국내 태양광 산업 부흥 위한 무한도전은 지금부터!

이러한 국내 BIPV 시험인증평가 사업의 중심에는 한국건설생활환경시험연구원(이하 KCL)이 있다. 지난 7월 취임한 김경식 원장을 만나보고, 전 세계 태양광 산업에 대한 의견과 KCL의 앞으로의 포부와 계획을 들어봤다.

국내외 태양광 산업의 현황을 어떻게 생각하는가?
현재 세계 태양광시장은 2014년 IEA에서 발표한 연간 설치량은 약 40GW로 매우 활발한 시장으로 성장하고 있다.

특히, 중국을 비롯한 아시아의 시장 점유율은 약 60%로 큰 영향을 미치고 있다. 현재 결정형 실리콘 기반 태양전지가 시장을 주도하고 있으며, CdTe, CIGS, DSSC 등 다양한 재료를 가진 태양전지 소재가 시장으로 진입하고 있다. 특히, 다양한 정책적 규제 및 지원을 통해 태양광발전소뿐만 아니라 건물에 적용되는 BIPV의 설치도 증가하는 추세이다.

국내 태양광시장은 FIT·RPS·신재생에너지 의무화 등 다양한 정책 지원을 바탕으로 매년 성장하고 있으며, 중국산 제품의 과잉공급 및 세계시장 무역마찰 등으로 한때 주춤했으나 2014년부터 점차 회복세에 들어서고 있어 향후 태양광시장은 매우 밝을 것으로 전망된다.

또한, 한국에너지기술평가원 등 국가 연구비 지원을 통해 염료감응형 태양전지, 유기태양전지 등 3세대 태양전지의 연구개발 및 원천기술을 확보하고, BIPV, VIPV, 휴대형 태양전지 등 다양한 제품군의 개발을 통한 세계시장 선도가 가능할 것으로 기대된다.

현재 국내 태양전지 모듈 시장에 필요한 것은 무엇인가?
투자 포트폴리오 분석 및 수직계열화 등 다양한 측면에서의 접근을 통해 다양한 제품군 확보와 제품 차별화와 비용구조 개선, 비즈니스 모델, 낮은 수익률을 개선하는 것이 시급한 문제이다. 또한, 유럽과 미국 등 선진국이 주도하고 있는 국제 표준 제정 등 국제기구(IEC)에 국내 기관 및 기업의 참여를 유도해 국내시장 보호와 기술규제에 대응할 수 있는 역량을 지속적으로 키워가야 할 것이다.

현재 국내 BIPV 사업은 어떤 상황인가?
국내 BIPV 사업은 전력생산을 할 수 있는 동시에 건축 부자재를 통해 시각적 심미성을 나타낼 수 있다. 또한, 지붕·파사드·창호·벽채·발코니 및 난간 등 건물의 외피 공간에 다양하게 설치가 가능하다는 것이 장점이다. 특히, 유럽, 일본, 중국을 비롯해 국내에도 새로운 태양광 사업으로 각광받고 있는 상황에서 2가지 필요성이 대두되고 있다.

첫째는 현재 BIPV 시장이 급격하게 확대되고 있지만 그 발전성능과 화재 및 인명 등에 대한 안전성은 검증되지 못하고 있는 것이다. 따라서 BIPV의 안전과 신뢰성을 검증할 수 있는 성능평가기준 구축마련과 표준화 시스템 구축이 필요한 상황이며, 이를 뒷받침하고 이끌어주는 정부차원의 지원제도 및 정책들이 요구되고 있다. 둘째는 BIPV 시스템이 기존의 PV 시스템과 달리 건물에 통합 적용돼 건물의 설계 단계부터 시공, 유지보수 단계까지 건물과 생애주기를 같이하는 시스템이라는 점이다. 이를 위해서는 건축설계사, 시공사, 건물관리사 등 관련 수요자들의 BIPV 시스템에 대한 이해도와 적용 편의성이 높아야 한다. 또한, 수요자들의 편의성을 높이고 건축 프로세스를 최적화할 수 있는 BIM 등의 기술들과 융합하는 기술개발이 필요하다고 생각된다.

이와 함께 사우디아리비아, 쿠웨이트 등 잠재시장에 대한 BIPV 시스템의 인식 개선 및 협력 연구를 통한 최적화된 제품 개발 및 실증이 병행된다면, 향후 중동시장에 대한 수출 활로 개척과 시장 활성화 기반이 마련될 것이다. 이를 위해 현재 KCL에서는 PV 및 BIPV 태양광 성능평가 및 표준화에 대한 중소기업 R&D를 진행하고 있으며, 최근 구축된 PV 및 BIPV 안전성능 평가기반 구축을 통해 지역기반 업체들과 모듈/시스템뿐만 아니라 태양광 소재의 안전성에 대한 연구개발을 계획하고 있다.

최근 KCL이 추진하고 있는 태양광 모듈 및 BIPV 시스템의 시험·인증에 대해 소개해 달라.
KCL은 2014년 PV 및 BIPV 태양광 성능 시험기관에 지정됐으며, 최근에는 PV 및 BIPV 태양광 모듈에 대한 안전성 평가 기반 구축과 BIPV 모듈 및 시스템에 대한 KS 표준 제안 등을 통해 기업의 애로사항을 해결하고자 노력하고 있다.

특히, BIPV 분야의 KS 표준 및 IEC 국제표준 제안은 시험·인증에 대한 국내표준 기술 및 제도 보급과 국제표준 선점효과가 있을 것으로 기대되며, 국외 진출의 걸림돌로 작용하는 무역 기술 장벽(TBT)을 적극 해소해 국내 기업의 수출 촉진에 이바지할 것으로 전망된다. 기존에는 KTL, KTC, 한국에너지기술연구원 등이 태양광 성능 시험기관으로 지정됐으나, 건축물에 적용되는 태양광 설비인 BIPV 성능시험에 대한 소비자들 요구에 따라 KCL에서 태양광 성능 시험기관을 추진하게 됐다.

KCL의 강점은 PV 및 BIPV 제품에 대한 ‘원스톱 종합 시험평가 서비스’를 제공할 수 있다는 것이다. 특히, 서산 옥외실증평가 센터에는 실제 외부 환경에서의 PV 및 BIPV 제품 성능을 평가할 수 있는 16,000평 규모의 옥외실증평가 기반이 구축돼 있기 때문에 태양광 성능에 대한 다양한 평가를 진행할 수 있다는 장점이 있다. BIPV 모듈 및 시스템 표준화는 한국에너지관리공단의 ‘표준화 및 인증지원사업’으로 진행된 ‘BIPV 성능 평가기준 구축’ 연구 과제를 통해 BIPV 모듈 및 시스템에 대한 시험평가 방법을 개발하고, KS표준 초안을 제안했다.

최근 준공한 충북혁신도시에 들어선 기후환경 실증센터는 어떤 시설인가?
기후환경 실증센터는 온도·습도·일사·강우·강설 등 기후 인자 제어를 통해 다양한 환경을 조성해 실제 크기의 건축물까지 실험이 가능한 세계적 규모의 실증시설이다. 실제로 내부 높이 20m의 실험실 안에 3층 규모이상의 건축물 시험이 가능하다. 특히, 실증센터에 구축이 진행 중인 일사장치의 경우 조사면적이 10×10(m)으로 세계 최대 규모로 메탈 할라이드 램프 80개로 구성됐으며, 각도 조절이 가능한 구조로 돼 있다.

또한, 실제 외부 환경의 인위적인 시뮬레이션을 통해 PV 및 BIPV 실증시험이 가능할 것으로 기대되고 있다. 이와 함께 KCL 건물에너지기술센터에서 수행 중인 한국에너지기술평가원의 ‘BIPV 산업 활성화를 위한 설계 정보 통합형 BIPV 건물 적용 기반 기술 개발 및 60kW급 실증’ 연구과제의 일환으로 기후환경 실증센터의 건물 외피에 30kW급의 BIPV 시스템이 구축될 예정이다.

또한, BIPV 발전량, 일사량, 온도 등의 모니터링을 통해 실제 거주환경에서의 BIPV 성능 및 안전성을 검증할 계획이다. 이를 통해 향후 태양광 산업의 기술개발 지원 및 국외 수출 사업의 지원도 가능할 것으로 기대되고 있다.

그 외 KCL 사업은 어떤 것들이 있는가?
현재 KCL은 2가지 추진 사업을 계획하고 있다. 가장 먼저, KCL 건설환경 및 에너지 기반을 연계해 ‘스마트 빌딩 구현 및 실증 사업’이 있다.

이 사업은 KCL 건설환경 사업본부 신설을 통해 기후환경변화에 대응한 건축 환경 및 에너지/탄소저감 기술을 실물 규모에서 검증할 수 있는 인프라를 구축하고, 다양한 건물 형태에 대한 환경/에너지 성능 DB 축적을 통해 미래형 스마트 제로 에너지빌딩의 ‘통합형 정보 제공 솔루션’을 완성하기 위한 것이다. 둘째는 충북권 태양광 클러스터 연구기관과의 연계를 통해 에너지+빌딩 구현을 위한 고도화된 패시브, 액티브 기술 인증평가 체계를 견고히 할 계획이다.

이를 위해 현재 진행되고 있는 ‘진천 제로에너지하우스 실증단지’의 통합 엔지니어링에 대한 기술요소 검토를 시작으로 종합적인 성능을 정확하게 평가하는 실증연구를 지원하고 있다. 또한, 건물 단위에서 지역, 도시 단위로 확대되는 친환경기술에 대한 체계적인 기술지원 서비스를 제공할 것이다.

이를 위해 KCL과 충북TP를 연계한 스마트 그린 솔루션 기업지원 인프라를 조성해 핵심 신재생에너지 단위 및 운영기술의 검증 시스템 구축과 함께 국내기술을 선도하고, 지원 대상 기업들이 BEMS와 연계한 스마트그리드 기술개발 및 타 분야와의 융합산업으로 사업영역이 확대할 수 있도록 중추적인 조력자 역할을 수행할 계획이다.

SOLAR TODAY 황 주 상 기자(st@infothe.com)

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