[인더스트리뉴스 정한교 기자] 전력시장 고도화에 따라 인버터의 역할이 더욱 중요해지는 가운데, 최근 국내외 태양광 시장에서 인버터가 ‘뜨거운 감자’로 부상하고 있다.

글로벌 태양광 시장에서 초미의 관심사는 ‘보안’이다. 로이터 통신은 지난 5월 14일(현지시간) 중국산 태양광 인버터와 배터리에서 비인가 통신장치가 발견됐다고 보도했다. 해당 장치가 외부 서버와 통신하며 전력망을 원격 조작하거나 데이터를 유출할 가능성이 있다고 알려지면서 전력망 무력화 등 국가 핵심 인프라에 보안 우려가 커지고 있다.

국내 태양광 시장에서는 ‘O&M(유지보수)’가 이슈다. 인버터 고장 사례가 급격하게 증가하고 있기 때문이다. 업계는 상당수 고장의 원인을 ‘출력제어’에서 찾고 있다.

모듈에서 생산된 전기를 전력망으로 공급해야 하는데, 출력제어에 전기가 밖(전력망)으로 나가지 못하고 내부에 고이면서 돌입 전류(Inrush Current) 또는 역전류가 발생해 인버터에 큰 스트레스를 준다는 지적이다.

고전압/고전류 상태에서 출력이 차단되면, 반도체 등 내부 부품이 손상되기 쉽다. 또한, 잦은 출력제어는 기계적·열적 스트레스를 누적시켜 고장 확률을 높인다는 것이 업계의 의견이다.

하지만 전력당국은 출력제어와 인버터 손상 사이의 인과관계가 입증되지 않기 때문에 보상이 불가하다는 견해다. 이에 인버터 고장을 발전사업자와 제조기업이 책임져야 하지만, 이마저도 쉽지 않다. 일부 기업의 제품은 이러한 고장에 대한 실질적인 수리 대응이 불가능하기 때문이다.

그동안 국산 인버터 업계는 중국산 제품과의 가격 경쟁에서 지속적인 압박을 받아왔으며, 여기에 지난 몇 년간 국내 태양광 신규 설치 시장의 급격한 위축이 겹치면서 일부 국산 제조기업들은 인버터 제조 사업을 중단하거나 사실상 철수한 상태다.

또한, 국내 태양광 시장 초기에 진입했던 일부 외산 인버터 기업도 시장 규모 축소와 경쟁 심화로 인해 철수하거나 사업 규모를 축소했다. 이에 따라 이들 기업의 제품에 대한 기술 지원 및 A/S 체계가 사실상 소멸하면서 발전소 운영에 차질을 겪는 발전사업자들이 증가하고 있다.

인버터의 기술적 안정성과 유지보수 체계는 태양광발전소의 수명과 직결되는 중요한 요소로, 향후 재생에너지 확대 정책의 성공 여부에도 큰 영향을 미칠 수 있다. 특히, 출력제어에 따른 인버터 고장 문제와 보안 리스크가 복합적으로 대두되면서, 업계 전반에 걸쳐 인버터 운영 및 관리에 대한 새로운 기준이 요구되고 있다.

이에 국내 태양광 인버터 시장의 주요 이슈와 대응 전략을 보다 자세히 알아보기 위해 OCI파워 O&M사업팀의 김현정 팀장을 만나 이야기를 나눴다.

현재 국내 태양광발전소에서 빈번하게 발생하는 인버터 O&M 포인트는?

인버터 고장 발생이 증가하면서 태양광발전소의 리비전(Revision)이 필요한 상황에 직면하고 있으나 일부 기업의 시장 철수나 사업 축소로 A/S 대응에 어려움을 겪는 상황이다.

또한, 고장 발생이 아니더라도 인버터는 계통 변화에 대응할 수 있는 지속적인 기술적 지원이 필요하다. 특히, 대규모 발전소의 경우, 계통 끝단 그러니까 부지 확보를 위해 도심에서 멀리 떨어진 지역에 조성되는 것이 일반적이다. 그러다 보니 계통의 변동이 심할 수밖에 없고, 이에 대한 기술적 지원이 지속적으로 진행돼야 한다. 하지만 일부 기업의 시장 철수로 기술적 지원이 되지 않아 운영에 어려움을 겪고 있는 것으로 알고 있다.

재생에너지 비중이 증가함에 따라 한전에서 계통 규정을 강화하고 있으며, 인버터에 다양한 새로운 부가 기능을 요구하고 있다. 계통 안정화를 위해 인버터의 기능 업그레이드가 필요한 상황에서 기술적 지원이 유연하고 빠르게 이뤄지지 못하면서 출력제어, 혹은 출력차단 우선대상자로 선정되는 다소 억울한 상황이 발생하고 있다.

시장에서 철수한 기업들의 제품은 A/S 자체가 불가능한가?

제조기업별로 고유한 설계가 적용되고, 적용되는 부품에도 기업별로 차별점이 있기에 시장에서 철수한 기업들의 제품은 사실상 A/S가 불가능하다. 당사로도 이러한 제품들의 수리를 문의하는 발전사업자들이 많은 안타까운 상황이다. 상용화된 형태의 전장품은 OCI파워의 엔지니어링 능력으로 대응할 수 있지만, 제조기업만의 설계요소가 반영된 부품이 망가졌을 때는 대응할 방법이 없다.

이러한 인버터들은 결국 교체해야 한다. 하지만 준공된 지 5년 이상의 태양광발전소들은 시스템 설비가 구형이다 보니 모듈, 수배전반, 변압기 등 연계 설비가 최근 출시되는 인버터와 호환이 되지 않는다는 문제가 발생한다. 이 경우, 인버터 교체뿐만 아니라 발전설비 전반에서 교체가 이뤄져야 하므로 사업자들에게 엄청난 부담으로 작용할 수밖에 없다.

그 어느 때보다 태양광 발전설비의 신뢰성이 주목받는 요즘이다. OCI파워 인버터 O&M 대응전략은?

국내에 최초로 태양광 인버터를 판매한 시점부터 현재에 이르기까지, 당사는 고객들에게 ‘지속가능한 서비스 제공’을 가장 강조해 왔다. 그 증거가 오랜 기간 운영 중인 ‘A/S 전담팀’이다.

이는 국내의 수많은 인버터 기업 중에서 당사의 가장 큰 차별점으로, 현재 국내에서 자체 ‘A/S 전담팀’을 운영하는 인버터 제조기업을 찾아보기 힘들다. A/S 전담팀을 운영한다는 것은 간접비가 상승한다. 기업의 이윤 측면으로만 본다면, 매우 효율이 떨어질 수밖에 없다. 이에 대부분 O&M 업무를 외주에 맡기는 상황이다.

하지만 OCI파워는 직접 고객의 A/S를 접수하고, A/S 전담팀의 엔지니어들이 현장에 방문해 문제를 해결하고 있다. 자체 연구소와 생산시설도 보유하고 있어 끊임없는 기술 교류를 통해 지속적으로 엔지니어링 능력 향상에도 노력을 기울이고 있다.

A/S팀의 지속을 위해 다양한 서비스 프로그램 발굴을 시행하고, 현장의 문제점들을 자력으로 해결하기 위해 다양한 기술적 시도를 자체적으로 진행하고 있다.

당사 제품뿐만 아니라 타사의 제품까지 서비스 영역을 확장하기 위한 노력도 기울이고 있다. 앞서 말했듯, 최근 제조기업의 철수로 A/S에 어려움을 겪는 사업자가 많기 때문이다. 또한, 수적으로 늘어난 현장에서 더욱 빠르게 대응하기 위해 서비스 파트너사도 발굴하고 있고, 서비스 파트너사들의 기술적 성장을 위한 다양한 교육 프로그램도 시행하고 있다.

이와 함께 최근 고장난 부품의 대체에 어려움을 겪는 국내 인버터 시장과 달리, 당사는 군산공장의 부품 창고에 10년 전 제품의 부품도 모두 보유하고 있어 고객의 요청에 즉각 대응할 수 있다.

자체 A/S팀 운영과 외주 A/S 운영의 차이점은?

당사의 엔지니어들은 제품 개발 초기 단계부터 해당 제품이 현장에 설치될 때까지 참여하기 때문에 높은 기술 이해도와 문제해결 능력을 보유하고 있다. 설계 단계에서부터 A/S 전담팀이 참여해 유지보수 가능한 형태의 디자인을 적용하고, 개발 과정에서 각 컴포넌트(Component)의 역할 등 지속적으로 연구하고 있다.

인버터 자체의 문제뿐만 아니라 외부적인 요인에 의해 인버터에 이상이 발생하는 경우도 많다. 인버터 고장 사례의 절반 이상은 외부 요인이다. “지락이 발생했다”, “계통 전압에 문제가 생겼다” 등의 문제는 단순히 고장난 인버터를 새 제품으로 교체한다고 해결되는 것이 아니다.
제품을 교체한다고 해도 똑같은 문제가 또 발생할 확률이 높다. 이에 당사는 단순 제품 교체가 아닌, 정확한 문제 파악 후 부품 교체를 통해 문제를 해결하고 있다.

사업자로서는 새로운 제품으로의 교체가 더 나은 O&M 방법이라고 느낄 수 있지 않나?

인버터는 혼자 스스로 동작하는 장치가 아니다. PV, AC수배전반, 계통 등 발전소의 여러 요소와 결합해 에너지를 생성하는 장치이다. 입·출력 부분에서 문제가 발생하더라도 인버터가 손상을 입고 고장이 발생할 수 있다.

이런 상황을 정확히 진단하고 발전소를 바로잡아야만, 또다시 같은 고장이 발생하지 않고 발전소를 운영할 수 있다. 이런 전반적인 기술적 진단이 가능한 방식이 현장 방문을 통한 부품 단위 정비의 큰 장점이라고 할 수 있다.

비용 면에서도 장점이 있다. 인버터 고장 시마다 교체로 대응한다면, 장기간 운영하는 태양광발전소의 유지보수 비용은 보증 종료 이후 매우 큰 부담으로 다가오게 된다. 보증기간이 끝나면, 새로운 인버터를 다시 구매해야 하기 때문이다. 하지만 부품 단위 정비는 정확한 문제를 파악해 수리하기 때문에 보증 기간이 끝남에도 부품만 수리하고 교체하면 된다.

또한, 재생에너지 확산의 근본적인 목적은 지속가능한 미래를 위한 에너지 시스템 구축이다. 하지만 일부 부품이 고장이 났다고 제품을 전면 교체한다면, 지속가능한 미래를 위한 재생에너지 확산이라는 목적성에 이율배반적이다. 교체된 인버터는 폐기물이 되기 때문이다.

실제로 2009년도에 당사 인버터를 설치한 제주 지역 발전사업자는 아직도 당사 제품을 사용하고 있다. 유지보수만 잘 진행된다면, 장기간 사용이 충분히 가능하다는 방증이다. 이처럼 부품 단위의 수리 방식은 제품의 수명연장뿐만 아니라 폐기물 최소화, 유지보수 비용 절감 등 다양한 이점을 제공한다.

글로벌 태양광 시장에서는 인버터의 ‘보안’에 대한 관심이 높아지고 있다.

전력망이 고도화되면서 인버터에 부여되는 역할도 많아지고 있다. 그만큼 인버터의 중요성이 높아지는 것이다. 특히, 해킹뿐만 아니라 모니터링 서비스를 통해 고객도 모르는 사이에 고객 발전소의 정보가 외부로 유출될 수도 있다. 이는 곧, 국가 전력 데이터가 외부로 유출될 수 있음을 의미한다.

OCI파워는 제품 판매 시 당사와의 기술적 교류 등을 통해 검증된 기술을 보유한 모니터링 전문기업을 추천하고 있다. 센트럴 인버터의 경우, 국내 서버를 이용한 모니터링 서비스를 제공하고 있다. 모든 데이터는 암호화해 저장되고, 계정과 비밀번호도 모두 보안 처리돼 관리된다. 인버터의 HMI도 자체 연구소에서 직접 설계 개발한 제품을 적용하고 있어 외부 해킹 등에 대해 보다 안전한 대응이 된다고 생각한다.

결정적으로, 설계부터 개발, 제조 및 유지보수까지 전 과정이 국내에서 진행되는 국산기업인 OCI파워가 우리나라 전력망의 데이터를 빼내기 위해 노력할 이유가 없다. 또한, 국산 인버터는 설계 데이터 및 IP를 국내 기업이 보유하고 있다. 여기에 당사는 모든 소프트웨어 및 프로토콜 자체 개발하고 있다. 정보 유출이나 해킹 걱정 없이 안심하고 사용해도 된다.

태양광발전소의 라이프사이클 관점에서 OCI파워의 O&M 전략이나 방향성은?

OCI파워는 신재생에너지의 ‘지속가능성’과 ‘환경보호’라는 핵심 철학에 맞춰 서비스를 제공하고 있다. 실제로 인버터의 문제에 대해서만 고객과 소통하는 것이 아니고, 인버터에서 감지한 발전소 내의 문제점들에 대해서도 고객들과 같이 고민하고 확인하며 대응해 가고 있다.

앞서 말했듯, 최근 OCI파워에서 타사 제품을 수리해 줄 수 있는지, 아니면 문제점이라도 진단해 줄 수 있는지 문의하는 고객이 많다. 당사의 A/S 전담팀을 구성하는 인원들은 대다수가 5~10년 이상 근무한 전문 엔지니어들이다. 축적된 경험에 더해 생산 단계에서부터 기술적 교류를 가지며 인버터에 대한 지식을 습득한 인력들이다. 타사 인버터라 하더라도, 문제점 진단은 충분히 가능하다.

다만 각 제조사의 고유 설계기법이 반영된 부품의 경우, 사실상 지원이 불가능하다. 이러한 현장의 문제점에 대응하기 위해 구형 모듈, AC전압 사양 등 최신 버전의 인버터와 호환되지 않는 구형 발전설비에 맞춘 인버터 제품군을 선보이고 있다. 기존 제품과 1:1 교체가 가능하다. 이는 구버전의 인버터를 다시금 만드는 것이 아닌, 구형 발전설비에 맞춘 신제품을 다시 개발하는 개념이다.

이렇게 기술적으로 차별화된 서비스와 고객의 상황에 맞는 맞춤 솔루션을 제공하며, 20년 이상 운영돼야 하는 태양광발전소의 라이프사이클을 지켜내고자 노력하고 있다. OCI파워는 신재생에너지의 ‘지속가능성’과 ‘환경보호’라는 핵심 철학을 기반으로 지속가능한 미래 조성에 앞으로도 최선을 다할 계획이다.