국내 유일의 기술·정책·보급사업 총괄 전문 기관으로 ‘승승장구’
이 주 야 기자
제2성장기를 준비하고 있는 최근의 태양광산업 동향과 국내외 태양광 정책진단을 통한 전망은?
어두운 터널을 지나온 몇 년 동안 태양광시장은 전 세계적으로 공급초과 상태에 빠져서 큰혼란을 겪었다. 국내 기업들뿐만 아니라 태양광시장을 리드하던 Suntech(중), Q-cells(독), Uni-Solar(미) 등의 기업들도 영업 손실 및 적자 누적으로 구조조정 및 M&A를 하게 됐다. 하지만 이런 구조조정을 통해 재고가 소진되고 동남아시아와 미국, 일본 등 신흥시장의 새로운 수요가 창출됨에 따라 관련 소재 및 부품 가격도 지난해 말에 바닥을 쳤다고 보고 있으며, 태양광 관련업체들도 올 상반기부터는 장비 및 시설에 대한 신·증설을 위한 유동성 확보를 위한 움직임을 보이고 있다. 특히 폴리실리콘 가격의 인상 움직임은 고무적인 현상으로 판단된다.
최근 NEW ENERGY FINANCE에 따르면 올해 태양광 설치량은 지난해(38.7GW) 대비 20% 늘어날 전망이고, 태양광 기업의 실적도 빠르게 호전될 것으로 예측하고 있다. 실제 태양광 수요증가로 국내 태양광 기업들의 가동률이 올라가고 있는 것으로 알고 있다.
장기간 긴 침체에 빠져 있던 태양광시장이 이제 제2의 성장기를 맞을 것으로 예상됨에 따라 정책과 지원제도에 변화가 필요하다고 본다. 그동안 정부에서 펼쳐온 다양한 경험을 바탕으로 해서 신재생에너지산업의 자생력 확보를 위해 초기에는 정부가 시장을 컨트롤했지만 앞으로는 민간이 시장을 주도하면서 점차 확대해나갈 수 있도록 보급제도를 개선하고, 보조금은 아직 경쟁력이 부족해 적용이 어려운 BIPV 등의 보급과 연구개발에 점진적으로 확대 지원돼야 할 것이다.
지난해 서남권청정에너지기술연구원에서 녹색에너지연구원으로 명칭을 변경했다. 연구원의 설립목적과 연구분야 등을 간략히 소개한다면?
우리 연구원이 위치해 있는 전라남도는 태양에너지를 비롯한 풍력, 조류, 바이오 등 신재생에너지 산업에 최적의 입지로서, 전국 최대의 일조량, 풍부한 바람, 빠른 해류 및 바이오에너지에 적합한 환경 등 천혜의 자연환경과 지리적인 조건을 갖추고 있다.
이러한 배경에 맞춰 산업통상자원부-전라남도-목포시에서는 신재생에너지산업을 종합적이고 체계적으로 육성하기 위해 지난 2008년 ‘지자체연구소 육성사업’의 일환으로 연구원을 공동으로 설립했으며, 본 사업기간(지자체연구소 육성사업, 2008~2013년)에 우리 원에서는 인적·물적 인프라(연구원 착공 및 연구장비) 구축에 중점을 두고 사업을 수행했다.
R&D 사업과 관련해서는 5MW/Year Pilot Line의 결정질 태양전지 공정장비, 500kW/year Pilot Line의 염료감응 태양전지 공정장비 등 태양광 1세대, 2세대, 3세대의 모든 연구장비를 구축했으며, 관련 기업과 공동으로 국책 연구과제 등 수십여개의 과제를 수주해 현재 진행 중에 있다.
이와 더불어 신재생에너지 정책사업 발굴·기획 및 지자체·관련 기업과 공동으로 태양광발전 보급사업을 현재 추진하고 있고, 지역민 대상으로 신재생에너지를 보다 쉽고 친숙하게 전파하는데 일조하고자 ‘전라남도 신재생에너지홍보전시관’을 운영하고 있다.
신재생에너지 관련기업 눈높이에 맞춘
‘현장맞춤형’ 기술로 기업지원
태양광 전문 연구원으로 손색이 없을 정도로 다양한 태양광 관련 연구장비를 구비하고 있는 연구원의 중점 기술연구 분야는 무엇이며, 기술수준은 어느 정도인지?
연구원은 태양광 분야의 밸류체인 중 태양전지 분야에 주목해, 지난 2008년 7월부터 2013년 6월까지 태양전지 1·2·3 전 세대를 아우르는 인프라를 구축했다. 특히 5MW급 결정질 실리콘 태양전지 셀라인 11종, 0.5MW급 염료감응 태양전지 셀라인 관련장비 11종, 상압 플라즈마 CVD 등 박막 태양전지 요소기술개발 장비 3종, 클러스터형 태양전지 고효율화 장비 1종 및 태양전지 특성평가장비 16종 등 총 42종의 장비를 구축 완료했다.
이를 바탕으로 1세대인 결정질 실리콘 태양전지 분야에서는 고체소스를 활용한 고효율 n-type 태양전지를 개발 중에 있으며, 2세대 박막 태양전지 분야에서는 나노와이어 실리콘 태양전지용 터널정션 기술개발, 박막 태양전지용 TCO 신물질 개발, 상압 CVD 이용 단결정 박막 고속성장 기술 및 이종접합 박막 태양전지 개발에 힘쓰고 있다. 또, 염료감응 태양전지 분야에서는 다양한 기법을 사용한 나노구조 광전극 개발 및 저가·고효율 천연염료를 사용한 염료감응 태양전지 개발에 힘쓰고 있다. 특히, 박막 태양전지용 TCO 신물질 개발과 천연염료를 이용한 염료감응 태양전지, 박막형 이종접합 태양전지는 우리 연구원이 선도적으로 집중하고 있는 분야다.
신재생에너지 정책 추진 및 보급사업의 기폭제 역할을 하고 있는 연구원에서 최근 중점적으로 추진하고 있는 활동이 있다면?
올해 우리 원 R&D 사업분야의 중점 추진방향으로는 기 구축된 태양광장비 인프라를 활용해 연구개발 심화연구 및 핵심역량 기술을 활용한 실용화 연구로 기업의 애로기술을 지원하고 실용화 기술개발 추진을 수행할 계획이다. 그리고 장기적으로는 태양광 외 풍력, 조류, 바이오 등 신재생에너지의 다원화를 위한 기반구축을 추진해 나갈 예정으로 있다.
정책·사업발굴 분야에서는 전남도내 기 보급된 신재생에너지 발전설비 231개소를 대상으로 발전효율 제고 및 효율적 운영을 위한 신재생에너지 통합 모니터링센터 설립을 준비 중에 있으며, 도내 공공건물을 대상으로 건물옥상, 주차장, 하수처리장 등의 유휴공간에 태양광발전사업을 추진하고 있다. 또한, 주민자치센터와 동·면사무소에도 태양광발전사업을 확대해 나갈 계획이다.
한편, 신재생에너지 관련기업의 요구에 따른 현장맞춤형 기업지원을 수행하고 있다. 대표적으로 기업의 원활한 국외시장 진출을 돕고자 지난 1월 아랍에미리트(UAE)의 미래에너지전시회, 3월 일본 World Smart Energy Week 2014 전시회 등에 기업의 참여 및 참관을 지원했다. 특히 지난 4월 24일에는 태국 라자만갈라공과대학 에너지연구센터와 상호업무협약을 체결함으로써 말레이시아, 필리핀 등 동남아시아 주변 10개국에 국내 신재생에너지 중소기업들이 진출할 수 있는 교두보를 확보함은 물론 국외진출 환경조성에 기여한 점을 들 수 있다.
연구개발 영역 넘어 정책·사업분야 추진 및
‘실용화사업단’ 통해 수익사업까지 운영
최근 각 지자체별로 사업화를 위한 R&D가 한창이다. 연구원과 기업이 공동으로 추진하고 있는 태양광 기술개발 현황과 진척상황은 어떤지?
현재 탑선, 아론, YJC, 동진전자, 에코시안 등 다양한 태양광 관련 업체들과 개발 중에 있다. 태양광 모듈과 관련해 일반적인 모듈은 200~300W급이나 탑선과 함께 개발한 400W급 대면적 모듈의 경우 적은 개수로 같은 용량의 설치가 가능하므로 시스템 비용 등의 설치비용이 절감돼 국외에서 인기를 얻고 있다. 또, 한낮의 모듈의 온도는 70~80도에 육박하는데 모듈의 온도를 효과적으로 낮출 수 있는 모듈 후면재 및 고출력 모듈도 현재 개발 중에 있다. 동진전자와는 적설량이 많은 북유럽 및 일본 북부지역을 타깃으로 한 Snow Free 지붕재용 소재 및 태양광 모듈화 기술개발도 추진 중에 있다.
태양광 양산기술 개발과 관련해 향후 저가화를 위해 두께가 얇아지고 있는 셀의 저온 본딩 기술개발을 위한 자동화 장비 기술개발도 아론과 추진 중에 있다.
염료감응 태양전지 분야에서는 고가의 염료를 대체하기 위한 방안으로 천연염료를 이용한 하이브리드 기술개발을 통해 다양한 색을 갖는 저가화 및 핵심요소 기술개발을 위한 국책과제를 수행 중에 있다.
국내 유수의 연구기관들과 차별화되는 연구원만의 독창적인 기능 및 역할을 손꼽는다면?
우리 연구원의 가장 독창적인 기능으로는 연구기관으로의 역할인 연구개발 업무에 매진할 뿐 아니라, 정책·사업분야를 중점적으로 추진함과 동시에 수익사업을 운영하는 전문부서인 ‘실용화사업단’을 들 수 있다. 실용화사업단은 지난 2013년도에 이사회에서 정관을 개정하고 산업부의 승인을 받아 발족해 정책사업 기획 및 수익사업 발굴운영 등을 위해 직접 수익을 창출하고 있다.
지난해에는 전남도에서 추진한 18MW 용량의 공공건물 태양광발전사업 중 유지관리 업무 관련 100억원 규모의 사업을 직접 수주받아 진행하는 성과를 거두게 됐으며, 에너지관리공단 융·복합지원 프로그램인 34억원 규모의 ‘녹색에너지자립섬’에 선정돼 해남군 삼마도 100가구에 태양광, 풍력, ESS의 융·복합기반 신재생에너지원 보급사업을 진행해 9월말 준공을 앞두고 있다. 또한, 그동안 지방보급사업 등으로 도내에 기 설치된 태양광설비를 한눈에 볼 수 있는 모니터링센터를 구축하고 있으며, 연구원이 정부지원금에만 의존하지 않고 독자적으로 자립할 수 있도록 공공성이 있는 분야에 RPS 기반의 직접투자도 준비하고 있다.
태양광·풍력·ESS 등 다양한 에너지 접목한
‘융·복합’ 기술 및 제품 개발 시급
많은 기업들이 한정된 국내시장을 넘어 국외시장 진출을 도모하고 있다. 세계시장으로 비즈니스 영역을 넓히기 위한 방법이나 제품경쟁력 확보를 위해 갖춰야 할 핵심요소에 대해 조언한다면?
관련기업의 국외시장 진출을 위해 가장 필요한 분야로는 진출하고자 하는 지역의 특성에 맞춘 현지화라 볼 수 있을 것 같다. 즉, 아무리 우수한 태양전지 기술이라 할지라도 그 지역의 기후과 풍토, 그리고 문화와 습성에 맞는 특성에 맞추지 않고 제품을 개발·출시한다면 그 기술은 무용지물이라 할 수 있겠다. 또한 최근 우리사회에서 화두가 되는 ‘융·복합’에 초점을 둬 기존의 태양전지분야 뿐만 아니라 풍력, 바이오, 지열, ESS 등 다른 에너지 분야 기술과 접목한 기술 및 제품 개발이 필요하다고 본다.
현재 각 나라들이 인증제도를 도입해 추진하고 있는데 이는 실험실 차원의 인증이므로 현장에 설치하면 입지조건에 따라 효율 등 상황이 달라진다. 따라서 국내에 현장감 있는 태양광에너지 실증센터를 설치해 사막형, 호수형, 극한지방형, 우기적합형 등의 실증에 필요한 시설조건을 갖추고 여러 상황을 반영하면서 실증인증을 한다면 세계시장에서도 경쟁력 있는 센터가 될 것으로 보인다.
최근 국내 태양광시장도 살아나는 분위기다. 이 시점에서 가장 시급한 기술개발 요소가 있다면?
최근 세계 태양광시장의 가장 큰 이슈라면 시장이 다시 살아날 조짐이 감지되고 있으며, 밸류체인의 최상단인 OCI, 한국실리콘, 한화케미칼 등의 폴리실리콘 업체로부터 이미 시작되고 있다는 점이다. 우리 지역 업체인 한국실리콘은 1만5,000톤 규모의 여수 폴리실리콘 공장 가동률을 100%까지 끌어올렸으며, 폴리실리콘 가격 상승은 주춤해졌지만 웨이퍼·잉곳 기업이 밀집한 중국, 대만 수요가 꾸준한 상황이라고 한다.
또, 한화케미칼은 지난달부터 1만톤 규모의 폴리실리콘 공장을 풀가동 중에 있으며, OCI는 지난해 9월부터 풀가동 체제에 접어들어 있는 것으로 알고 있다.
지난해 상반기 ㎏당 17달러에 머물던 폴리실리콘 가격은 수요 상승으로 지난해 말부터 꾸준히 오르며 22달러를 유지하고 있는 가운데, 국내 폴리실리콘 업계는 MS-FBR 등의 신공법 개발 노력으로 생산가격을 더욱 낮춰 경쟁력을 확보해야 할 것이다.
또한, 우리나라 도심은 고층빌딩이 밀집해있다. 건물 옥상면적보다는 건물벽과 창문면적이 더 넓다. 태양광 보급정책이 폴리실리콘 계열의 1세대 셀 중심으로 돼있으나 건물벽과 창문을 이용할 수 있는 BIPV를 보다 더 적극적으로 지원한다면 그에 따른 연구도 활발해질 것으로 판단된다.
SOLAR TODAY 이 주 야 기자 (juyalee@infothe.com)
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