BIPV 박막 가공장비 국산화에 주력!
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  • 승인 2012.05.17 13:50
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김 태 희 기자

 

▶ 김 진 태 솔브레인 대표이사

 

LED 외관검사 장비를 비롯해 디스플레이 장비 및 비전 기술을 기반으로 20여년이 넘는 기술력을 자랑해오던 솔브레인은 꾸준한 태양광 분야 R&D 사업을 통해 새로운 도약을 시도하고 있다. 솔브레인은 이미 오랜 시간 대형 디스플레이 장비를 제작하면서 대형기판의 핸들링, 대면적 검사기술, 탄탄한 전체 공정 이해도 등을 기반으로 갖고 있기 때문에, 이 같은 기술력을 활용한다면 대형 박막기판 태양전지 생산 장비 진입에 유리할 것으로 보인다.

 

‘아름다운 BIPV’를 위한 패터닝 시스템

솔브레인의 태양광 관련 장비 제품은 크게 가공, 검사, 측정 장비로 나뉜다. 그 중에서도 최근 솔브레인이 가장 주력하고 있는 부분이 ‘BIPV 패터닝 시스템(BIPV Patterning System)’이다. 이는 시-스루(See-through) 타입 태양전지 제조 장비로, 기존 장비 대비 3배 이상의 생산성을 자랑하며 시장에서 좋은 반응을 보이고 있다.

 

특히 솔브레인 BIPV 패터닝 시스템은 세계 최초 이미지 패터닝 기술을 구현할 수 있다. 불투명한 a-Si 박막 태양전지를 레이저 패터닝 기술을 통해 반투명하게 가공하는 기술인데, 이 장비에 적용되어 있는 고속 3차원 스캐닝 기술은 사진 속 어떤 모양이든 BIPV 모듈 안에 새겨 넣을 수 있다. 이는 실용성 및 심미적 측면에서 일반 불투명 태양전지와 비교했을 때 탁월한 기술력이라 할 수 있다. 이밖에도 대면적 일괄 스캐닝 기술로 공정 시간을 단축하고, 전 영역에 대한 캘리브레이션(Calibration) 기술로 정밀도를 확보했으며, 효과적인 파티클 제거 및 석션(Suction) 구조를 적용했다는 장점이 있다.

 

사실 지금까지 태양광 기술력이 발달되어오면서 효율이나 낮은 제조비용 달성을 위한 기술개발은 활발히 이루어져왔던 반면, 건물 외장재로써 미적인 아름다움을 살릴 수 있는 기능의 필요성에 대해서는 인지를 못해왔다. 김진태 대표이사는 “차세대 태양전지가 박막으로 포커스가 맞춰진다면 심미적 기능을 무시할 수 없을 것”이라면서 “더 폭넓은 분야에 태양광 기술을 적용하기 위해서는 미적인 아름다움을 포함시켜야 할 것이고, 이미 현재의 추세와 사례를 미루어보아 미적 아름다움을 포함한 태양전지의 수요가 늘어날 수밖에 없을 것”이라고 설명했다.

 

태양광 블루오션 BIPV 선행 개발 눈에 띄어

사실 지금까지 태양광 장비는 국산보다는 외산 장비를 선호하던 것이 시장의 흐름이었다. 그러나 이런 가운데 자체 기술력만으로 박막 태양광 기술 개발에 주력하고 있다는 점이 업계가 솔브레인에 더욱 집중하는 이유다. 김진태 대표는 “그동안 박막 태양광 장비를 자체적으로 개발하는 데에는 많은 어려움이 있을 수밖에 없었다”며 “이를 위해 해외 장비 및 논문은 물론 해외 기업들의 기술을 분석, 국책기관과 공동연구를 진행해 핵심기술을 개발하고 검증을 진행하는 단계를 거쳤다”고 설명했다.

 

이렇듯 장비의 지속적인 투자로 인해 비록 불확실한 시장 상황이라고는 하지만 a-Si용 스크라이빙 장비 개발에 성공했으며, 이를 기반으로 CIGS용 장비 개발에도 집중 투자 및 연구 개발을 진행하고 있다. 뿐만 아니라 기존의 태양광 장비시장에서 증착 장비를 제외한 다른 장비들은 기술 장벽이 높지 않아 경쟁이 치열한 점을 인식하고, 타사와 기술 격차 및 차별화를 위해 2대의 장비를 통합하는 시스템을 개발하고 있다.

무엇보다 태양광 시장 중에서도 블루오션으로 떠오르고 있는 BIPV 부분에 선행 개발을 진행했다는 점이 주목할 만하다. 기존 솔브레인의 특화된 레이저 기술을 이용한 스캐너 타입 BIPV를 개발해 타사 대비 양산가공성이 우수하며 이미지 가공도 가능한 특화 기술을 개발, 시장에서 좋은 반응을 보이고 있다. 특히 비정질 실리콘 박막 태양전지에서는 시장 상황을 감안 건물일체형 태양전지에 포커스를 맞추고, 차세대 박막 태양전지 쪽은 CIGS 계열로 해 국내 주요 고객들과 협력하고 있다.

 

김진태 대표이사는 “국내 a-Si시장은 트리플정션(Triple Junction)에 기반한 고효율 제품 및 시-스루 BIPV 등에 특화된 제품만이 살아남을 것이며, 향후 박막시장의 수렴점은 CIGS가 될 것으로 예상한다”면서 “솔브레인에서는 a-Si 장비에서 얻은 노하우와 기술력으로 CIGS의 장비시장 진입 및 향후 본격적인 성장이 예상되는 BIPV 시장에서 독자적인 시-스루 타입 가공능력 및 사진등과 같은 이미지를 태양전지에 패터닝할 수 있는 기술을 바탕으로 국내외 시장을 선점하기 위해 경주할 예정”이라고 솔브레인 사업 방향과 비전을 설명했다.

 

현재 중국 시장 진입, 성적은 Good!

솔브레인은 a-Si 박막 생산 장비 중 3종류의 장비로 시장에 이미 진입한 바 있다. 2008년 개발에 성공한 글라스의 이력을 기록하는 글라스 마킹(Glass Marking) 장비, P1 레이저 스크라이빙(Laser Scribing) 후 각 셀마다 절연 여부를 확인하는 저항측정장비(RMS : Resistance Measuring System), 베어 글라스(Bare Glass) 오염·손상 검사용 AOI(Auto Optical Inspection) 장비가 그것이다.

 

이들 장비는 대면적 적용이 가능하며 고속 정밀 처리 기술이 포함되어있다. 특히 AOI 시스템은 라인 스캔(Line Scan)을 이용해 대면적에서도 고속으로 결함을 검출할 수 있으며, RMS 장비 역시 프로브핀(Probe Pin)을 이용해 1% 이내 반복 정밀도의 정밀 저항 측정이 가능하다. 이 두 장비 모두 컨베이어 전송계와 연동 기타 장비와 통신 연결 중 문제 발생 시 정보 공유 기능을 갖고 있다.

 

이들 장비는 2012년 현재 중국 고객사 총 4개의 생산라인에 대한 납품 실적을 보유하고 있다. 각 장비는 생산라인에서 안정적으로 운전하고 있으며, 만족도 또한 높다. 아직까지 R&D 단계라고 할 수 있는 솔브레인 태양광 사업이 조만간 큰 빛으로 떠오를 조짐이다.

 

신제품 신기술 개발로 선진 기술의 국산화 이룰 것

솔브레인이엔지는 1979년 창업 이래로 디스플레이 검사장비 및 멤스카드 기술을 기반으로 성장해왔다. 창업 이래 20여년간 ‘선진기술의 국산화’를 중요한 가치로 삼아왔다는 솔브레인은 그만큼 오랜 역사와 기술력을 바탕으로 반도체와 디스플레이, 이차전지 등 국내 주요 첨단산업의 시작부터 오늘까지 산역사로 자리 잡았다. 2009년에는 테크노세미켐에 계열 편입되어, 이후 2012년 새로운 비전과 철학을 실현하기 위해 그룹사의 이름을 솔브레인으로 변경하면서 현재의 솔브레인이엔지가 되었다.

 

현재 솔브레인은 국내 시장을 넘어 더 큰 시장이 형성되어 있는 해외 무대로의 개척을 위해 이미 글로벌 주요 박막 태양전지 제조사에 직접적인 접촉과 영업활동을 진행하고 있다. 국내외 전시회 참가 등을 통한 공격적 마케팅 또한 진행 중이다. 아울러 BIPV 장비의 경우 인라인과 단독장비 타입으로 제작해 셀 생산업체뿐만 아니라 BIPV 모듈 제작 업체에도 판매가 가능하도록 할 예정이다.

 

신제품을 위한 개발에도 박차를 가하고 있다. 박막 태양전지를 위한 P4 & 엣지딜리션(Edge Deletion) 통합장비를 검토 중에 있으며 공정 및 핸들링 기술은 이미 확보하고 있는 상태이다. 또한 CIGS 장비시장으로 눈을 돌려 P1 스크라이빙 장비 및 검사, 측정장비도 개발 중이며 현재는 니들(Needle)을 이용한 CIGS P2, P3 스크라이빙 공정도 레이저 공정으로 대체하기 위한 기술을 개발할 예정이다.

 

차세대 태양전지가 박막으로 포커스가 맞춰진다면 심미적 기능을 무시할 수 없을 것이다. 특히 BIPV 태양전지의 경우 더 폭넓은 분야에 태양광 기술을 적용하기 위해서는 미적인 아름다움을 포함시켜야 할 것이다.


SOLAR TODAY 편집국 / Tel. 02-719-6931 / E-mail. st@infothe.com


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