다이오드는 전력을 연결하는 작은 부품이지만, 많은 전력이 흐를 뿐만 아니라 온도 상승에 따른 화재 발생의 주요한 요인이 되고 있다. 보통 다이오드는 40℃의 온도를 지탱하고 있지만, 실외 SUS304 기준의 접속반에서는 외부 영향으로 70~80℃까지 온도가 상승하기 때문에 이는 곧 화재로 이어지고 있는 것이다.
화재의 원인인 발열량의 획기적인 감소
광통 다이오드는 태양광발전에 있어 화재의 주원인인 발열량을 획기적으로 줄일 수 있는 반도체 다이오드의 일종으로서 터널 다이오드, 갈륨비소 부성 저항 다이오드, 갈륨비소 쇼트키 다이오드, 에사키 다이오드, 단극 정류형 다이오드 등의 명칭을 가지고 있으며, 형태의 차이는 있지만 동일한 원리를 가지고 있다. 이들 다이오드는 일반적으로 p-n 접합을 이용하고 있으며, p형 반도체와 n형 반도체 첨가 불순물의 농도를 1,019/cm3 정도 이상으로 높여주면 두 영역 사이에서 터널효과 즉, 전류방송파의 양자 역학적인 관통현상 효과가 생겨 p-n 접합을 통한 전류 반송 이동이 발생하고 전압은 증가하나 전류는 감소하는 현상인 부성저항이 나타난다.
순방향 전압을 증가시키면 전류가 상승해 최고점을 도달했다가 다시 최하점이 되고, 또 다시 전류가 상승함에 따라 일반의 다이오드(실리콘 정유 다이오드) 특성에 가까워진다. 이와 같이 전류의 최고점이 형성되는 이유는 불순물이 다량 포함돼 있어 접합부의 장벽이 얇아지고 양자 역학적인 터널효과에 의해 전류가 흐르기 때문이다. 터널효과는 양자역학적 효과로 장벽의 에너지 레벨보다 낮은 에너지만 가진 입자가 장벽의 외측에 나오는 것으로서 터널효과를 이용한 다이오드를 ‘터널 다이오드’라고 명명한다. 최고점과 최하점 사이의 전압&전류는 부성저항력이며, 고주파 특성이 양호하므로 마이크로파의 발진, 증폭, 고속 스위칭(논리회로)에 이용된다. 반도체 재료로는 저마늄, 갈륨비소, 규소가 주로 쓰이며, 고주파 영역에서 사용될 것을 고려해 직렬 인덕턴스가 작은 용기에 넣어져 밀봉돼 있다.
앞서 언급한 바와 같이 광통 다이오드는 태양광발전에 있어 화재의 가능성을 획기적으로 감소시킬 수 있는 기술력으로서 안전 확보에 있어 탁월한 효과를 증명한다. 그러나 많은 업체들이 이를 자사의 제품에 적용하지 못하는 것은 가격이 원인이다. 광통 다이오드의 부품 가격은 일반 다이오드 부품 가격의 몇 배에 달해 이를 일반 기업이 적용하기에는 원가 경쟁력에 있어서 리스크가 클 수 있다. 태경JB에서는 SUS304, 부스만 퓨즈홀더, 부스만 퓨즈, LS산전 차단기(FMU 방식 채용) 등 최고 사양으로 광통 다이오드(70A, 1600V-타사 50A, 1000~1200V) 접속반을 제작하고 있으며, 소비자의 편익을 위해 장비 및 인력의 편리성을 감안한 고리대 및 손잡이대가 동시에 제작돼 있고, 배선의 정리를 위한 배선 보조대, 해충, 곤충, 방수, 방폭 방지기능 등을 가지고 있다.
가장 큰 특징은 팬 부착을 이용한 세계 최초 IP65의 접속반이 제작되고 있다는 점이며, CE의 자체 인증인 DoC 인증이 아닌 공식기관인 독일 TUV 인증기관을 통해 CoC 인증을 받고 있다는 점이다. 주목되는 점은 팬 부착을 한 상태에서 IP44 이상의 접속반 제작이 사실상 어려운데, 태경JB 김해일 본부장의 아이디어를 바탕으로 팬을 부착한 IP65 접속반 개발에 성공했다. 더욱이 이 제품의 기술력을 태양광과 관련한 다양한 업체들과 공유하기 위해 추가로 특허를 내지 않았던 점은 태양광산업의 발전을 위한 태경JB의 배려를 확인할 수 있는 부분이다.
철저한 고객 서비스 통한 신뢰도 UP
일반 다이오드 접속반은 40℃를 통제기준을 가지고 있으며, 외부 영향에 따라 70~80℃까지 온도가 상승할 수 있지만, 광통다이오드 접속반은 17℃의 통제기준을 가지고 31~34℃, 최대 40℃까지 온도가 상승한다. 따라서 온도 상승을 미연에 차단해 화재의 근본적인 원인을 원천적으로 봉쇄함으로써 화재의 불안감에서 벗어날 수 있다. 광통 다이오드 접속반의 원가상승에 따른 접속반 가격상승에도 불구하고, 접속반의 화재를 원천봉쇄해야 한다는 태경JB의 과감한 결단력으로 매우 저렴한 가격으로 제품을 공급하고 있다.
태경JB 김해일 본부장은 “당사는 고객들에게 몇 가지 약속을 지키고자 한다. 그 첫 째는 철저한 사후관리인데, 당사의 접속반을 6개월, 1년, 2년까지 자체 점검을 실시하며, 두 번째로는 하자기간 중 접속반 화재 발생시 무상교환을 보장한다”며, “더불어 당사에서 출하하는 모든 접속반은 CE 인증 및 IP65 제품으로만 공급된다”고 강조했다. 이어 김 본부장은 “당사는 수익에 급급하지 않고 차별화된 기술력을 관련 분야의 종사자들과 함께 나눔으로써 국내 태양광발전의 기술력 향상에 일조하고자 한다”며, “이를 통해 전 세계에서 한국의 태양광 기술력이 NO.1의 입지를 확고히 할 수 있기를 소망한다”고 강조했다.
SOLAR TODAY 이 서 윤 기자(st@infothe.com)
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