김 태 희 기자

2012년 RPS 제도가 시행됐다. 이제 태양광발전소는 지어만 놓는 데에서 끝나는 것이 아니라 얼마나 많은 전력을 꾸준히 만들어 내느냐 하는 문제가 대두될 것이다. 자연히 모니터링 시스템의 수요 증대와 시장의 활성화가 기대된다. 현재 발전소 내 모듈이 아무 문제없이 집광해 전력을 만들어내고 있는지, 또 그 양은 어떻게 되는지를 체크하는 것이 바로 모니터링 시스템의 역할이다.

대부분의 모니터링 시스템은 어레이 단위로만 감시가 가능했기 때문에 하나의 모듈에서 문제를 일으키더라도 그 문제의 모듈을 찾아내기 위해서는 어레이 전체 모듈과 인버터를 일일이 체크해야 하는 수작업을 거쳐야 했다. 그러나 이제 이 같은 번거로운 과정을 거치지 않고도 더욱 정확한 태양광발전소 감시가 가능할 것으로 보인다.

태양광발전소 모듈 단위 모니터링 시스템

최근 보국전기공업은 ‘SMaFA (Solar Monitoring and Fault Analysis)’ 시스템을 개발, 시장에 선보였다. 이 시스템은 태양광발전 장치의 핵심 요소인 태양광 모듈의 발전량을 실시간으로 감시하고, 모듈의 고장 상황이나 음영 상황을 관리자에게 신속하고 정확하게 통보해줌으로써 태양광발전 장치의 이용효율을 높이는 시스템이다.

무엇보다 눈여겨봐야 할 부분이 있다면 USN(Ubiquitous Sensor Network) 기술을 도입한 점이다. 앞에서도 설명했듯 지금까지의 모니터링 시스템은 어레이 단위로만 감시가 가능해 문제 발생 시 번거로운 수작업을 동반해야했던 반면, SMaFA 시스템은 모듈 후면에 부착되는 정션박스에 모듈의 상태를 감시·진단할 수 있는 장치를 저장시키고, USN을 통해 개별적으로 모듈을 관리할 수 있다. 이는 현재 특허출원이 완료되어 있는 보국전기공업만의 기술력이다.

실제로 태양광발전소를 운영하다보면 예기치 못한 상황들을 경험한다. 수백~수천 개의 모듈이 어레이 단위로 직렬연결 되어있는 태양광발전소는 자칫 하나의 모듈에 생긴 작은 손상에도 막대한 비용 손실을 초래할 수 있다. 문제는 이 모듈 한 장을 찾아내는 것인데, 이 또한 쉬운 일은 아니다. 게다가 구름이나 나뭇가지에 의한 그림자, 새의 분비물, 낙엽 등과 같이 사람이 어찌할 수 없는 자연적인 상황들로 인해 크고 작은 문제들이 시시때때로 일어난다. 모듈의 온도 상승 또한 문제가 된다. 품질이 낮은 모듈이 어레이 내에 하나라도 섞여 있다면 발전소 전체에 출력 저하를 초래한다.

그러나 SMaFA 시스템은 모듈 하나하나를 개별적으로 관리하기 때문에 출력 저하를 발생시키는 모듈의 정확한 위치를 신속·정확하게 찾아낸다. 곽기영 보국전기공업 대표이사는 “모듈 효율 1%를 높이기 위해 시장에서는 막대한 자금이 투입되고 있지만, 이렇게 개발된 초고효율 태양광 모듈이 막상 필드에서는 제 기능을 다 발휘하지 못하는 경우가 발생한다”면서 “모듈이 가진 성능을 최대한 끌어올리기 위해서는 발전소 운영과 유지 및 관리에 더욱 신경을 써야할 것”이라고 전했다.

모바일 서비스로 ‘스마트’하게

보국전기공업은 SMaFA 시스템에 ‘모바일 서비스’를 접목했다. 이를 통해 모니터링 한 태양광발전소에 대한 정보를 인터넷이나 스마트폰으로 전송해 관리자가 이를 신속하게 확인하고, 혹시 문제가 발생하더라도 빠른 시간 안에 조치할 수 있도록 했다.

SMaFA 시스템을 통해 관리자는 원거리에서도 스마트폰을 통해 실제로 배치된 모듈의 위치를 정확하게 확인할 수 있으며, 태양광발전 현황과 기상상태, 태양광 모듈의 상황 등을 실시간으로 확인할 수 있다. 출력저하나 고장이 의심되는 상황이 발생하면 그 즉시 관리자에게 문자메시지가 발송된다. 이를 통해 관리자는 이상상황을 빠르게 조치함으로써 다른 건전한 태양광모듈로의 고장 파급도 차단할 수 있다. 스마트 시대라고 일컬어지는 21세기에 적합한 기술력이라 할 수 있다.

곽기영 대표이사는 “태양광발전소에서 문제가 발생해 출력이 저하되고 있다는 것은 그만큼 돈이 새어나가고 있다는 것이기 때문에 이를 얼마나 신속하게 대처하느냐는 중요한 문제”라면서 “스마트폰의 보급이 보편화된 현대사회에서 모바일 서비스는 이제 선택이 아닌 필수”라고 설명했다.

세계가 인정한 50여년의 기술력

보국전기공업은 국내 발전 설비류 선발업체로서 1961년 설립 이후 반세기에 걸쳐 발전기 분야에 전력해 온 업계의 산 역사다. 지금까지 보국전기공업은 일반 엔진발전기뿐만 아니라, 에너지 효율이 90%에 가까운 고효율 열병합발전 시스템을 국내 최초로 개발해 보급하고 있으며, 가스터빈발전기 등의 산업용 발전기 세트를 비롯해 종합 파워솔루션을 제공하는 파워패키지 관련 기술 및 제품, 배전반 등을 다양하게 취급하면서 국내 최고의 기술력을 자랑했다. 이러한 기술력과 노하우를 바탕으로 중동, 아시아, 러시아 등 해외 25개국에 보국의 브랜드를 알리기도 했다.

쌓아온 역사와 경험만큼이나 보국전기공업 제품의 우수한 품질은 자타가 공인한다. 발전기의 회전기기 설계 및 제조, 전원 공급 시스템의 설계와 생산 분야에서 핵심 기반기술을 모두 갖추고 있다 해도 과언이 아니다. 보국전기공업은 1995년 발전기 업계 최초로 ISO9001을 획득하는가 하면, 1999년에는 디지털 제어형 발전기를 양산, 2000년 CE 인증 획득에 이어 2006년엔 조달우수제품으로 인정을 받았다. 이는 모두 국내 최초의 기록이다.

이번 SMaFA와 관련해서도 역시 중소기업청으로부터 성능을 인정받고, 지난해 조달우수제품으로 지정되었다. 현재 활발히 연구되고 있는 여러 신재생에너지는 최종적으로 전기에너지의 형태로 변환되어 공급되는데, 지금까지 쌓아온 경험과 축적된 노하우가 태양광발전 사업에도 직접적인 도움이 되었다.

앞으로 보국전기공업은 공공기관은 물론 보다 많은 태양광발전소 관계자들이 SMaFA 기술력을 활용할 수 있도록 제품 홍보와 마케팅에 주력할 계획이다. 아울러 태양광발전뿐 아니라 열병합발전을 마이크로그리드의 구성요소로 접목해 기타 에너지원들과 연계될 수 있도록 개발할 계획이다. 또한 회전기 분야의 50년 경험과 풍력발전용 발전기의 개발 제작 경험을 토대로 (소)수력, 조류나 조력, 파력발전용 발전기를 개발하는 데에도 박차를 가할 것이다.

미래를 향한 새로운 패러다임에 적극 동참할 것

보국전기공업의 50년 역사를 이룩할 수 있었던 성장 동력은 탄탄한 인력으로 무장한 연구소에서 찾을 수 있다. 전체 직원의 40%가 연구 인력일 정도로 풍부한 개발 인력을 갖추고 있는 보국전기공업은 발전기 관련 특허와 국가신기술인증(NEP) 등 풍성한 기술자산을 보유하고 있으며, 이는 지속적인 신기술 개발의 원천이 되고 있다.

이렇듯 늘 새로운 기술, 새로운 미래를 만들어가는 보국전기공업이었기에 이들의 태양광에너지를 향한 신사업 도전은 어쩌면 당연한 일이었다. 곽기영 대표이사는 “지구온난화와 화석연료 고갈 등의 관점에서 신재생에너지분야, 특히 무한 청정에너지인 태양광발전 사업에 지속적인 관심을 기울여 왔으며, 그동안 쌓아온 기술력을 바탕으로 태양광발전 사업에 진출하게 됐다”면서 태양광에너지로의 사업 진출 계기를 설명했다.

물론 처음부터 쉬운 일은 아니었다. 태양광 모듈 업계에서는 실시간으로 모듈 하나하나의 상태와 출력을 정확하게 감시해야하는 SMaFA 시스템을 반기지만은 않았다. 그러나 일부 협력업체로부터 모듈 품질 향상을 위한 협력을 약속하면서 사업을 진행할 수 있었다.

곽기영 대표이사는 “발전 산업 분야는 최근 환경이라는 새로운 패러다임에 따른 제품을 필요로 하고 있다”면서 “보국전기공업은 이러한 패러다임에 맞춰 고객의 가치 향상을 위해 노력하는 기업이 될 것”이라고 말하며 앞으로 신재생에너지 발전 사업을 위한 보국전기공업의 사업 방향과 비전을 제시했다.

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