[Industry News  최홍식 기자] 무한 재생 가능한 태양광 에너지를 더욱 친환경적으로 사용하기 위해 배터리 이외의 다른 에너지 저장장치에 주목한 기업이 있다. 창업 3년차 경일그린텍은 친환경에너지를 더욱 더 친환경적으로 사용하고자 노력하고 있는 환경기업이다.

태양광 에너지는 친환경에너지로 환경훼손과 자원고갈 우려가 없는 미래의 주요 에너지원이다. 전 세계에서도 온실가스 감축과 기후변화 대응을 위해 태양광에너지 사용 비중을 확대해가고 있는 상황이다. 최근에는 태양광 에너지를 보다 편리하게 사용하기 위해 에너지저장장치를 추가하고 있다.

하지만 에너지저장장치를 추가 활용할 경우 태양광발전에 대한 친환경 기여도는 떨어진다. 에너지저장장치는 배터리를 사용하는데 이 배터리는 일정 시간이 지나면 수명을 다해 효율이 떨어지게 된다. 교체를 해야하는 상황이 분명이 존재하며, 이 과정에서 폐전지라는 폐기물이 발생되기 때문에 친환경적 기여도가 떨어지게 된다.

이러한 문제를 해결하고자 경일그린텍은 ‘슈퍼커패시터(Super Capacitor)’를이용한 태양광발전 제품과 에너지저장장치를 개발했다. 

창업 3년차 신생기업인 경일그린텍은어떤 기업인가?

지난 2014년 9월 창업한 기업으로 태양광분야 신생기업이다. 슈퍼커패시터를이용해 지구환경을 보호하는 태양광발전장치와 에너지저장장치를 개발하고 있다. 74억 지구촌 인구 가운데 13억 인구가 전기 없이 지내고 있다.

지구촌 모든 사람들에게 전기를 제공해주는 것을 매일 고민하고 연구하고 있다. 장수명 에너지저장장치를 개발하고 이를 적용한 태양광 보안등, 가로등과 같은 응용제품을 글로벌 시장에 판매하고 있다. 경일그린텍은 카이스트 주관의 창업맞춤형사업에 참여해 ‘슈퍼커패시터 태양광 가로등’ 개발을 시작했으며, 현재 충남창조경제혁신센터로부터 태양광 응용제품 사업화 지원 과제와 에너지기술평가원의 기술개발 사업, 한국남동발전의 과제를 수행하고 있다. 

또한, 지난해 서울시에서 개최한 ‘태양광 충전기 디자인 설계 및 디자인 공모전’에 당선돼 서울시와 공동으로 ‘태양광을 이용한 이동식 충전장치’ 특허를 출원했다. 9,900만원 예산의 제작협약을 맺었고, 완료를 앞두고 있어 서울시내에 곧 설치될 예정이다.

그 밖에 충남창조경제혁신센터를 통해 죽도 에너지자립섬 프로젝트와 서산 솔라벤처산업단지 입주, ESS 과제 참여 등 공신력 있는 기관들의 지원을 기반으로 인증과 표준을 확보해 가고 있다. 해외시장에서도 활발한 활동을 진행하고 있는데 2016년 몽골 특허청에 혁신 모델 등록을 통해 확인서를 발급 받았으며, 충남북부상공회의소와 중소기업청의 지원을 받아 해외특허 및 인증 취득에 노력하고 있다.

경일그린텍에서 활용하고 있는 슈퍼커패시터 기술과 관련된 제품에 대해 자세히 소개한다면?

슈퍼커패시터는 두 개의 금속판 사이에 전기를 정전기적으로 저장한다. 화학작 용을 통해 전기를 충전하는 일반 배터리와는 차이가 있다. 슈퍼커패시터는 전기 전자 부품이라 배터리 대비 수명이 영구적이며 실외 사용 온도 특성이 아주 탁월하다. 슈퍼커패시터는 100만회까지 충·방전이 가능하며, 영하 40도부터 영상 65도의 환경에서도 원활히 작동된다. 무엇보다 탄소로 만들어져 유독성 물질을 만들지 않는 친환경소재라는 특징을 갖고 있다. 또, 에너지 흡수력이 좋아 충전이 빠르고 눈이 오거나 비가 오는 흐린 날에도 기존 배터리 보다 많은 에너지를 저장할 수 있다.

그리고 슈퍼커패시터는 일반 배터리 저장장치와 달리 가로등 폴대 내부에 설치되기에 도난이나 파손의 우려도 적다. 경일그린텍은 슈퍼커패시터를 활용해 독립형 태양광 가로등과 보안등, 이동형 충전장치를 제작해 해외에 공급 지원하고 있다. 태양광 집광판으로 모은 에너지를 컨트롤러를 통해 슈퍼커패시터에 저장하는 방식이 적용되고 있다. 영하 40도까지 내려가는 몽골과 러시아를 비롯해 덥고 습한 인도네시아 지역까지 극한의 해외 환경을 나타내는 해외 지역과 국내 여러 지역에 슈퍼커패시터 태양광 보안등을 이미 설치했다.

한편, 지난해 서울시와 함께 체결한 이동식 태양광 충전기 개발 협약에 따라 하반기에 는 슈퍼커패시터가 적용된 이동식 태양광 충전기가 설치될 예정이다.

경일그린텍의 사업 영역과 전략은?

지속가능한 장수명 태양광 에너지저장장치 분야에 집중하고 있다. 신재생에너지 분야에서 세계 시장을 공략하기 위해서는 다양한 기술이 필요하다 생각해 태양전지의 효율을 극대화하고 지속가능한 장수명 에너지저장장치를 개발하는 기술을 확보했다.

또한, 가장 최적화된 태양광 충·방전 기술과 현지 환경에 적합한 시스템을 개발했다. 이런 기술을 바탕으로 독립형 태양광 보안등과 가로등, 스마트폰 충전기 분야의 제품을 생산하고 있다. 나아가 드론충전기, 전기차충전기, 전기차 전용 에너지저장장치 개발을 추진하고 있으며 한국에너지기술연구원의 특허기술 도입을 추진하고 있다.

태양광발전 관련 기술의 융·복합을 통해 더욱 친환경적인 기술 개발을 위해 노력하고 있으며, 다양한 사람들에게 슈퍼커패시터의 효율성을 설명하고 협업을 이뤄내고 있다. 초기 창업부터 국내 시장보다는 세계 시장에 주목해 사업을 진행해왔으며, 앞으로도 국내 시장보다 해외 시장 공략에 집중 투자할 계획이다. 경일그린텍은 남들과 똑같은 제품이나 기술이 아니라 고유 기술과 차별화된 제품으로 태양광발전 산업의 블루오션 영역을 개척해 나갈 예정이다. 햇빛이 없는 날에도 슈퍼커패시터에 저장된 태양에너지를 활용할 수 있는 독립형 태양광보안등과 가로등을 시장에 확대할 계획이다.

그동안 해외시장 진출에집중했다. 해외시장 진출성과에 대해 말한다면?

앞서 언급한 것처럼 경일그린텍은 슈퍼커패시터를 활용해태양광 가로등 같은 발전 제품을 개발 보급하고 있다. 국가별 차이는 있겠지만 몽골과 인도네시아에 설치된 기존의 배터리 기반 태양광 가로등은 에너지저장치의 문제로 인해 고장난 상태로 방치된 경우가 많았다. 이에 경일그린텍은 슈퍼커패시터 기술을 활용해 해외 국가에 태양광발전 가로등을 설치 보급하고 있다. 슈퍼커패시터는 사용 환경 온도가 폭넓은데 이를 활용해 몽골, 러시아, 인도네시아에 제품을 수출해 실제 사용하고 있다. 경일그린텍은 2015년 1월 몽골의 수도울란바토르 도로교통부 사옥앞에 슈퍼커패시터 태양광 가로등을 설치했다. 8Wh의 이 슈퍼커패시터 태양광 가로등은 약 4m 높이에서 30 LUX가 나왔다. 

또한, 인도네시아 족자카르타 주립대(Yogyakarta State University)와 함께 인도네시아 도서지역 전력 부족 문제 해결을 위해 지난 2015년 태양광 보안등을 설치해 활용하고 있으며, 인도네시아 방카섬 직업 학교 교과과목에 슈퍼커패시터 제품에 대한 교육과정을 개설해 기술교육도 진행되고 하고 있다. 인도네시아에 설치된 슈퍼커패시터 보안등은 총 길이가 약 6m로 보안등 머리 부분은 4m 높이에 설치됐다. 

사업 진행과정의 어려움이나 에피소드가 있다면?

러시아 블라디보스토크에 태양광 가로등을 설치할 때 일이다. 가로등 설치를 위해 제품 통관을 준비하고 있었는데 러시아 세관 직원이 경일그린텍 태양광 보안등에 배터리가 없다는 이유로 통관을 시켜주지 않았다. 이에 배터리가 왜 없는

지, 기존 제품들과 무엇이 다른지 아주 상세하게 해명을 했다. 당시 통관이 이뤄지지 않아 힘들었음에도 불구하고 기쁘게 일했다.

그 이유는 러시아 세관원이 태양광발전 제품에 관심이 있다는 것부터 아주 과학적인 사고를 가지고 있다는 것을 확인할 수 있었기 때문이다. 당연히 있어야 하는 배터리가없다는 것에 의문을 가졌던 러시아 세관원 덕분에 추후 해외 시장 진출에 더욱 철저하게 준비할 수 있었다. 

한편, 활용도 면에서 대중적 인식이 낮은 슈퍼커패시터 기술을 활용한 제품들에 대한 인증 획득이 정말 어려운 일이었으며 정부 과제 참여도 쉽지 않았다.

배터리를 사용하면 되는데 왜 굳이 비싼 슈퍼커패시터를 사용하는 것에 대해 지속적으로 설명하고 해외 사례를 통해 입증하는데 많은 시간을 투자했다. 기술개발 및 고도화를 위해 꾸준히 정부과제에 지원 했지만 번번이 과제 선정에서 탈락 하면서 경제적 어려움을 겪기도 했다. 하지만 6개월 이상 지속적으로 지원한 결과 3개의 정부과제를 수행하게 됐고, 동시에 가능성을 인정받았다.

추가적으로 연구개발하고 있는 사업영역이 있는가?
태양광발전 설비를 설치할 때 보통 부조일수를 3일 정도로 계산해서 사업을 진 행한다. 부조일수는 하루 중 일조시간이 0.1시간 미만의 날을 의미하며, 일반적 으로 햇빛이 거의 비치지 않는 날을 말 한다. 부조일수가 있다면 발전 효율 측정에 영향을 받을 수 있는데, 경일그린 텍은 부조일수 없는 태양광 가로등을 개 발 보급하는 것을 연구하다 보니 태양광 패널의 온도가 항상 문제가 됐다.

태양광발전에 사용되는 모듈은 25도 온도에서 100% 효율을 나타내며 온도가 1 도씩 상승할 때마다 발전 효율은 0.5% 정도씩 떨어진다. 장시간 햇빛에 노출되는 태양전지나 모듈의 발전효율이 떨어지는 이유다. 이에 온도를 내릴 수 있는 방법을 고민하다가 문득 태양전지판에 구멍을 뚫어 태양전지 온도를 낮춰보자는 획기적인 아이디어를 생각해냈고 이를 활용해 연구 개발을 진행하고 있다. 구멍을 통해 바람이 통하게 되고 이를 통해 온도 하락 효과를 얻을 수 있는 신기술이다.

현재까지 국내외에 관련된 특허 등록이 전혀 없는 것을 확인했고 기술 특허 등록을 신청한 상태며, 시뮬레이션 실험 결과 평균 4.67도의 온도를 떨어뜨릴 수 있는 것으로 확인됐다. 이를 바탕으로 경일그린텍은 구멍을 뚫어 태양전지의 온도를 낮춰주는 기술과 슈퍼커패시터 기술이 적극 활용된 우수한 제품을 시장에 선보일 계획이다. 

경일그린텍의 추후 목표나 계획이 있다면?

태양광 보안등과 관련된 기술은 어느 정도 안정화된 상태라 70Wh(와트)까지 발전 용량을 높이는 것이 1차 목표다. 경일그린텍의 최종 목표는 신재생에너지 를 더 효율적으로 충전해 사용할 수 있는 새로운 에너지저장장치를 개발하는것이다. 이를 위해 관련 기술을 개발해 특허출원하고, 필요한 특허를 도입하거나 기술 이전을 적극적으로 추진하고 있다. 또한, 슈퍼커패시터 제조사인 미국의 맥스웰사, 국내의 LS 엠트론, 비나텍, 삼화콘덴서와도 긴밀한 관계를 만들어가 고 있다.

회사가 안정적으로 성장하게 되면 원천 기술 개발에도 도전할 계획이다. 친환경적면서도 효율이 높은 에너지저장장치를 개발한다면 가정용이나 수송용 등 다양한 영역에서 활용이 가능할 것으로 전망하고 있다. 이를 기반으로 집집마다 작은 소형 발전소를 운영할 수 있을 만큼 기술성장이 이뤄진다면 탄소배출권 판매를 통한 수익 창출도 이뤄 질 것으로 생각된다.

끝으로 전하고 싶은 내용이 있다면? 

'지구를 떠나라'라는 농담처럼 기후변화 문제는 심각한 수준이다. 전 세계가 기후 변화의 심각성을 깨닫고 대응하고 있다. 태양광발전은 지구와 인간이 함께 살 아갈 수 있는 상생의 에너지 생산방법 이다. 경일그린텍이 추구하고 있는 것처럼 더욱 친환경적인 태양광발전을 이용 한다면 지구환경 보호와 원활한 에너지 공급, 신산업 창출 등의 효과가 있을 것으로 기대한다. 친환경 에너지저장장치의 지속 가능성을 위해 많은 사람들이 정보를 나누고 협력했으면 한다.

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