴스를 보상할 수 있는 회로를 적용한 시뮬레이터를 개발하고 있다. 이미 전 세계 선진기업에서는 이러한 셀 제품의 효율을 측정할 수 있는 장비를 개발 완료 하에 있다.

FOCUS 1
생산라인 증설 통한 장비 투입 가능성 열려
현재 태양광 관련 투자자들은 고효율 셀의 공정개발 및 개선의 중요성을 강조하며, 이에 대한 집중적인 투자를 진행하고 있다. 하지만 대규모의 셀 제조 라인에의 투자는 사실 망설이는 감이 없지 않다. 이는 관련 시장에서 기존의 태양광 장비 기업들의 미래를 불투명하게 전망하고 있기 때문이다. 실제로 중국시장의 경우, 기존의 많은 태양광 제조 관련 기업들이 인수합병이나 기타 다양한 요건으로 인해 사라지고 있는 실정이다.

피앤테크의 고진섭 이사는 “이러한 시장의 현황으로 말미암아 투자가 원활하게 이뤄지지 않고 있으며, 투자가 진행된다고 하더라도 인수합병이나 기존 공정라인 증설과 관련된 투자가 이뤄지고 있다”고 설명했다. 이러한 셀 제조 라인의 확장과 말미암아 제조장비의 수요 또한 증가할 것으로 전망된다. 최근 셀 제조 공정의 추세는 진공상태에서 포클 공정을 수행하는 방향으로 흘러간다. 이러한 공정에서는 셀 효율이 높아지기 때문이다. 이러한 높은 셀 효율은 향후 셀 제조 공정이 기존의 디퓨전 공정에서 진공상태의 도핑 공정으로 변화하는 주요 원인이 될 것으로 보인다.

FOCUS 2
신개념 에너지저장 솔루션 ESS의 등장
현재 전 세계 에너지 시장에서 가장 화두로 떠오르고 있는 솔루션이라 하면 ESS를 들 수 있을 것이다. 하지만 국내 ESS 수요는 아직 그리 많다고는 할 수 없다. 이는 아직 국내에서 ESS 시험기관이 널리 구축되지 않았다는 사실만 보더라도 알 수 있다. 실제로 국내에서 LG화학이 통합시험설비를 설치한 일이 불과 몇 달 전의 일이다. 또한, 이러한 시험설비시스템은 성능평가는 수행하지만, 인증적인 부분에는 많은 제약적인 부분이 있다.

알앤티씨의 김종인 대표는 “국내 ESS 시장은 아직 초기단계”라며, “특히, ESS는 일반 설비에 비해 시험 범위가 상당히 한정적이다. 때문에 시험평가 부문에서 ESS가 많은 면에서 제한적이라고 생각된다”고 전했다. 그럼에도 불구하고 알앤티씨가 ESS 시험·측정 사업에 뛰어들겠다고 하는 이유는 무엇일까? 그것은 바로, 국내 에너지시장에서 향후 ESS가 가진 비중이 커질 것으로 보고 있기 때문이다.

실제로 국내 정부는 지난해부터 ESS를 핵심 기술개발 분야로 선정했고 올해 4월에는 ‘에너지신산업 활성화 및 핵심 기술개발 전략’ 이행 계획을 수립하고 있다. 이에 한전은 올 하반기엔 2차로 200MW 규모의 ESS 설비 건설에 돌입한다. 김종인 대표는 “기본적으로 시장에 새로운 제품이 소개되면, 이에 따른 규격과 인증제도가 만들어진다”며, “ESS라는 신기술이 국내시장에 도입됨에 따라 이를 측정 및 시험할 수 있는 설비 또한 함께 화두로 떠오르게 될 것”이라고 전했다.

SOLUTION
정부의 적극적인 지원 통해 시장 활성화 필요
인터뷰를 진행한 결과, 관련 기업들은 하나같이 현재 태양광 산업에 대해 정부의 지원책이 역행하는 움직임을 보인다는 의견을 전했다. 현재 독일의 경우, 신재생에너지 비율이 35%이며, 미국 또한 25%로 끌어올릴 예정이라고 한다. 이에 반해 국내시장은 최근 RPS 제도가 개정됐음에도 불구하고, REC는 하락세를 면치 못하고 있다. 이에 각 기업들은 이러한 태양광발전 사업이 안고 있는 문제를 해결하기 위한 근본적인 대책이 필요하다고 입을 모았다. 특히, 각 기업들은 관련 제조장비 기업의 활성화를 강조했다. 태양광 생산기업이 살아나야 그에 따른 부수 시장도 함께 살아난다는 것이다.

맥사이언스의 최종민 부장은 “태양광 산업 또한 결과적으로 기술경쟁이 주를 이루는 시장”이라며, “R&D 산업이 활성화돼야 시장 전체가 살아나게 될 것”이라고 전했다. 하지만 그럼에도 각 기업들은 향후 태양광 시장의 전망은 밝다고 전망하고 있다. 올해 생각보다 많은 제조·생산 기업들이 흑자로 전환하고, 2~3년간의 물량을 확보한 모습을 보이고 있기 때문이다. 이는 향후 태양광 셀과 모듈의 수요가 증가한다는 것을 의미한다. 국내 모듈기업들도 꾸준히 설비 증설을 추진하고 있어 내년 태양광시장의 전망은 희망적으로 볼 수 있다. 이에 관련 기업들은 정부의 적극적인 지원을 통해 태양광시장이 활성화할 수 있기를 기대하고 있다.

SOLAR TODAY 황 주 상 기자(st@infothe.com)

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