[커버스토리] PV 검사장비 업계, 호황을 대비하는 분주한 발걸음

R&D 수요 증가·고효율 PV 모듈 생산· 유지보수 수요 증가가 3대 이슈!

하 상 범 기자

세미랩코리아 박 수 용 대표 50

위드로봇 유 동 현 팀장 52

엠비시스템즈 박 정 우 대표 54

코스타 김 갑 식 대표 56

태크녹스 허 영 철 대표 58

최근 북미 태양광 업체들의 주가는 52주 동안 고가를 기록할 정도로 상승세를 기록하고 있다. 이에 반해 국내 태양광 업체 주가는 상대적으로 부진한 성적을 보이고 있지만 전 세계 태양광 시황이 같은 방향으로 영향을 주고받는다는 점을 고려한다면 앞으로 태양광 시장에 긍정적인 변화가 일어날 가능성이 높은 상황이다. 최근 발표된 멕킨지 보고서는 “태양광 산업에서 생산장비에 대한 추가 투자가 정체 중이지만 2013년 하반기에 바닥을 찍고 2014년부터 서서히 증가할 것”이란 분석을 내놓았다.

새로운 수요도 각 분야에서 발생하고 있다. 특히 검사장비 분야에서 그 가능성이 조금씩 열리고 있다. 우선 우리가 주목해야 할 것은 고효율 태양전지 모듈을 생산하려는 모듈 업계의 최근 흐름이다. 이를 위해선 새로운 모듈을 연구하는 R&D 부분과 생산현장에서 재료와 생산된 제품을 검사하는 부분에서 고성능 검사장비가 투입돼야 한다. 지금보다 양질의 검사장비가 투입될 필요가 있으며, 기존에 포함되지 않았던 새로운 분야의 검사장비도 도입을 서둘러야 한다. 최근 급속하게 실용화가 진행 중인 박막형 태양전지의 경우 생산현장에선 아직 도입이 이른 상황이지만 연구시설 등에선 조속히 도입을 서둘 필요가 있다. 새로 개발한 박막형 태양전지의 효율성을 정밀하게 측정할 필요가 있기 때문이다.

연구용 장비를 중심으로 국내업체 진출 늘어나

태양광 모듈이 판매될 때 판매가치는 출력에 따라 결정된다. 생산업체 입장에서 생산된 제품을 손해 보지 않고, 더욱 정확한 가치와 가격으로 판매하기 위해선 기본적으로 검사장비 확충에 심혈을 기울일 필요가 있다. 검사장비 업체들은 검사장비의 중요성이 앞으로도 꾸준히 증가할 것이라고 예상하고 있다.

효율 측정의 정확성과 공신력이 가장 중요한 태양광 검사장비 장치의 특성상, 태양광 검사장비 시장은 태양광 장비에 대한 오랜 경험과 기술을 보유하고 있는 스위스, 독일 및 일본 등의 외국 제조사들이 시장을 주도하고 있다. 최근 들어 국내업체들이 연구용 장비급을 중심으로 시장에 신규 진입을 하고 있는 상황이다. 국내 업체들은 뛰어난 장비를 개발했음에도 불구하고 초기에 PV 검사 장비의 주류를 이룬 유럽의 검사장비에 비해 인정을 받지 못하고 있는 실정이다. 최근에는 중국이 검사장비시장까지 아주 낮은 가격을 앞세워 진출하고 있어 국내 검사장비 업체들의 가격경쟁력이 위협받고 있다.

솔라 시뮬레이터 등의 측정 장비와 연구를 위한 검사장비들도 태양광 내 다른 장비와 마찬가지로 비용 절감에 대한 요구를 많이 받고 있다. 최근 국내업체들을 중심으로 비용 효율적인 측정 솔루션에 대한 관심이 증가하고 있으나 솔라 시뮬레이터 장비의 경우, 상대적으로 셀과 모듈의 양산과정에 미치는 직접적인 영향은 적어 투자 검토에서 양산장비와 달리, 투자 우선순위에서 배제되는 경우가 많았다고 한다. 그러나 불확실한 측정 때문에 모듈에 표기되는 출력을 실제보다 낮게 표기해 낮은 가격으로 판매하는 경우가 적지 않았기에 생산업체들은 정확한 측정 결과를 제공하는 장치를 사용해 생산된 모듈과 셀의 가치를 극대화할 필요성을 조금씩 느끼고 있다. 한 업계 관계자는 “국내외 전시회에서 검사장비에 대한 관심이 늘어난 것을 느낄 수 있었다”며, “앞으로 이 같은 관심이 업체의 수익으로 연결될 수 있길 바란다”고 말했다.

기존에 설치된 태양광 모듈의 유지관리에 따른 새로운 수요도 발생하고 있다. 설치된 태양광 모듈의 효율성 평가와 교체시기를 파악하기 위한 장비 수요가 발생하고 있는 것이다. 포화됐다고 생각되는 태양광 모듈 시장이지만 기존에 설치된 모듈들이 사용되면서 노후화가 진행되고 있기 때문에 발전 효율을 유지하기 위한 수요가 증가하고 있다. 모듈의 성능과 교체시점을 파악하기 위한 장비를 요구하는 현장의 수요가 늘어나고 있는 것이다. 이 같은 수요를 발 빠르게 파악한 업체들은 이들 지원하기 위한 제품개발을 완료하고 시장에 제품을 선보이고 있다.

해외로 눈을 돌려 새로운 시장을 개척하는 경우도 눈여겨 볼만하다. 국내 1세대 반도체 장비 업체인 한미반도체는 사업 다각화 차원에서 태양전지용 웨이퍼 검사장비 원천 기술을 활용해 시장 확대에 나서고 있다. 지난해에 자체 개발한 태양광 웨이퍼 검사장비로 필리핀 시장 진출에 성공해 65억원의 장비를 공급한 바 있다.

세미랩코리아와 엠비시스템즈, 위드로봇 등의 업체들도 해외시장 개척을 위한 준비를 진행하고 있다고 밝혔으며, 다수의 업체들도 국내외 전시회에 참가하는 등 제품을 알리는데 전력을 기울이고 있다.

생산설비를 다방면으로 지원하기 위한 시도도 늘어나고 있다. 최근 들어 다양한 크기의 태양광 모듈을 지원하는 시뮬레이터를 많이 접할 수 있다. 관련 설비를 공급하는 업체들은 제조업체가 원하는 크기와 규모에 따른 다양한 제품을 공급할 준비를 마치고 있다. 한 업계 관계자는 “앞으로 전개될 시장상황의 변화에 대비해 끊임없는 연구개발과 신제품 출시, 그리고 개술 개발의 흐름을 먼저 파악해 시장을 선점하는 것에 중점을 두고 있다”고 밝혔다. 생산량이 언제 다시 늘어날지 예측할 수 없지만 PV 검사장비 업체들이 다시 부활할 시장에 대비하기 위한 준비는 상당한 수준에 도달해 있다.

새로운 상황 반영 중인 PV 검사장비

가장 먼저 주목해야할 것은 R&D에 투입되는 검사장비의 확산이다. 지난해 태양광 업계는 생산시설 투자보다 R&D 투자를 확대했다. 삼성SDI·한화·신성솔라에너지·에스에너지는 이전보다 R&D 투자액을 늘렸다. 올해 초 에너지기술평가원이 발표한 에너지 R&D 과제에 따르면 태양광 분야에서는 선진국 추격형 R&D를 벗어나 기술선도형 R&D가 강조되고 있다. R&D 투자확대를 겨냥한 검사장비들의 마케팅도 날로 치열해질 전망이다.

엠비시스템즈의 PASAN Simulator는 전 세계에서 가장 많은 고객들이 연구용, 인증용 및 양산용으로 사용 중에 있으며, 특히 세계 최고의 Module 인증기관인 TUV Rheinland로부터 정확성, 균일성 및 안정성 세 부분에서 전 세계에서 유일하게 A+A+A+ 등급을 확보했다. 엠비시스템 관계자는 “앞으로 높은 정확도와 비용 경쟁력을 겸비한 PASAN의 한층 업그레이드된 솔라 시뮬레이터를 국내에 보급할 계획”이라며, “이를 위해 앞으로 고객 대상 홍보와 마케팅을 강화할 것”이라고 말했다.

세미랩코리아의 비접촉 방식 Photo Luminescence 이미징 시스템은 AS-Cut 웨이퍼부터 셀 이후 공정까지, 모든 제품을 빠른 속도로 높은 신뢰도의 측정치로 평가하는 제품이다. 주요 특징은 고해상도 이미지 분석을 통해 결정립계 주변 결함 및 격자 불일치를 검출하는 것으로, 웨이퍼 에지와 PL 데이터를 통계적으로 분석해 웨이퍼 품질을 분류할 수 있다. 또한, PL 결과와 동시에 실시간 결과를 도출한다.

세미랩코리아 관계자는 “태양광 검사장비의 최근 흐름은 기존에 검사해 오던 수명, 비저항, 두께, 효율 등을 평가하는 것을 넘어 CV/IV 등 전기적 평가를 통한 불량 원인 파악 및 효율 개선을 위한 방향으로 진행되고 있다”며, “국내 완성장비 업체와 연구시설에 안정적인 모듈 공급을 위한 제품을 공급하고 이를 통해 해외시장 진출도 모색할 것”이라고 말했다.

생산과정 뿐만 아니라 유지보수 분야도 PV 검사장비 업체들의 새로운 시장으로 부상하고 있다. 태양광 모듈 생산이 줄어든 것은 공급이 시장의 수요를 초과했기 때문이다. 이를 단순히 해석한다면 태양광 시설의 수요는 늘어나지 않을 것으로 볼 수 있다. 그러나 이런 판단은 지극히 단편적인 분석이다. 설치된 태양광 시설이 장기간 충분한 효율을 발휘하기 위해선 유지보수가 이뤄져야 한다. 손상되거나 수명이 다 된 태양광 모듈을 파악해 교체하는 작업이 필수적이다. 이를 위해 설치된 PV 모듈의 효율을 파악하는 것이 가장 먼저 해야 할 일이다.

코스타, 태크녹스 등의 업체들은 기존에 설치된 태양광 모듈을 대상으로 한 검사장비들을 새롭게 개발, 도입해 시장에 공급하기 시작했다. 아직 그 수요가 크게 늘어난 것은 아니지만 시간이 갈수록 설치된 태양광 시설의 노후화와 교체 수요는 꾸준히 증가할 것으로 전망되고 있기 때문에 이들 업체들의 새로운 행보도 주목받고 있다.

코스타는 아웃도어 EL 검사 장비를 판매하고 있다. LumisolarOUTDOOR System이란 모델명의 제품으로 휴대가 가능하며, 태양광발전소에서 모듈 분리 없이 직접 측정하는 것이 가능하다. 야간에 옥외에서 측정하기 때문에 별도의 암실이 필요 없다. 모듈을 분리하지 않기 때문에 시간도 절약할 수 있으며, 운송 중의 파손도 방지할 수 있다. 결정질, 박막 모듈 모두 측정할 수 있다. 코스타 관계자는 “유지관리 수요에 착안해 해당 장비를 도입했다”며, “앞으로 관련 수요가 꾸준히 발생할 것”으로 보고 있다고 말했다.

태크녹스가 최근 선보인 ASM- 3000 태양광발전 시공 검사 키트도 손쉽게 휴대가 가능하며 어디에서든 태양광 모듈의 효율성을 측정할 수 있다. 이 키트는 일사계와 안전성, 성능평가 기기를 모두 한 세트에 담고 있다. USB와 솔라링크에 접속기능을 부가했으며, 최대 200여개의 테스트 데이터를 보존할 수 있는 메모리도 내장하고 있다. USB 케이블을 통해 테스트 결과를 손쉽게 PC에 다운로드 가능한 것도 이 제품의 특징이다.

태크녹스 관계자는 “태양광 셀, 모듈 정밀 계측기의 연구 개발도 중요하지만, 기존에 설치된 태양광 모듈의 고장에 따른 에너지 손실을 파악하는 것도 중요하게 여겨지고 있다”고 설명했다. 이어 “태양광 모듈의 수명은 일반적으로 20년부터 30년이라고 보고되고 있지만, 태양광 모듈이 자연환경적인 영향을 받기 때문에 20년에서 30년 동안 무리없이 정상적으로 모듈을 사용하려면 태양광 모듈의 관리도 꾸준히 지속해야 한다”고 강조했다.

박막형 태양전지를 대상으로 한 검사장비 공급도 속도를 내고 있다. 현재 실용화가 머지않았다고 여겨지는 이 분야를 위한 업체들의 제품과 솔루션도 출격 준비를 마친 채 시장에서 생산업체들의 관심을 기다리고 있다.

PV 검사장비, 역전의 찬스는 남아있다

새로 부상하는 시장과 생산업체를 확보하기 위한 PV 검사장비 업계의 활약은 현재진행형으로 이어지고 있다. 이들 업체는 오늘이 아니라 수년 후를 내다보고 사업을 구상하고 있다.

당장 하루 앞의 일을 알 수 없는 것이 오늘날의 시장 상황이지만 다가올 미래를 대비하는 것도 기업으로서 소홀히 할 수 없는 과제라 할 수 있다. 지금은 태양광 업계가 고전하고 있지만, 언제까지 이 같은 상황이 계속되지는 않을 것이다. 뿐만 아니라 시장에서 요구하는 태양광 모듈 및 태양전지의 효율도 날로 높아지고 있는데, 이를 정확히 측정하고 공급하기 위한 검사장비의 수요도 꾸준히 늘어날 것이다.

최근의 태양광 시장은 옥석을 가리기 위한 구조조정의 시기로 보는 시각이 있는데, PV 검사장비 업계의 입장에서 본다면 지금 미래를 대비하는 업체가 후일 태양광 분야가 활황을 맞을 때 각광을 받을 것으로 보인다.

전반적으로 시장 상황이 좋지 않은 것은 사실이지만 동시에 또 다른 기회가 주어지고 있는 과도기가 현 PV 검사장비 시장의 오늘이다. 새로운 기회를 찾아 도약의 계기를 마련할 주인공이 누가 될지 우리 모두 주목할 필요가 있다.

SOLAR TODAY 하 상 범 기자 (st@infothe.com)