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온테스트, 세계 최고 수준의 태양광 모듈 성능 측정장비 출시대용량 모듈 테스트 가능, ‘CaptureStar 1000E’ 호평 이어져

[솔라투데이 박관희 기자] 내수시장의 한계는 필연 글로벌 시장으로의 진출을 이끈다. 다만 해외시장 진입을 위해서는 국가별 인증과 제품 시험에 대한 기준을 충족해야 한다. 시험평가를 소홀히 할 수 없는 이유다. 온테스트는 2008년 설립 후, 시험기술 시장의 다양하고 수준 높은 요구사항을 충족시키기 위해 반도체 및 태양광 분야의 신뢰성 테스트 장비를 개발했다. 특히 태양광 모듈 옥외 실증장비인 ‘CaptureStar 1000E’를 시장에 소개하며 뜨거운 반응을 얻고 있다.

태양광 모듈 옥외 실증장비 'CaptureStar1000E' [사진=온테스트]

정밀 시험·측정 기술 분야에서 인정받은 국내 최고의 벤처기업인 온테스트는 주력 제품으로 반도체 신뢰성 검사장비, 전력반도체 신뢰성 장비(Power Cycle Test)와 2차전지의 신뢰성 검사장비, 태양광 모듈의 성능 정밀 시험장비가 있다. 이 외에도 전기차·전기선박 동력계통의 성능 및 신뢰성 평가 시스템, 생산설비의 EOL(End Of Line) 평가 시스템 등을 개발함으로써 산학연의 다양한 시험 니즈를 충족시키고 있다. 창업 초기부터 기술력을 인정받기 시작한 탓에 국내 대기업, 시험인증기관, 연구소, 대학은 물론 중국, 싱가포르, 쿠웨이트, UAE 등에 꾸준히 장비를 수출하고 있다. 2016년도부터는 자체적인 측정 기술력을 바탕으로 에너지관리시스템, 스마트팩토리(Smart Factory), 스마트실험실(Smart Laboratory) 등의 솔루션 개발에 착수함으로써 다가올 4차 산업혁명을 준비하고 있다.’을 시장에 소개하며 뜨거운 반응을 얻고 있다.

태양광 모듈 옥외 실증장비 ‘CaptureStar 1000E’
Capture Star1000E(이하 CS1000E)는 태양광 모듈 옥외 실증장비이다. 기본적으로 태양광 시스템은 태양빛의 세기에 따라 출력량이 결정되지만 온도, 습도, 먼지, 바람, 설치각도, 케이블 저항 등 다양한 외부 조건들 역시 전체 출력량에 적지 않은 영향을 끼치게 된다. 대규모 발전단지의 경우, 이런 미세한 차이에 의해 전체 출력량이 변동되고, 발전사업의 수익성과 직결되게 된다. 따라서 실제 운영 환경에서 태양광 설비의 출력량 저하 요인을 명확하게 파악하는 것이 매우 중요하다. 통상적으로 인버터를 사용해 여러 모듈의 출력을 평가하는 방식으로는 개별적 외부 요인의 영향을 정확하게 파악하기 어렵다. 하지만 능동부하장치(Active Electric load)를 적용한 CS1000E의 경우 각 모듈 단위의 출력을 실제 옥외 설치 환경에서 정밀 측정함으로써 미세한 환경 영향까지도 파악할 수 있게 됐다. 또한 CS1000E는 발전량뿐만 아니라 모듈의 최대전력점추적(MPPT, Maximum Power Point Tracking), 전류-전압 곡선(I-V Curve)을 동시에 측정할 수 있고, 기상반과 연동해 기후환경에 따른 태양광 모듈 성능까지 측정할 수 있다.

고용량 모듈 적용 가능, 세계 최고 용량
CS1000E의 가장 큰 특징은 세계 최고 수준의 용량이라 하겠다. 500W급 태양광 모듈을 4채널까지 동시 측정이 가능해, 현재 시장에 출시되었거나 개발 중인 대용량 모듈에 적용될 수 있다. 태양광 모듈의 용량이 점차 커지는 추세인 현실을 감안하면, 아직 350W급에 머무르고 있는 타사 제품 대비 상당한 강점이 있다고 하겠다. 또한, 공랭식 자체 냉각기술로 별도의 추가 냉각 설비 없이 단독 옥외 설치가 가능하다. 정밀도 향상을 위해서 4-wire 측정법을 적용해, 케이블저항 및 접촉저항에 의한 오류를 최소화했다. 
한편, CS1000E는 다양한 측정항목을 자랑한다. 개방전압, 단락전류, 최대전압, 최대전류, 곡선인자, 효율, 직렬저항, 병렬저항과 같이 표준시험 조건(STC, Standard Test Condition)으로 변환할 수 있는 값들을 측정해 모듈의 특성을 알아낼 수 있다.

기후 변화에 따른 모듈 성능 측정 가능
앞서 언급한대로 CS1000E는 기상반과 연동해, 기후환경에 따른 태양광 모듈의 성능을 측정할 수 있다는 장점을 가진다. 실제 설치된 모듈의 장기적 성능변화나, 발전효율 감소현상 등 가혹한 요인에 의한 손상 효과 등을 평가할 수 있어 모듈 개발자와 생산자, 시험 및 인증기관 등에서 활용 가능하다. 
특히 이번 장비로 발전단지 사업자와 유지보수(O&M) 업체는 최적의 부지와 설비 선정, 출력저하 요인 도출 등을 수행할 수 있다. 일례로 발전소 설계 단계에서 실제 설치할 모듈의 출력량을 사전에 실측함으로써, 기본적인 일조량 데이터만으로 예측했던 출력량과의 오차를 줄일 수 있는 것이다. 
사전 해당 발전소 환경에서의 최적화된 모듈을 연구할 수도 있다. 이미 설치되어 있는 태양광발전소의 O&M에서도, 모듈 자체의 성능을 정확하게 측정할 수 있어, 발전소 내 모듈의 성능 저하 원인이 무엇인지 파악하는 기준이 될 수 있다.

쿠웨이트 국립연구기관에 설치된 CS1000E 모습 [사진=온테스트]

쿠웨이트 국립연구기관에서 도입, 국내 시험기관들도 사용
현재 쿠웨이트 최대 국립 연구기관인 KISR(Kuwait Institute for Scientific Research)에서 CS1000E를 통해 사막 환경의 태양광발전 실증 연구를 진행하고 있다. KISR에서는 사막의 대규모태양광 발전단지 설립에 앞서, 발전 효율 극대화를 위해 태양광 모듈의 세척 효율성을 CS1000E를 통해 비교평가하고 있다. KISR 담당자는 사막 환경에서도 정상적으로 가동되는 CS1000E의 내구성과 측정 정밀도에 만족하고 있고, 향후 출시될 태양광 평가 관련 온테스트의 차기 제품 출시를 기다리고 있는 상태다.
국내에서는 태양광 모듈 시험인증 정부기관인 한국산업기술시험원과 한국건설생활환경시험연구원에서 CS1000E를 도입해 운영하고 있다. 이에 더해 대학에서는 태양광 실증단지 구축을 통한 R&D 수행을 위해, 국내 태양광 모듈 기업에서는 모듈개발을 위한 다양한 실험을 진행하기 위해 CS1000E를 다수 사용하고 있다.
세계적으로 누적 태양광 설치량이 증가하고, 생산성 향상만으로는 발전량 극대화에 한계가 보이기 시작하면서 유지보수(O&M) 시장이 지속적인 성장세를 보이고 있다. 이러한 추세에 발맞춰 온테스트도 금년 하반기에 O&M 관련 장비를 출시할 계획이다. 세계시장에서 경쟁할 수 있는 수준의 유지보수 장비를 출시함으로써 국내 태양광발전사업의 활성화와, 발전단지의 생산성 향상에 이바지한다는 계획이다. 

[박관희 기자 (editor@infothe.com)]

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