이 창 훈 VDE Global Service Korea 지사장

언제부터 우리가 전기에 관심이 있었고, 일상생활에 활용하게 되었을까? 기원전부터 일상 생활에서 일어나는 번개 및 마찰전기 등의 존재를 인지하고 있었지만 이것이 전기라는 것인지에 대한 이해가 생겨나기 시작한 것은 불과 약 4백년 전부터라고 한다. 자연계에 전기라는 것이 있다는 사실이 알려지며 많은 학자나 연구가들이 이에 대한 연구를 했지만, 전기가 어떻게 하면 일어나느냐에 대한 현상 규명에 불과했다. 우리나라는 조선말기 천주교의 박해가 한창이고 프랑스 및 서양 세력들이 한반도에 관심을 가지기 시작할 무렵인 1847년 독일 최초의 전기회사 ‘지멘스 운트할스케(Siemens & Halske)’가 설립되고 1866년 발전기를 제작해 오늘날의 지멘스 그룹이 되었고, 1878년 발명왕 에디슨이 제너럴 일렉트릭(GE)이라는 회사를 설립하며 인류가 전기·전자 제품을 일상생활에 사용하기 시작했다.

하지만 전기라는 것이 전자의 이동에 의한 것이라는 것을 알게 되는데 많은 시간이 필요했다.

1897년 영국왕립 연구소 Josep John Thomson이 미립자(Corpuscle)의 존재를 발표했고, 훗날 20세기가 되어서야 사람들이 이 미립자를 ‘전자(Electron)’라고 부르게 되었다.

전기라는 것이 일상생활에 본격적으로 사용된 1800년대 후반부터 약 200년이 넘는 시간 동안 인류의 역사는 많은 변화가 생겼다. 모든 역사가 그러하듯 많은 변화 중 인간에게 나쁜 변화 또한 생겼으니 이것이 바로 전기로 인한 화재, 감전 그리고 요사이 화두가 되고 있는 화석에너지 사용 후 남는 부산물인 이산화탄소 발생으로 인한 지구온난화다.

세태 변화에 따른 태양광의 표준 및 시험인증 요구

이러한 나쁜 변화를 바로잡기 위한 두 가지 방향의 노력이 ‘신재생에너지’의 일환인 태양광발전이고, 또한 ‘태양광의 표준 및 시험인증’이라는 오늘의 주제가 나오게 되는 원인이다.

태양광(Photovoltaic Effect)의 이론 및 학문적인 연구는 전기의 연구가 활발하던 19세기에서도 있었지만 일상적으로 상용화되는 계기는 우주선을 지구 밖으로 보내는 연구가 한창이던 20세기이다. 또한 전자계산기의 동력원으로 사용되기 시작하며, 태양광 전지를 일상생활에서 쉽게 볼 수 있었다. 태양광을 이용한 발전이 상업화되기 시작한 것은 불과 몇 십년 안에 일어난 일이고, 또한 경제적으로 화석에너지와 본격적인 경쟁을 하는 그리드 패리티(Grid Parity)는 관점에 따라 다르지만 아직 몇 년을 더 기다려야 한다.

전기를 효율적으로 사용하고 전기로 인한 각종 사고로부터 인간을 보호하기 위해 독일정부차원에서 독일의 전기전자 규격을 총괄하는 ‘VDE’를 1893년에 설립하고 1년 뒤 1894년 미국에서도 화재보험회사분야에서 전기 제품의 시험 및 인증을 하는 ‘UL’이란 시험기관이 생겨나게 된다.

독일 VDE와 미국의 UL이 전기전자의 규격 및 시험인증을 전 세계적으로 대표할 수는 없다. 따라서 세계 각국에서 비슷한 기관들이 생기게 되었다. 너무 많은 단체들이 생겨 세계의 모든 나라들의 전기전자 규격과 시험 및 인증에 대한 표준의 필요성이 대두되어 1908년에 전 세계 전기전자 표준협회 IEC(International Electrical Commission)가 설립되었다.

우리나라는 1910년도에 경술국치가 있었으니 대한민국이 산업화 표준화에 얼마나 뒤늦게 대응했는지 역사가 웅변해 주고 있다.

전 세계 전기전자 표준 IEC 규격은 모든 태양광 모듈 및 부품들의 시험 및 인증에 대한 규정이 있지만 태양광 분야가 신사업이기 때문에 향후 잦은 변경이 예상된다. 따라서 앞으로 어떻게 세계적인 동향, 특히 표준이 바뀌는지 주시할 필요가 있다(www.iecee.org 참고).

각각의 국가에서 요구하는 인증 요구사항 숙지 필요

전 세계 전기·전자 표준 IEC 규격이 모든 나라에서 통용되는 것이 순리이지만 세상이 그렇게 간단하게 돌아가지는 않는다. 따라서 태양광 관련 제품을 만드는 제조사들은 어떤 나라에 제품을 판매하려 하는지에 따라서(예를 들면 내수, 일본, 중국, 독일, 미국 등) 나라별 표준 또는 시험 및 인증 요구사항이 틀려지는 것에 주의할 필요가 있다.

이렇게 각각의 국가에서 요구하는 인증 요구사항이 상이한 것에는 몇 가지 이유가 있다.

첫째, 사용하는 단위가 틀린다(예를 들면 전격전압 220V/60Hz, 230V/50Hz, 또는 110V/60 Hz 등).

우리나라에서 예전에는 110볼트를 사용했지만 최근에는 220볼트를 국가적으로 사용하고 있다. 해외여행을 하다 보면 전기 콘센트 모양이 틀려 가지고 간 노트북 등 전기제품을 사용하는데 어려움을 겪은 기억이 있을 것이다. 이것이 모두 사용하는 전격전압이 다양해 생기는 이유다. 또한 골프장에서 공을 치면서도 200M를 쳤는지 200Yard를 쳤는지 단위 기준 또한 다르다.

둘째, 주택생활 환경이 틀리다.

우리나라는 최근 아파트에 생활하는 인구가 주택에서 생활하는 인구보다 더 많다고 한다. 따라서 대한민국이 밀집된 곳에 서비스하기 용이한 초고속 인터넷 강국이 될 수 있는 주거문화를 가지고 있다. 독일 및 유럽은 넓은 곳에 골고루 퍼져있는 주택을 선호하고 이러한 주택은 주로 벽돌로 지어진 주택들이다. 태양광 모듈이 각각 주택의 지붕에 설치되기가 용이해 큰 규모의 시장이 형성되어 있다. 미국 및 캐나다는 목조주택에 거주하는 것을 선호한다. 때문에 토네이도나 산불 등 자연재해에 취약한 환경을 가지고 있다. 때문에 모든 태양광 제품에 화염에 얼마나 강한지 시험을 추가적으로 하는 경향이 있다.

셋째, 국가별 신재생에너지의 추진정책이 다르다.

국가별로 또는 같은 국가에서도 행정 자치구별로 태양광 정책이 달라 각국 또는 행정자치구마다 지원해주는 인센티브 정책이 다르고, 이 다른 정책에서 요구하는 시험 및 인증이 다른 경우가 있다.

VDE, 세계 규격 상담 및 각종 인증 서비스 제공

태양광 관련 제조사는 이러한 역사적, 문화적, 그리고 정책적인 다름을 인식하고 어느 나라에 어떠한 전략을 가지고 접근할지 냉정한 판단을 해야 한다. 독일 및 유럽에서 요구하는 시험 및 인증과 북미에서 요구하는 시험 및 인증이 다른 사항이 있고, 이에 따라서 인증비용이 2배 이상 차이가 나기 때문이다.

태양광 모듈을 예를 들면 독일 및 유럽에 수출하는 결정질 모듈에 대한 안전 시험 및 인증은 IEC/EN 61730-1, IEC/EN 61730-2를 기준으로, 또한 성능시험 및 인증은 IEC/EN 61215를 기준으로 VDE 마크를 획득하면 된다.하지만 같은 제품을 북미(캐나다 또는 미국 등)에 수출하려 하면 UL 1703에 의한 UL 마크나 CSA 마크 등을 획득해야 한다. 위에서 언급한 단위, 전격전압 및 주거 환경이 다른 데에서 기인한 추가 실험(주로 화염을 위주로 하는)이 필요하다.

또한 국가별 또는 행정자치구별 에너지 추진정책에 의한 인센티브 시스템이 달라, 미국의 캘리포니아 주에서는 제3자 인증(UL, CSA 등) 이외에 CEC(California Energy Commission)가 되어야 인센티브 혜택을 받을 수 있다. 우리나라에서는 에너지관리공단의 신재생에너지 마크가 요구되고, 호주에서는 CEC(Clean Energy Council)에서 발행하는 서류가 필요하고, 일본에서는 JET 인증이 필요하고, 영국에서는 MCS 인증이 필요하다.

이렇게 각각의 나라에서 요구하는 사항이 틀리기 때문에 제품 기획 단계에서부터 철저히 각국의 인증 및 정책을 검토해 부품 수급, 인증 시험 대비를 한다면 인력, 경비, 시간을 절약할 수 있다.

VDE Korea는 이러한 모든 세계 규격을 상담해주고 각종 인증을 도와주는 역할을 하고 있다.

즉, 태양광 모듈의 시험 및 인증(모듈의 효율 측정과 선행 개발 및 품질 불량원인 추적 서비스)과 태양광 부품 시험 및 인증(부품의 선행 개발 및 품질 불량원인 추적 서비스) 및 태양광 인버터 시험 및 인증(효율측정, 계통연계 시험, 전자파 시험), 그리고 기타 기준 모듈의 Calibration, Solar Cell Calibration, Reference Cell 제작 및 Calibration Certificate 모듈의 Life Time Evaluation 등을 지원하고 있다.

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