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- 보도자료 [공학저널] 기술 실증에서 산업 전략까지… 태양광 거점 플랫폼 역할 확대된다
- 2025-08-18 13:58:55
- 관리자 (adm49k) 조회수 182
- 210.205.8.226
[공학저널 김하늬 기자] 탄소중립 달성과 에너지 안보 강화라는 두 가지 과제를 안고 있는 현재, 전 세계는 에너지 산업의 구조 전환을 위한 다양한 시도를 이어가고 있다. 이 가운데 태양광은 단순한 재생에너지를 넘어 산업 주도권 확보와 공급망 자립을 뒷받침하는 핵심 수단으로 주목받고 있다. 특히 설치면적의 한계를 극복하고 고부가가치를 창출할 수 있는 기술 중심 산업으로 발전하면서 고효율·저탄소·고신뢰성 확보가 새로운 산업표준으로 자리잡는 추세다.
이러한 흐름 속에서 국내 태양광 산업도 고도화를 향한 분주한 발걸음을 이어가고 있다. 셀과 모듈의 효율 향상은 물론 건물형, 양면수광형, 수상 및 영농형, 차량 및 산업단지용 초경량 모듈 등 다양한 응용기술이 빠르게 확장 중이다. 여기에 탄소배출 저감과 재활용 기술, 친환경 소재 확대 등 환경성과 경제성을 동시에 고려한 기술 개발이 병행되고 있으며 이 모든 과정을 실증할 수 있는 통합 인프라의 필요성이 더욱 커지고 있는 상황이다.
이에 대응해 한국에너지기술연구원(KIER)이 산업통상자원부 한국에너지기술평가원(KETEP)의 지원을 받아 구축한 ‘태양광기업공동활용연구센터(CAST)’는 국내 태양광 기술의 실증과 상용화를 이끄는 거점 플랫폼으로 기능하고 있다. 소재·부품·장비·제품 전 주기의 기술검증을 지원하며 공정단계에서부터 양산성 확보, 신뢰성 분석까지 수행할 수 있는 장비와 환경을 모두 갖추고 있다. 특히 50MW급 셀 생산라인과 100MW급 대면적 모듈 제조라인을 통해 파일럿 규모 이상의 제조환경을 구현하고 있다는 점이 주목된다.
CAST의 셀 라인은 PERC, TOPCon, HJT 등 다양한 고효율 실리콘 셀 구조에 대응하도록 설계됐으며 M6에서 M12까지 다양한 규격을 유연하게 적용할 수 있다. 또한 도핑장비, PECVD 등 고급 공정장비는 정부 과제로 개발된 결과물로, 국내 장비 공급사의 양산 가능성을 검증하는 실증 공간으로도 활용되고 있다. 모듈 라인은 100% 국산 장비로 구성됐으며 M12 셀 기반 72셀 고출력 모듈까지 제작할 수 있어 장비 신뢰성과 실제 적용 가능성을 동시에 확인할 수 있는 장점이 있다.
특히 하프컷, 서드컷 등 다양한 절단 방식의 셀과 G2B, Gapless 등 최신 모듈 구조 실험도 가능한 만큼 차세대 기술 실증의 중요한 테스트베드로 자리잡을 전망이다. 이로써 BIPV를 비롯해 페로브스카이트-실리콘 탠덤 전지, 양면형 모듈, 초경량 모듈 등 고부가가치 기술의 사업화 가능성도 뒷받침하고 있다. 실제 장비를 통해 성능을 검증하고 계약으로 이어진 사례도 다수 보고되는 등 산업계의 실질적 활용도가 높아지고 있다.
한국에너지기술연구원 재생에너지연구소 김현구 소장(사진 가운데)은 “태양광은 단순한 재생에너지가 아니라 기술과 산업주권을 확보하기 위한 전략 자산”이라며 “CAST는 공정 표준화와 인증 체계 구축, 국제 협력의 실증 기반으로 산업계 전반에 실질적인 도움을 주고 있다”고 말했다.
센터 이용 또한 비교적 간단하다. 한국에너지기술연구원 홈페이지를 통해 필요한 공정을 선택하고 공정 단가와 샘플 수량에 따라 맞춤형 의뢰가 가능하다. 대기업은 물론 중소기업, 해외 기업에게도 열려 있으며 장비 오염 우려가 있는 경우에는 별도 협의를 통해 절차를 조정한다. 이러한 유연한 운영체계는 기업이 생산라인을 멈추지 않고도 기술 검증과 제품개발을 병행할 수 있게 해준다.
최근에는 고효율 셀 기술의 글로벌 경쟁이 심화되면서 실리콘 기반 탠덤 전지 상용화가 업계의 전략적 목표로 떠오르고 있다. CAST는 이를 지원하기 위해 2025년 하반기 탠덤 셀 전용 솔라시뮬레이터를 도입할 계획이며 정밀한 성능 측정과 내구성 평가가 가능한 설비도 지속적으로 확충하고자 한다. 이를 통해 KS 및 IEC 인증에 필요한 시험 환경을 국내에서 직접 수행할 수 있는 기반을 강화할 방침이다.
기술검증뿐 아니라 환경성과도 함께 고려된다. CAST는 탄소배출량 475kg CO₂-eq/kWp 이하를 목표로 유리와 프레임 두께 절감, 무연 와이어와 친환경 소재 적용 등 저탄소 모듈 기술을 개발하고 있으며 재활용 가능한 구조 설계도 병행 중이다. 이는 RE100과 탄소국경세 대응을 위한 산업계의 실질적인 준비 단계로 해석된다.
AI 기술을 활용한 제조 혁신도 중요한 축이므로 이를 활용한 연구도 수행한다. 태양광 산업에서 머신비전과 계측 이미지를 활용한 품질 예측, 불량 검출 시스템은 양산 효율을 높이는 데 기여하며 발전소 운영단계에서는 수명 예측, 고장진단을 통해 무인화 운용 가능성을 확장하고 있다. 향후에는 폐패널 리파워링 시기 예측 등 재활용 산업과의 연계까지 고려되고 있다.
이를 바탕으로 센터는 산학연 공동 연구개발과 교육 플랫폼으로의 기능도 확대하고 있다. 대학과의 협력을 통해 현장 실습 중심의 교육 프로그램을 운영 중인 상황으로, 기업과의 공동 장비 활용을 통해 상용화까지 연결되는 일련의 연구 체계를 마련하고자 한다. 최근에는 대면적 탠덤 태양전지 개발을 위한 국내 제조장비 실증을 위해 한화솔루션이 개발한 탠덤용 건식공정 장비의 센터 도입을 추진 중으로, 연내 구축이 목표이다.
김 소장은 “정부의 기술 개발 로드맵과 산업 수요가 긴밀하게 연결될 수 있도록 CAST를 국가전략기술특화센터 등 국가중점인프라로 지정해, RE100, 탄소국경세 등 글로벌 규제에 효과적으로 대응할 수 있도록 해야 한다”고 강조했다.
그는 이어 “CAST는 더이상 단순한 테스트베드가 아니다. 제조, 인증, 교육, 표준화, 국제협력까지 아우르는 실증 플랫폼으로서 국내 태양광 산업의 경쟁력 확보를 위한 핵심 자산으로 자리잡고 있다”며 “기술과 산업이 교차하는 이 플랫폼의 확장 가능성은 향후 에너지 안보 전략의 중요한 전환점이 될 전망”이라고 덧붙였다.
(기사보기) http://www.engjournal.co.kr/news/articleView.html?idxno=3340
이러한 흐름 속에서 국내 태양광 산업도 고도화를 향한 분주한 발걸음을 이어가고 있다. 셀과 모듈의 효율 향상은 물론 건물형, 양면수광형, 수상 및 영농형, 차량 및 산업단지용 초경량 모듈 등 다양한 응용기술이 빠르게 확장 중이다. 여기에 탄소배출 저감과 재활용 기술, 친환경 소재 확대 등 환경성과 경제성을 동시에 고려한 기술 개발이 병행되고 있으며 이 모든 과정을 실증할 수 있는 통합 인프라의 필요성이 더욱 커지고 있는 상황이다.
이에 대응해 한국에너지기술연구원(KIER)이 산업통상자원부 한국에너지기술평가원(KETEP)의 지원을 받아 구축한 ‘태양광기업공동활용연구센터(CAST)’는 국내 태양광 기술의 실증과 상용화를 이끄는 거점 플랫폼으로 기능하고 있다. 소재·부품·장비·제품 전 주기의 기술검증을 지원하며 공정단계에서부터 양산성 확보, 신뢰성 분석까지 수행할 수 있는 장비와 환경을 모두 갖추고 있다. 특히 50MW급 셀 생산라인과 100MW급 대면적 모듈 제조라인을 통해 파일럿 규모 이상의 제조환경을 구현하고 있다는 점이 주목된다.
CAST의 셀 라인은 PERC, TOPCon, HJT 등 다양한 고효율 실리콘 셀 구조에 대응하도록 설계됐으며 M6에서 M12까지 다양한 규격을 유연하게 적용할 수 있다. 또한 도핑장비, PECVD 등 고급 공정장비는 정부 과제로 개발된 결과물로, 국내 장비 공급사의 양산 가능성을 검증하는 실증 공간으로도 활용되고 있다. 모듈 라인은 100% 국산 장비로 구성됐으며 M12 셀 기반 72셀 고출력 모듈까지 제작할 수 있어 장비 신뢰성과 실제 적용 가능성을 동시에 확인할 수 있는 장점이 있다.
특히 하프컷, 서드컷 등 다양한 절단 방식의 셀과 G2B, Gapless 등 최신 모듈 구조 실험도 가능한 만큼 차세대 기술 실증의 중요한 테스트베드로 자리잡을 전망이다. 이로써 BIPV를 비롯해 페로브스카이트-실리콘 탠덤 전지, 양면형 모듈, 초경량 모듈 등 고부가가치 기술의 사업화 가능성도 뒷받침하고 있다. 실제 장비를 통해 성능을 검증하고 계약으로 이어진 사례도 다수 보고되는 등 산업계의 실질적 활용도가 높아지고 있다.
한국에너지기술연구원 재생에너지연구소 김현구 소장(사진 가운데)은 “태양광은 단순한 재생에너지가 아니라 기술과 산업주권을 확보하기 위한 전략 자산”이라며 “CAST는 공정 표준화와 인증 체계 구축, 국제 협력의 실증 기반으로 산업계 전반에 실질적인 도움을 주고 있다”고 말했다.
센터 이용 또한 비교적 간단하다. 한국에너지기술연구원 홈페이지를 통해 필요한 공정을 선택하고 공정 단가와 샘플 수량에 따라 맞춤형 의뢰가 가능하다. 대기업은 물론 중소기업, 해외 기업에게도 열려 있으며 장비 오염 우려가 있는 경우에는 별도 협의를 통해 절차를 조정한다. 이러한 유연한 운영체계는 기업이 생산라인을 멈추지 않고도 기술 검증과 제품개발을 병행할 수 있게 해준다.
최근에는 고효율 셀 기술의 글로벌 경쟁이 심화되면서 실리콘 기반 탠덤 전지 상용화가 업계의 전략적 목표로 떠오르고 있다. CAST는 이를 지원하기 위해 2025년 하반기 탠덤 셀 전용 솔라시뮬레이터를 도입할 계획이며 정밀한 성능 측정과 내구성 평가가 가능한 설비도 지속적으로 확충하고자 한다. 이를 통해 KS 및 IEC 인증에 필요한 시험 환경을 국내에서 직접 수행할 수 있는 기반을 강화할 방침이다.
기술검증뿐 아니라 환경성과도 함께 고려된다. CAST는 탄소배출량 475kg CO₂-eq/kWp 이하를 목표로 유리와 프레임 두께 절감, 무연 와이어와 친환경 소재 적용 등 저탄소 모듈 기술을 개발하고 있으며 재활용 가능한 구조 설계도 병행 중이다. 이는 RE100과 탄소국경세 대응을 위한 산업계의 실질적인 준비 단계로 해석된다.
AI 기술을 활용한 제조 혁신도 중요한 축이므로 이를 활용한 연구도 수행한다. 태양광 산업에서 머신비전과 계측 이미지를 활용한 품질 예측, 불량 검출 시스템은 양산 효율을 높이는 데 기여하며 발전소 운영단계에서는 수명 예측, 고장진단을 통해 무인화 운용 가능성을 확장하고 있다. 향후에는 폐패널 리파워링 시기 예측 등 재활용 산업과의 연계까지 고려되고 있다.
이를 바탕으로 센터는 산학연 공동 연구개발과 교육 플랫폼으로의 기능도 확대하고 있다. 대학과의 협력을 통해 현장 실습 중심의 교육 프로그램을 운영 중인 상황으로, 기업과의 공동 장비 활용을 통해 상용화까지 연결되는 일련의 연구 체계를 마련하고자 한다. 최근에는 대면적 탠덤 태양전지 개발을 위한 국내 제조장비 실증을 위해 한화솔루션이 개발한 탠덤용 건식공정 장비의 센터 도입을 추진 중으로, 연내 구축이 목표이다.
김 소장은 “정부의 기술 개발 로드맵과 산업 수요가 긴밀하게 연결될 수 있도록 CAST를 국가전략기술특화센터 등 국가중점인프라로 지정해, RE100, 탄소국경세 등 글로벌 규제에 효과적으로 대응할 수 있도록 해야 한다”고 강조했다.
그는 이어 “CAST는 더이상 단순한 테스트베드가 아니다. 제조, 인증, 교육, 표준화, 국제협력까지 아우르는 실증 플랫폼으로서 국내 태양광 산업의 경쟁력 확보를 위한 핵심 자산으로 자리잡고 있다”며 “기술과 산업이 교차하는 이 플랫폼의 확장 가능성은 향후 에너지 안보 전략의 중요한 전환점이 될 전망”이라고 덧붙였다.
(기사보기) http://www.engjournal.co.kr/news/articleView.html?idxno=3340
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