[커버스토리] 스마트하게 변화하는 태양광 제조·검사장비 업계 동향

신제품·커스텀 생산·신규시장 개척이 변화의 핵심 키워드!

하 상 범 기자

태양광산업 회복세 점차 가시화

글로벌 경기침체로 태양광산업은 큰 어려움을 겪어왔다. 각국 정부의 지원 삭감과 중국의 과잉생산으로 인한 모듈 단가하락 등으로 한동안 태양광산업은 어둠의 터널을 걸어야 했다. 그러나 올해 들어 어두웠던 터널의 끝이 조금씩 보이고 있다.

지난 SNE리서치 보고에 따르면 전 세계 태양광 설치 수요는 지난 2006년 14.98GW에서 오는 2015년 50.4GW로 증가할 것으로 예상됐다. 2011년부터 오는 2020년까지 글로벌 태양광시장 성장률도 연평균 15.2%로 발표되는 등 태양광시장에 오랜만에 훈풍이 불고 있다.

태양광시장은 지난해 말부터 회복의 기미를 보이기 시작했다. 미국의 경기 회복과 중국의 친환경 정책 강화에 힘을 받았고, 중국정부 주도로 경쟁력 없는 태양광 업체들에 대한 구조조정이 이뤄지면서 그동안 문제가 되던 공급과잉이 해소되기 시작했다. 태양광 업황을 대표하는 폴리실리콘 가격도 회복돼 오름세를 보이고 있다.

폴리실리콘 가격은 지난 2008년 kg당 389달러까지 거래될 정도로 상승세를 타다가 글로벌 경기침체의 여파로 하락세로 접어들어 지난 2012년에는 15.5달러까지 추락했다.

폴리실리콘 가격 급락에 따라 지난 2011년과 2012년에는 수많은 태양광 업체들이 도산을 맞았다. 그러나 지난해 말부터 폴리실리콘 가격이 안정세를 찾고 있다. 작년 10월 kg당 17.9달러였던 것이 지난 4월에는 22.6달러 수준을 회복했다.

지난해 연말 무렵 OCI는 군산 폴리실리콘 공장가동률 100%를 회복한 것으로 알려졌다. 4만2,000톤 규모의 OCI 군산공장이 100% 가동되는 것은 2012년 2분기 이후 1년 반만의 일이었다. OCI는 2012년 3분기부터 폴리실리콘 과잉공급으로 시황이 급격히 악화되면서 정상가동을 하지 못했었다. 연간 2.3GW의 셀 생산능력을 갖춘 한화 역시 한화솔라원의 치동 공장과 한화큐셀의 말레이시아·독일 공장이 모두 90% 이상의 가동률을 보였다. 중국의 주요 셀, 모듈업체들도 매출액과 영업이익을 급속히 회복 중인 것으로 알려졌다.

조금씩 설비투자 움직임 표면으로 나타나

태양광시장을 둘러싼 장기적인 전망도 조금씩 낙관적인 관측을 보이기 시작했다. 이런 분위기 속에서 한국태양광산업협회는 얼마전 “지난해 태양광 신규 설치 규모는 35GW로 지난 2007년에 비해 약 13배 성장했으며, 올해 글로벌 태양광 수요는 40GW를 넘어설 것으로 예상된다”고 밝혔다.

태양광시장의 수요가 미국, 유럽 및 일본, 그리고 신흥국에서 꾸준하게 늘어나고 있는 것도 희소식이다. 태양광시장이 어려움 속에서도 성장하고 있는 것은 공급선이 유럽 위주에서 신흥국가로 옮겨가고 있기 때문이다. 또 태양광 제품 가격이 공급과잉 해소에 힘입어 안정되고 있는 것도 주요 요인으로 꼽히고 있다.

지난 4월 국내 태양광 전문기업인 신성솔라에너지는 일본 주택용 태양광 시공업체 아사히 알렉스와 91억5,000만원 규모의 주택용 태양광 모듈 공급계약을 체결했다. 이번 계약에 따라 신성솔라에너지는 올해 일본시장에서만 135억원 규모의 수출계약을 성사시켰다. 앞서 신성솔라에너지는 일본 타이요우와 44억원 규모의 수출 계약을 체결하는 등 일본시장 진출에 속도를 내고 있다.

OCI도 같은 달 국내 중소기업과 함께 태양광 추적기술을 미국 태양광사업에 적용하는 계약을 성사시켰다. 태양광 트래커 제조기업 파루는 선 액션 트래커스 LLc와 892억원 규모 태양광 양축 추적시스템 핵심부품 공급 수출계약을 맺었다고 밝혔다. 선 액션 트래커스는 OCI가 미국 텍사스 샌안토니오에서 추진하는 400MW 규모의 알라모 태양광발전소에 태양광 트래커 공급을 담당하는 회사다. 파루는 최근 미국 샌안토니오에서 OCI와 특허기술 제공 1차 계약을 체결했다.

전력망이 부족한 아시아, 중남미 신흥국들도 태양광 도입을 진행 중에 있어 이들 시장 활성화로 인한 태양광 수요창출이 당분간 이어질 전망이다.

그러나 태양광시장에 이처럼 훈풍이 불고 있지만 태양광산업이 완전한 회복세를 탄 것은 아니다. 분명히 가장 어려웠던 시기보다는 나아졌지만 그 혜택이 모듈 제조업체를 뒷받침하는 태양광 제조·검사장비 업체들에게 파급될 정도로 회복되진 못했다. 모듈 제조업체들에게 불어오고 있는 훈풍이 태양광 제조·검사장비 업체까지 닿으려면 아직 시간이 더 필요할 것으로 전망된다.

태양광시장 회복세에 따라 신규장비 투자를 검토하는 모듈, 셀 제조업체들의 소식도 조금씩 들려오고 있다. 그러나 과거에 비해서 투자가 과감하게 진행되지는 않고 있다. 업체 관계자는 “장비 테스트 문의는 꾸준하게 이어지고 있는데 그것이 계약으로 결정되는 일은 희박한 편”이라고 말했다. 그는 “업체들이 설비투자를 할 때 장기간 생산추세를 예상하고, 그만큼 많은 비용을 들여야 하기 때문에, 투자에 이전과는 비교할 수 없을 정도로 보수적이고 신중한 자세를 보이고 있다”고 말했다. 그는 “장비 테스트를 위한 방문이나 문의는 꾸준하게 이어지고 있는데, 그런 문의가 구매의사로 이어지는 경우는 드문 것이 현실”이라고 전했다.

이 때문에 태양광 제조·검사장비 업체들은 한편으로는 기술개발에 집중해 보다 고효율, 고성능의 제품을 개발하면서, 사업을 안정적으로 유지하기 위한 신규 비즈니스를 추진하고 있다. 업체에 따라 변화하고 있는 태양광시장에서 생존해 회복기의 상승 흐름을 타기 위한 나름대로의 생존 전략을 추진하고 있는 것이다.

설비투자 활성화 대비한 업체들의 대응

태양전지 제조업체들은 셀, 모듈 제조업체들의 신규 설비투자에 대응하기 위해 기술개발과 생산성 향상을 위한 신기술이 적용된 신제품 출시를 진행하고 있다. 이들 업체들이 준비하고 있는 신제품의 특성은 생산성 향상과 고효율 모듈, 셀 개발을 공통 지향점으로 가지고 있다. 태양광 셀, 모듈 제조업체들의 고효율 제품개발이 날로 가시화되고 있기 때문이다.

지난해 공개된 LG전자의 태양광 모듈 신제품인 모노엑스네온은 유럽미디어협회가 주관한 플러스 엑스 어워드에서 고품질 부문 본상을 수상하고 인터솔라 2013에서도 인터솔라 어워드 태양광 부문 본상을 수상할 정도로 높은 주목을 받았다.

모노엑스네온은 모든 태양광 모듈 사용 분야에 적용이 가능한 범용성이 높은 제품으로, 기존 일반 모듈 대비 최대 15% 더 많은 양의 전기를 생산하는 것이 강점이다. 반도체 공정기술을 도입해 일반적으로 태양광발전시 생기는 전기손실 현상을 최소화시켜 효율을 높였고, 셀의 후면에서도 전기를 생산할 수 있도록 디자인된 양면발전 구조를 채택해 태양광 각도가 낮은 이른 아침이나 늦은 오후 시간의 저조도에서도 발전이 가능하게 했다.

LG전자 관계자는 “현재 태양전지 시장에서 요구하는 가장 큰 기술적 사양은 고효율”이라면서, “단순히 생산 용량을 늘리는 전략이 아닌 기술적 우위를 가지고 시장을 선도한다는 전략을 세웠다”고 설명했다.

STX솔라도 지난해 태양광 제품의 고질적 문제인 발전효율 감소현상(PID)을 줄이면서도 19.8%의 광변환 효율성을 달성한 270W급 대용량 모듈을 개발한 바 있으며, 지난 3월 일본에 수출된 신성솔라에너지의 단결정 태양광 모듈도 고효율이 주된 제품 선정 요소였다. 이처럼 모듈 제조업체들의 모듈 제작방향이 고효율로 귀결되는 상황이어서 태양광 제조·검사장비 업체 역시 이를 반영한 다양한 제품개발에 심혈을 기울이고 있다.

고효율 솔라셀 생산 위한 솔루션 개발 치열

Tabber & Stringer 제작업체인 아론은 고효율 태양전지 생산에 적합한 CF 장비를 새로 선보인다. CF 장비는 고효율 태양전지 생산에 적합한 장비로 상대적 저온에서 공정이 이뤄져 셀의 스트레스가 적은 편이다. 박형 태양전지 적용도 가능하며, 버스 AG의 최소화가 가능한 구성으로 원가 절감에 도움을 준다. 아론 전찬혁 이사는 “아론은 앞으로도 기술개발에 더욱 매진해 고성능 장비를 더 선보일 예정”이라면서, CF 장비 이후 신형 장비가 더 출시될 수 있음을 시사했다.

DKSH도 올해 안에 5세대 Induction 기술이 적용된 Xcell X3을 선보일 계획이며, 이외에도 다수의 업체들의 신제품 출시가 올해 안에 이뤄질 것으로 보인다. 일부 업체의 경우 성능 테스트에 들어갔으며, 국외 태양광 셀, 모듈 제조업체와 도입계약까지 체결한 곳도 있다.

검사장비 비중 커지고, 커스텀 주문 보편화 추세

고효율 솔라셀 개발을 위해 셀, 모듈 제조업체들이 생산라인에 검사장비를 배치하는 경우도 날로 증가하고 있다. 생산품의 효율을 높이기 위한 이 같은 노력은 업체마다 상이한 생산라인을 구축하는 방향으로 전개되고 있다.

포틱스 신상호 차장은 “태양광 제조·검사장비 업체에서 같은 솔루션을 납품하더라도 업체의 상황, 생산라인의 구성, 환경에 따라 전혀 다른 생산라인을 구성하게 된다”면서, “갈수록 고객사의 요구에 대응해 커스텀화시켜 제품을 공급하는 추세가 보편화되고 있다”고 말했다. 그는 “얼마나 많은 검사장비를 다뤄봤는지가 제조장비 업체를 선택하는 일종의 기준이 되고 있다”면서, “셀, 모듈 제조업체들과 수주를 위한 비즈니스를 진행할 때도 포틱스가 지금까지 다뤘던 국내외 검사장비들에 대한 풍부한 노하우를 고객사에게 상세하게 설명하고 있다”고 말했다.

공정에 도입되는 검사장비 부분에서도 속속 신제품들이 모습을 나타내고 있다. 맥사이언스는 최근 태양광 모듈 신뢰성 검사를 진행하는 K-5500 ELX을 선보였다. 맥사이언스 최종민 팀장은 “태양광 모듈의 최대 전기측정과 8×12 어레이 모노/멀티 결정 실리콘 태양전지 모듈 결함 검출 알고리즘의 마이크로 크랙 인쇄, 소성 결함 인라인 프로세스를 위한 품질관리 언로드 EL 강도 자동로드 기능을 갖추고 있는 이 장비는 가격경쟁력까지 갖춘 제품”이라면서, “내장 프로그램을 통해 최적온도까지 지정할 수 있다”고 소개했다.

태신상사도 유지보수와 공정관리에 모두 사용할 수 있는 태양광 모듈 검사장비인 LR8400 시리즈를 선보였다. 태신상사 남경범 차장은 “LR8400 시리즈는 일사량 및 온도 측정을 통해 태양광 설비의 발전량을 추정하는 계측장비로 솔라 패널의 배선 전압과 전류 측정이 가능해 패널의 이상 유무 확인이 가능하다”고 소개했다.

안정적 사업 기반 구축 위한 업계의 또 다른 노력

태양광 제조·검사장비 업체들 사이에서 불고 있는 또다른 움직임은 안정적인 사업환경 구축을 위한 노력이 날로 가시화되고 있다는 것이다. 신규 설비투자에 신중한 자세를 보이고 있는 태양광 모듈 제조업체들 때문에 태양광 제조·검사장비 업체들이 국내에서 태양광 제조장비 한 부분만으로 사업을 영위하는 것은 날로 힘들어지고 있다. 이 때문에 해외시장 개척과 기존 기술을 응용해 새로운 분야를 개척하는 기업들도 생겨나고 있다.

신규시장을 개척한 대표적인 사례는 태크녹스다. 태양광 모듈 제조공정에 사용되는 다양한 제품을 제작하던 태크녹스는 설비투자를 기다리지 않고 신규시장 개척을 통해 안정적인 사업 환경을 구축하고 있다. 공정부분에서 인정받았던 기술력을 바탕으로 유지보수 태양광발전설비 솔루션을 개발한 것이다.

태크녹스 허영철 대표는 “기존 태양광 모듈의 유지보수 수요가 증가할 것이란 판단에 관련 제품을 개발하게 됐으며, 이를 위해 ASM-3000 태양광발전 시공 검사 키트와 휴대용 태양광 I-V Checker를 개발하게 됐다”고 소개했다.

ASM-3000 태양광발전 시공 검사 키트는 어디에서든 태양광 모듈의 효율성을 측정할 수 있게 해주는 휴대용 장비다. 국제규격 MCS 및 BS EN62446을 엄격하게 준수하면서 전류·전압·저항을 측정하는 어레이테스터 TMP-01과 일사·온도·방위·경사를 측정하는 솔라메터 TMS-02, 셀·모듈·고장검사를 수행하는 솔라멘트 TSX-03을 활용해 효과적인 모듈 검사를 돕는다.

I-V Checker는 태양광발전소 건설시 그리고 건설후 정기점검 및 진단에 사용할 수 있다. 빠른 계측속도와 고장진단에 최적화됐으며, 메가솔라급 태양광발전소에서 사용하기 용이하게 대용량을 염두에 두고 설계됐다.

이와 달리 방향을 바꿔 국외시장으로 공격적인 진출을 감행하는 기업도 있다. 반석정밀공업은 국내 태양광 셀 모듈 디스펜싱 공정 장비에 사용되는 디스펜서의 90% 이상을 점유하고 있다. 반석정밀공업은 여기에 만족하지 않고 국외시장 개척을 통해 새로운 활로를 만들어나가고 있다. 반석정밀공업의 국외진출 목표는 기존 구미 선진국이 아니라 중국 태양광시장이다.

반석정밀공업 이승학 대표는 “태양광산업 회복세가 나타남에 따라 중국 업체들이 기민하게 움직이고 있다”면서, “설비투자 부분에서도 한국 업체와 달리 적극적인 자세를 보이고 있다”고 말했다. 이 대표는 “현재 태양광산업은 회복세를 보이고 있는데 특히 국외, 그것도 디스펜서 부분에서 그 양상이 큰 폭으로 나타나고 있다”고 말했다.

제조장비 발전 위해 태양광에 대한 일관된 지원 필요

이번 취재에 응한 다수의 업체는 정부 차원에서 일관된 태양광산업 지원책이 추진될 필요가 있다는데 의견을 같이 했다. 한 제조장비 업체 담당자는 “현재 중앙정부 대신 지방자치단체가 태양광산업에 대한 관심을 보여주고 설치를 늘려 다소 숨통이 트였지만 정부 차원의 확실한 태양광 지원정책이 추진돼야 모듈 제조업체들이 안정적으로 생산량을 확보하고 제작방향을 정할 수 있을 것이며, 그 영향이 제조, 검사장비에 파급될 것”이라면서, “정부 차원의 태양광 설치 지원사업이나 육성대책이 지금보다 더 확충될 필요가 있다”고 말했다.

맥사이언스 최종민 팀장은 “태양광 분야 기술개발 과제 프로젝트도 일관성 있게 꾸준히 지원돼야 기술개발이나 제품화가 추진될 수 있는데, 프로젝트가 도중에 중단되거나 무산되는 경우도 많고, 신규 인력 추가도 이뤄지지 않고 있다”면서, “기존 추진과제들에 대한 일관성있는 투자와 지원이 필요하다”는 의견을 밝혔다.

SOLAR TODAY 하 상 범 기자 (Tel. 02-719-6931 / st@infothe.com)

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