[인더스트리뉴스 이건오 기자] 건물일체형태양광(BIPV) 산업이 국내 재생에너지 시장에서 주목되고 있는 이유는 BIPV 모듈 등 국내 제조기반의 공급이 가능하고, 태양광발전에 꼬리표처럼 따라다니는 부지 문제 해결 대안으로 떠오르고 있기 때문이다. 특히, 제로에너지빌딩 의무화가 민간건물까지 확대되고 있어 시장 전망은 더욱 밝다.

BIPV 모듈은 그간 전력생산뿐만 아니라 건축외장재로의 기능 수행에 있어 심미성이 강조돼왔다. 건축외장재로 분류될 수 있을 정도로 컬러나 디자인 요소를 충족해야 한다는 것이다. 그러나 최근 내구성, 내화 안정성을 비롯해 건물 수명주기에 맞출 수 있는 장수명 제품에 대한 시장 요구가 나오고 있다.

엡스코어 박성철 대표가 BIPV 모듈 생산공장 내에서 설비 및 생산시스템을 설명했다. [사진=인더스트리뉴스]

본지는 폴리올레핀(POE) 봉지재 기술력으로 국내 BIPV 시장에 다크호스로 부상한 엡스코어의 박성철 대표를 만나 생산 현장을 살피고, BIPV 기술력과 사업 전략 등 다양한 이야기를 나눴다.

창립 때부터 세운 ‘하나를 만들더라도 제대로 된 제품을 만들어서 시장에 내놓자’라는 신념과 회사운영 철학을 지금까지 가져오고 있다는 박 대표는 “2020년 BIPV 시장에 뛰어들 당시 국내 BIPV 제품의 주류는 EVA를 소재로 한 G2F였다”며, “후발주자로 할 수 있었던 선택은 ‘기술적으로 차별화된 혁신적 제품’을 개발하는 것이었다. 이에 POE 봉지재를 적용한 G2G BIPV 모듈을 개발해냈고 시장에 출시하기 위해 지속적인 품질 개선을 이뤄왔다”고 설명했다.

POE 봉지재를 소재로 한 BIPV 모듈 개발 배경은?

국내에서 EVA 봉지재 제품이 주류인 것과 달리, 해외 BIPV 선도기업들은 POE 봉지재를 적용한 G2G 제품을 출시하고 있었다. 이에 당사도 POE 봉지재를 적용한 G2G BIPV 개발을 시작했다. 
POE 소재는 체적저항성이 우수하고 수분 침투율이 낮아 건축외장재인 BIPV가 장수명을 확보하는데 가장 적합한 물성을 갖고 있다. 다만 공정기술의 까다로움으로 해결해야 하는 어려움이 있어 개발까지 4년이 소요됐다. 물론 POE 소재의 G2G, G2S BIPV를 개발해 KS인증을 받는 데까지 여러 난관에 봉착했지만 포기하지 않고 끝까지 밀어붙였던 것이 좋은 결과를 얻게된 비결이었다. 

POE가 EVA 봉지재와 비교했을 때 장점은 무엇인가?

태양광 모듈 봉지재로 널리 사용하는 EVA는 변색과 부식이 발생해 모듈의 성능 저하와 수명 단축의 원인이 된다. 반면, POE는 변색과 부식이 발생하지 않으며, EVA에 비해 체적저항성은 100배 이상 크고 수분 침투율은 1/10에 불과해 건축외장재인 BIPV의 내구성 향상에 가장 적합한 물성을 갖고 있다. 

EVA와 POE의 물성 비교 자료 [자료=엡스코어]

장수명 BIPV 모듈 개발에 대한 의견과 전략은?

건축외장재인 BIPV는 건축물의 수명주기 전반에 걸쳐 지속가능한 친환경 에너지 솔루션을 제공할 수 있어야 한다. 엡스코어는 이러한 건축외장재인 BIPV가 50년 내구성을 확보하는 것을 목표로 하고 있다. 이를 위해 향후 3년간 봉지재, 후면재료, 엣지실링 등 다양한 소재를 활용해 내구성을 강화한 모듈을 개발할 계획이다. 또한, 다양한 기후와 환경에 적응할 수 있는 모듈을 개발해 국내뿐 아니라 글로벌 시장에서의 경쟁력도 확보할 것이다.

국내 유일의 POE 소재 G2G, G2S BIPV 모듈의 KS인증과 더불어 특허출원을 완료했다. G2G, G2S에 초점을 맞춘 이유는?

세계적인 BIPV 기업인 미국의 퍼스트솔라(First Solar), 북유럽 태양광 선도기업인 솔리텍(Solitek)은 이미 POE 봉지재를 적용한 G2G 모듈을 개발해 시장점유율을 확대하고 있다. 반면, 앞서 언급한 바와 같이 국내 BIPV 시장은 EVA 봉지재를 적용한 G2F 모듈이 전체 시장의 80% 이상을 점유하고 있는 상황이다. 세계적 추세인 POE 봉지재를 적용한 G2G 모듈 개발은 필연적 도전이었다.

건축물 외벽에 설치하는 BIPV는 내구성(수명)과 안전성(내화)을 확보하는 것이 가장 중요한 과제다. 그러나 후면재료를 필름(Film) 소재로 사용하는 경우, 수분 침투가 용이해지고 미세 크랙이 발생하기 쉬우며 화재발생 위험에 노출된다.

후면재료를 유리(Glass)와 강판(Steel)으로 사용할 경우, 내구성과 안전성을 확보할 수 있다. 특히 Z-bar 일체형 G2S 모듈의 경우, Al Z-bar가 필요 없어 초불연 특성(녹는점 1,580℃), 경량화(G2G 대비 24% 경량)로 안전성과 경제성 측면에서 우수하다. 아울러 후면으로 강판을 사용할 경우, 방열 특성을 갖기 때문에 G2G보다 우수한 성능을 발휘한다. G2G, G2S 두 가지 모듈은 에너지 효율을 극대화하고, 친환경 건축물이라는 시장 수요와 시대적 요청에 부응하는 혁신적인 솔루션을 제공할 수 있다. 

G2G Al Z-Bar와 Z-Bar 일체형 G2S BIPV 모듈 제품 비교 [자료=엡스코어]

버블 형성 등 기술적 난제는 어떻게 풀어냈나?

BIPV 모듈에 POE 봉지재 적용 시 발생하는 가장 큰 난제는 버블을 제거하는 것이다. POE 봉지재는 EVA 봉지재보다 버블이 2배가량 많이 발생한다. 점도가 높아 버블 제거도 어렵다. 엡스코어는 고도화된 3차원 라미네이션 기술을 적용해 버블 형성의 문제를 해결했다. 이를 해결하는 데 꼬박 4년의 시간이 필요했다. 

기술적 난제를 어떻게 풀어냈느냐는 물음에 대한 대답은 한 가지뿐이다. 4년간 겪었던 수많은 시행착오, 생산과정에서 발생하는 문제를 실시간 모니터링하고 즉각적으로 개선해 나갔던 하나하나의 과정이 기술개발의 실마리가 됐다는 것이다.

POE 소재 BIPV 모듈 양산 능력이 중요할 것으로 보인다. 

G2G, G2S 제품의 KS인증 획득이 알려지면서 수요가 증가하고 있다. 이에 대응해 2025년 말까지 공장을 증축하고 추가적인 생산 설비를 확충할 계획이다. 아울러 첨단 자동화 시스템을 도입해 시장 수요에 신속하게 대응할 수 있는 대량생산 시스템을 구축할 방침이다. 동시에 연구인력 등 R&D 투자를 강화해 생산 공정의 효율성을 높여 제품의 품질 제고에 집중할 것이다.

엡스코어의 향후 계획 및 목표는?

엡스코어는 POE 기반의 G2G, G2S BIPV 모듈 전문제조 기업으로 기술 혁신과 제품 개발을 통해 장수명 BIPV를 개발해나갈 것이다. 이를 발판삼아 UL인증 등 해외인증을 취득해 세계 시장에 진출할 계획을 갖고 있다. 
글로벌 시장 진출에 그치는 것이 아니라 압도적인 기술적 우위를 통해 시장점유율을 확대하고, 글로벌 BIPV 시장을 선도할 수 있는 지속가능한 기업으로 자리매김하겠다는 할 수 있도록 노력하겠다. 

[이건오 기자 (news@industrynews.co.kr)]

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