안정성 있는 부력체로 해외 수상태양광 개척

[인더스트리뉴스 최홍식 기자]  수상태양광은 부력체를 활용하기에 부력체의 중요성이 무엇보다도 높다. 국내에서 20년간 플라스틱 성형분야의 전문성을 키워온 지피엘이 수상태양광에 뛰어든 것은 어쩌면 숙명이었을지도 모른다.

지피엘은 지난 2015년부터 회전성형공법을 활용해 일체형 수상 태양광 부력체를 생산하고 있다. 국내에서는 그 활용도가 낮지만 이미 해외에서는 수상 태양광 부력체를 제작하는데 있어 회전성형공법에 대한 저변이 확대돼 있는 기술이다. 어린이 놀이시설에 활용되는 플라스틱 제품을 생산 공급하면서 무독성 제품과 친환경 소재 및 제품에 대한 고민을 지속적으로 했으며, 이때 터득한 기술을 활용해 수상 태양광 부력체 역시 무독성 친환경 소재로 제품을 생산하고 있다. 

회전성형공법 활용해 두께 균일하고 안정성 높은 부력체 생산
지피엘에서 플라스틱을 성형할 때 활용하는 회전성형공법은 대형 제품의 생산에도 적합한 플라스틱 성형 공법이다. 분말 형태의 플라스틱 원료를 금형 안에 넣고 가열시켜 점액상태로 만든 후 회전을 시켜 금형의 내부에 골고루 도포한 후 냉각 과정을 거쳐 제품을 생산하는 방식이다. 기존의 사출성형 제품보다 경제적임에도 불구하고 내구성이 강한 것이 특징이다. 플라스틱을 성형하는 과정에서 가압을 하지 않기 때문에 성형품내에 잔존응력이 존재하지 않아 내구성을 높은 제품을 제작 가능하다. 또한, 복잡한 이음새가 없는 일체성형이 가능하기에 방수성과 내압성도 뛰어나며, 다품종 소량 생산이 가능하다는 특징을 갖고 있다. 

회전성형공업을 통해 제작되기에 5~6㎜의 두께로 균일한 두께를 유지할 수 있다. 
지피엘은 플라스틱을 제작하는데 있어 MDPE를 사용하고 있다. 이 소재는 유독성 부문에 있어 안전성을 검증받은 소재다. 이를 활용해 지피엘은 친환경적이고 무독성의 수상태양광 부력체를 생산하고 있다. 부력일체형 수상태양광 부력체를 생산하는데 있어 지피엘은 힌지 타입을 적용하고 있다. SOL-EZ-BLOCK 시스템은 지피엘의 수상태양광 부력체 제조 기술의 특징으로 모듈과 통로, 부교, 트레이, 접안시설 등 8가지 부품으로 조합되는 것을 말한다.

수상에 떠 있으면서 모듈을 받치고 있어야 하는 수상태양광 부력체의 경우 안정성이 가장 중요한 요소가 된다. 회전성형공법을 통해 제작된 지피엘의 부력체는 앞서 언급했듯이 이음새가 없어 풍속과 수위, 빙압, 염해 등의 외부 환경 요인으로부터 안정성을 유지할 수 있다. 수면의 움직임에 대한 부품간의 응력을 분산하기 위해 사용된 힌지공법은 제품의 내구성을 높이는 것은 물론 통풍과 산란광, 수면 냉각효과를 극대화 시킬 수 있으며 유속과 파도, 풍하중에도 견딜 수 있는 디자인으로 개발됐다. 
모듈을 지지하는 부력체의 부력이 357kg이며, 접속함 부력체의 경우 383kg의 부력을 확보하고 있다. 부력체 1개당 1모듈이 설치되는 구조이기 때문에 모듈의 안정성을 확보하고 있다.  

지피엘의 부력체는 만약의 사태를 대비해 에어포켓 기능도 탑재하고 있다. 부력체가 자체 부력을 상실했을 경우 제품의 하단부에 에어포켓이 생성되도록 설계돼 있기 때문에 추가 부력이 확보된다.

수상태양광에 캐릭터를 입히다!
디자인적 요소가 적극 반영될 수 있다는 것도 지피엘의 수상부력체의 특징이라고 할 수 있다. 수상태양광분야에 뒤늦게 뛰어든 만큼 차별화 전략이 필요하다는 판단을 했고 그 결과 캐릭터 디자인이 가미된 수상태양광을 제작하게 됐다. 수상태양광을 설치하게 되는 지역의 특산물이나, 특정 캐릭터, 특산물 등에 대해 홍보를 할 수 있으며, 지역의 랜드마크로 새롭게 자리매김 할 수 있다. 실제 태국에 진행되고 있는 수상태양광발전 시설은 태국 국기 모양으로 설치될 전망이다.

캐릭터 모양의 수상태양광발전 시설은 지역 홍보효과를 통해 지역경제 활성화에 이바지 할 것으로 예상되며, 해결하기 어려운 민원 문제를 풀어가는 대안이 될 수도 있을 것으로 보인다. 더욱이 캐릭터 형상으로 제작되더라도 별도의 추가 비용 발생이 없기에 사업 진행에 있어 또 다른 매력으로 적용 될 것으로 보인다. 지피엘이 캐릭터 수상태양광을 구축할 수 있는 것은 다양한 색상의 대형 부력체를 생산해낼 수 있는 기술을 보유하고 있는 덕분이라 생각한다. 

공유수면 활용해 수상태양광 실증단지 구축 필요
최근 들어 확산되고 있는 수상태양광의 확산과 성장을 위해서는 공유수면을 활용한 연구개발단지의 조성이 필요하다. 태양광발전이 급격히 늘어나는 만큼 제품이나 기술에 대한 검증이 필요하고 실증이 필요한데 국내에는 그러한 제도나 장소가 부족한 것이 사실이다. 특히 수상태양광의 경우 물위에서 사용되어야 하는 설비이기에 검증 단계의 마련은 필수적이라 생각한다. 정부나 농어촌공사에서 지정된 장소를 통해 다양한 기업들의 제품에 대한 테스트베드를 형성해 연구개발과 정보 공유의 장이 마련될 필요가 있다.

해외 수상 태양광 시장에 적극적 진출 예정
지피엘은 국내 수상태양광 사업은 물론 해외 수상 태양광 프로젝트에 적극적으로 진출할 예정이다. 베트남 지역에 12kW 규모의 수상태양광 발전 설비를 설치 완료했으며, 일본 지역에 8kW 규모의 부력체를 수출했다. 일본에서 진행되는 수상태양광발전 설비는 히로시마 지역에 3kW가 설치될 예정이며, 교토 지역의 저수지에 5kW가 설치될 전망이다. 태국의 수상태양광발전소 프로젝트에도 참여하고 있는 지피엘은 500kW 규모의 대형 수상태양광발전소 구축을 앞두고 있다. 앞서 언급했듯이 태국 국기 모양으로 제작될 수상태양광발전소는 지피엘의 기술과 제품이 해외시장에서 주목 받게 되는 계기가 될 것으로 예상된다. 한편, 일본 프로젝트를 기점으로 인도네시아에 수상태양광발전소 건설 추진도 논의되고 있다. 플라스틱 성형 전문업체의 노하우를 가지고 수상태양광발전 사업에 뒤늦게 뛰어들었지만 우수한 품질의 제품과 창의적인 사업 실행력을 통해 지피엘은 수상태양광 산업의 확산에 적극적으로 기여할 계획이다. 

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