태양광 기업들의 기술요람, 전북대학교 신재생에너지소재개발지원센터

핵심소재 개발 및 산업화 네트워크 구축,

인력양성 지원의 산실

하 상 범 기자

뉴렉은 신재생에너지 및 태양광에 사용되는 핵심소재와 관련 기술을 개발 및 연구하고, 그 결과물을 태양광 관련 기업들과 공유하면서 지원을 실시할 목적으로 설립됐다. 뉴렉은 설립초부터 신재생에너지 소재개발 및 분석을 위한 인프라 구축에 나섰으며, 태양광 소재에서부터 모듈에 이르는 전 공정의 제조 및 성능평가 장비를 구축하고, 각종 특허를 출원하면서, 기술역량을 강화해왔다. 뿐만 아니라 인력교육, 신사업진출 및 창업 등의 지원도 추진하면서 태양광산업 육성을 위한 구심점 중의 하나로 부상하고 있다.

태양광 전문기업 육성 위한 종합지원 시스템 구축

뉴렉 김종일 센터장은 “NewREC은 ‘태양광 전문기업 육성을 위한 종합지원 시스템 구축’이란 비전을 가지고 태양전지 및 모듈과 관련 소재에 대한 개발 및 성능평가, 그리고 시스템 관리 개선지원으로 관련 기업에 최적의 서비스를 제공해 태양광산업 활성화에 적극 기여하는 것을 목표로 하고 있다”고 강조했다.

뉴렉은 중소기업에서 확보하기 어려운 태양광산업에 특화된 고가장비 41종을 구축했으며, 신재생에너지파크 내 1,399㎡의 전용공간에 최첨단 공정실 및 연구실 등을 보유하고 있다. 지난 2009년까지 기초소재 및 태양광 모듈 관련 인프라 구축을 마무리했으며, 현재 본격적인 기업지원 사업을 실시 중에 있다.

태양광산업의 특성상 개발한 부품이나 신제품을 시장에 내놓기 전에 성능이나 성공 가능성을 시험하는 것은 사업에서 매우 중요한 부분이다. 자본이 부족해 제대로 된 검증과정을 거칠 수 없었던 태양광 분야 중소기업들에게 뉴렉의 장비 테스트는 가뭄에 단비와 같은 역할을 하고 있다.

뉴렉의 주요 사업 현황을 살펴보면 기술구축분야에서는 태양광을 이용한 건물의 조명시스템, 태양광 버티컬 블라인드, 적외선 차단 이중접합 태양전지모듈 등의 특허 출원과 이러한 기술을 바탕으로 기업의 현장 애로 기술지도 및 방문 상담을 실시하고 있다. 또한, 기술인력 양성을 위해 태양광 관련 기업에 실질적 도움이 되는 기술세미나 및 태양광 공정장비의 실습교육을 꾸준히 실시하고 있어 관련 기업의 참여가 지속적으로 증가하고 있다.

세계 최초 수면 회전식 태양광발전시스템 상용화

뉴렉은 세계에서 처음으로 수면 회전식 태양광발전시스템을 상용화해 참여기업과 함께 양축 추적식 발전시스템으로 시범연구단지를 조성했다.

김 센터장은 “수면 회전식 태양광발전시스템은 3년간 산학협력을 통해 개발됐으며, 유휴지 및 저수지, 호수 등 공유수면을 이용해 태양광발전소를 설치하기 때문에 국토의 효율적 활용을 높일 수 있다”고 소개했다. 그는 이어 “수면 위에 설치하기 때문에 지열과 모듈의 온도 상승을 막을 수 있으며, 고정식임에도 불구하고 추적식처럼 태양을 추적하면서 발전을 할 수 있어 발전효율이 기존 고정식 대비 연평균 최대 35% 가량 높다”고 설명했다.

수면 회전식 태양광발전시스템은 수상 회전식 시스템에서 발생한 전기 일부로 수중 산소 주입장치를 가동시키면서 물속 생물에 유익한 용존산소 농도를 증가시킬 수 있다. 뿐만 아니라 시스템 부상체 밑에 인공산란장을 조성하면서 어류 생태계를 보호할 수 있다. 태양광 모듈이 설치된 부상체는 대기와 수면 사이 미세물질 교환은 방해하지 않으면서 높은 수온에 따른 플랑크톤 번식이나 녹조 발생을 억제함으로써 수질오염 방지에도 효과적이다.

태양광산업 지원을 위한 다양한 인프라와 인증장비

뉴렉은 소재공정장비, 웨이퍼 공정 장비, 태양전지 공정장비, 태양광 모듈 공정장비, 성능평가 장비, 분석장비 등 다양한 태양광 제품 시험시설을 완비하고 있다.

소재공정장비로는 폴리실리콘 제조와 환원 공정을 이용한 소재 제조에 쓰이는 분말유동층 반응기, 아크전기로, 오토 클레이브, 고온에서의 물질합성과 전극제조, 순수 무기물 제조, 가스에 인한 특성변화 실험을 할 수 있는 Tube Furnace, Hot Press, DI-Water, 부품조각기 등이 있으며, 웨이퍼 공정을 위한 다결정 잉곳 성장로, 잉곳 브릭화 장비, 잉곳 연마기, 잉곳 와이어 다이아몬드 와이어쏘, 웨이퍼 세정기 등도 갖추고 있다.

태양전지 공정을 위한 스크린 프린팅 시스템과 메탈리제이션 공정용 스크린프린터, 벨트드라이어, 식각기, 확산로, 레이저 절연기, 소성로, 웨이퍼 박막 및 태양전지 제조용 플라즈마 증착 시스템, Evaporator 시스템, DC & RF 스퍼터 등과 태양광 모듈 공정을 위한 태양전지 솔더링 자동화장비, 라미네이터, 태양광 모듈 레이업 및 미세파손 검사장비 등도 완비돼 있다.

태양광 제품 성능 평가를 위한 장비들도 완비하고 있는 뉴렉은 태양광 모듈 측정기와 프로그램식 항온항습 챔버, 웨이퍼 및 박막태양전지를 위한 양자효율측정기, 태양전지 분석 시스템, 일사강도와 외기온도, 표면온도 측정이 가능한 전류/전압 측정기와 야외 자연광 상태에서 모듈의 발전량 및 효율을 측정하는 모듈 전류/전압 측정기, 적외선 열화상카메라, 화합물 태양전지의 광특성을 분석하는 광전기화학분광시스템이 정확한 성능 테스트를 돕고 있다.

이외에 분석을 위한 열중량 시차열분석기와 자외/가시/근적외선 분광광도계, 시료의 스펙트럼을 분석하는 형광분광광도계, 시료 표면과 정성/정량 분석을 위한 전자현미경, 고분해능 센서를 갖춘 분광 색차계, 적외선 분광기 등도 태양광 제품 분석을 의뢰하는 기업에게 서비스된다.

다수 기업들의 높은 신뢰받는 우수 기관

뉴렉에 대한 기업들의 신뢰는 100%에 달하는 재정자립도가 증명하고 있다. 뉴렉을 신뢰하는 기업들의 방문과 활용, 각종 성과 창출 등이 재정자립도 향상에 크게 기여한 것이다. 김 센터장은 “바우처 구매처럼 일정 금액을 내고 뉴렉의 장비를 이용하는 기업의 숫자는 100여개가 넘으며, 다른 이용업체까지 합치면 그 수가 150개를 넘어선다”고 밝혔다. 수도권은 물론 충청과 영남권 기업들도 기술개발이나 전문인력 양성 차원에서 원거리를 마다하지 않고 뉴렉을 찾고 있다.

지난 2011년 5월, 현재의 산업통상부에 해당하는 지식경제부 공모사업에 선정된 후 2년 연속 중간평가에서 최우수상을 수상했으며, 지난해 2월엔 도비 지원을 받아 579㎡ 규모의 태양광소재연구동을 완공했다.

태양광소재연구동은 실리콘 잉곳 성장부터 웨이퍼와 셀의 제작과 성능분석은 물론 완제품 모듈의 생산·성능평가까지 전 공정의 장비를 기업들에게 지원할 수 있는, 이른바 원스톱 서비스가 가능한 시설이다.

김종일 센터장은 “앞으로 뉴렉은 기업의 수요에 대응하기 위한 인프라를 지속적으로 구축해 국내 신재생에너지산업의 메카로 자리매김하는데 최선을 다할 것”이라고 강조했다.

SOLAR TODAY 하 상 범 기자 (st@infothe.com)