[탐방] 불량률 0.3% 미만…연 700MW 고출력 모듈 생산
[탐방] 불량률 0.3% 미만…연 700MW 고출력 모듈 생산
  • 진경남 기자
  • 승인 2021.05.04 07:30
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신성이엔지, 새만금 태양광산업 시대 개막…그린뉴딜 선도 박차
불량률 제로 위해 14번 공정 거쳐…새만금과 가까운 점 등 유리
▲신성이엔지 김제사업장 전경.
▲신성이엔지 김제사업장 전경.

[이투뉴스] “김제사업장은 대형 태양광프로젝트가 많은 호남지역에 전략적으로 태양광모듈을 출하할 수 있는 곳이다. 태양광시장이 고출력, 대형 모듈에 대한 니즈가 점차 높아지는 상황에서 신성이엔지도 이에 대한 산업 투자가 계속 이어져야 한다”

엄수봉 신성이엔지 김제사업장 공장장은 올해부터 맞이한 신성이엔지의 김제시대에 대해 이렇게 말했다. 신성이엔지는 지난해 10월 전북 김제시 새만금 국가산업단지에 태양광모듈 공장이 들어서고, 올해 초부터 모듈 생산을 시작했다. 기존 증평사업장 시대에서 김제사업장 시대를 열고 연 700MW의 태양광 모듈을 생산하고 있다. 특히 올해 하반기부터는 450W의 출력량을 지닌 기존 모듈을 550W까지 출력을 향상시켜 고출력 모듈 제조의 선두주자로 나아갈 계획이다.

지난 1월에는 성윤모 산업통상자원부 장관이 직접 김제사업장을 찾아 제조공정 과정을 돌아보며 모듈 투자 확대의 중요성을 이야기하기도 했다. 신성이엔지는 김제사업장을 발판으로 점차 확대되는 태양광시장에 선제적으로 대응하고, 재생에너지 보급을 통한 탄소중립을 달성해 전북 지역에서의 고용 창출로 그린뉴딜 정책에 기여할 계획이다.

▲성윤모 산업통상자원부 장관(왼쪽 세번째)이 지난 1월 신성이엔지 김제사업장을 찾은 후 태양광 모듈 제조공정 과정을 둘러보고 있다.
▲성윤모 산업통상자원부 장관(왼쪽 세번째)이 1월 신성이엔지 김제사업장을 찾은 후 태양광 모듈 제조공정 과정을 둘러보고 있다.

 ◆14번 공정 통해 연 700MW 고출력 모듈 생산
사업장을 들어가니 1층과 2층을 꽉 채운 태양광모듈 생산라인이 기자를 반겨주고 있었다. 한층 당 연 350MW의 태양광모듈을 생산하는 김제사업장은 여러 차례 공정과 꼼꼼한 검수를 거쳐 신성이엔지가 자랑하는 PowerXT와 하프컷 모듈 같은 다양한 고출력 제품을 생산하고 있다.

모듈 생산의 가장 기초적인 부분인 셀과 셀을 접합하는 태빙(Tabbing) 작업과 스트링(String) 공정을 보러 가니 셀을 모듈로 합치는 과정이 진행되고 있었다. 이 과정에서는 와이어를 이용해 셀을 정밀하게 붙이고, 셀이 떨어지지 않도록 열을 가하는 작업도 이어지고 있었다. 그 옆을 가니 모듈을 고정시키는 스트링이 떨어지지 않도록 테이프를 붙이는 작업도 이어지고 있었다. 이후 스트링을 자동 배열하는 레이업(Lay-up)과 매트릭스를 연결하는 작업인 버싱(Bussing)공정이 수행되고 있었다.

엄수봉 공장장은 “이 단계에서는 와이어를 씌운 후 커팅을 통해 열을 가하는 작업을 하는데 이 과정을 거쳐야 셀을 붙이고 모듈을 만들 수 있게 된다”고 설명했다.

▲엄수봉 신성이엔지 김제사업장 공장장이 태양광모듈 공정 작업 중 하나인 태빙 및 스트링 작업에 대해 설명하고 있다.
▲엄수봉 신성이엔지 김제사업장 공장장이 태양광모듈 공정작업 중 태빙 및 스트링 작업에 대해 설명하고 있다.

태빙 과정 작업을 지나 옆을 보니 사업장 직원들이 모듈에 백시트를 깔고 내외부에 불량 검수작업을 하고 있었다. 이 단계에서 모듈 생산을 하는 직원들이 이미지를 보면서 불량여부를 판단한다. 이 과정에서 AI기술을 적용했으며, AI 알고리즘을 통해 모듈의 어느 부분에 문제가 있는지 파악하고, 불량품 점검이 가능하다.

이후 자재 적층, 알루미늄 프레임 결합을 거치면 직원들이 모듈단자를 결합 후 밀봉하는 작업이 이뤄진다. 이후 플라스틱 모듈 프레임을 안정적으로 운영하기 위해 실리콘을 경화시키는 작업인 큐어링(Curing)공정을 거쳐 모듈 모서리를 연마하는 그라인딩(Grinding)이 이어진다. 이 동안 공정을 마친 모듈이 다음 테스트를 앞두고 쌓아놓고 있는 모습이 보였다.

이후 모듈 출력이 제대로 나오는 지 확인하는 시뮬레이션 작업이 이어졌다. 이 과정에서는 출력뿐만 아니라 전기적 특성 값을 확인한다. 이날 공정 중인 모듈의 출력량을 확인한 결과 453W이 나왔다. 이를 통해 효율 높은 모듈이 꾸준히 생산되고 있는 것을 알 수 있었다. 꼼꼼한 공정과정을 거쳤기 때문에 김제사업장에서 생산하는 모듈의 불량률은 0.3% 미만에 달할 정도로 신뢰성을 갖추고 있다.

신성이엔지는 14번의 공정을 마치고 생산한 모듈을 새만금 지역뿐만 아니라 대형 태양광 프로젝트에도 제품을 납품하고 있다. 특히 국내 최대 재생에너지 클러스터인 새만금 태양광 프로젝트는 지역 경제활성화를 위해 지역에서 생산된 기자재를 사용하는 업체에 가점을 주고 있어 이를 전략적으로 활용할 수 있다.

▲김제사업장 관계자가 모듈 공정과정에서 모서리를 연마하고 있다.
▲김제사업장 직원이 모듈 공정과정에서 실리콘을 경화 후 그라인딩 작업을 하고 있다.

◆고출력 모듈·수상태양광 등 고효율·친환경 제품 양산 준비
김제사업장의 연간 모듈 생산능력은 700MW 수준이다. 초기 생산한 태양광모듈부터 450W 이상 고출력을 보여주고 있다. 고효율·고출력 태양광모듈을 생산하기 위해 태양광 셀을 대형화했다. 태양광모듈 출력향상을 위해 다양한 형태의 태양광 셀 양산이 가능한 생산라인도 도입했다. 김제·음성 등 각지 공장에서 GW급 규모의 경제를 달성해 생산단가를 낮췄다. 또한 공장을 새로 건설하는 게 아닌 표준 공장을 임대해 투자비를 낮춰 가격경쟁력에서도 유리하다.

특히 현재 생산 중인 하프컷 기술을 적용한 450W 단면모듈 제품뿐만 뿐만 아니라 성능을 높여 550W까지 출력할 수 있는 양면모듈 설비 인증을 하반기까지 마치고 생산할 예정이다. 이는 미래 태양광 발전 수요에 대응하기 위함이다. 태양광 셀 크기가 대형화 되고 있는 시장 상황을 반영해 현재 태양광 셀을 M6(대각선 길이 166mm) 사이즈에서 M10(182mm)까지 적용할 수 있는 생산라인을 가동하고 있다. 또 셀을 잘라 연결하는 기술을 비롯해 태양광 셀 양면을 활용하는 등 출력을 향상 시킬 수 있는 기술을 적용했다.

신성이엔지는 김제사업장에서 고출력모듈 뿐만 아니라 현재 국내에서 각광받고 있는 수상태양광 모듈 생산도 준비하고 있으며, 향후 새만금 수상태양광 사업에 활용할 계획이다. 수상태양광 모듈은 일반 모듈보다 공법이 까다롭기 때문에 내구성이 훨씬 높은 제품을 준비하고 있다. 이 과정에서 바다나 호수의 환경오염을 최소화하기 위해 친환경 부자재를 활용하고 습기에 강하게 설계했다. 신성이엔지는 5월 설비 인증을 받고 수상태양광 제품을 생산 라인을 가동할 계획이다.
 

▲엄수봉 김제사업장 공장장.
▲엄수봉 김제사업장 공장장.

미니 인터뷰: 엄수봉 신성이엔지 김제사업장 공장장
김제사업장 중심으로 대형 태양광프로젝트 선도 준비

신성이엔지는 김제사업장을 중심으로 향후 국내외 태양광시장에 대응할 계획이다. 그만큼 김제사업장은 신성이엔지의 새로운 시대의 중심 축으로 자리매김할 장소다. 김제사업장을 이끌고 있는 엄수봉 공장장에게 김제사업장의 의미와 앞으로 신성이엔지가 나아갈 방향 및 전략 등에 대해 물어봤다.

◆김제사업장의 특징은
다른 업계에서 생산하는 모듈의 출력량은 적시된 수치에서 플러스 마이너스 범위를 보여주지만, 김제사업장에서 생산하는 모듈은 최소 450W 이상 출력을 낼 수 있다는 것이 강점이다. 품질관리 측면에서도 유실 없이 꼼꼼한 공정을 거친다는 것도 장점이라고 할 수 있다. 김제사업장은 설비를 도입 후 생산까지 빠르게 안정화하면서 모듈 생산을 최대로 가동하고 있다. 특히 코로나19로 상황이 어수선했음에도 설비 발주를 제때 마치고, 검수도 계획된 스케쥴 내로 이뤄 안정적으로 시장에 모듈을 공급할 수 있는 것도 김제사업장의 장점이다. 

◆태양광 시장이 고출력 모듈을 원하는 상황이다
현재 태양광 시장에서 고출력 모듈을 원하다 보니 김제사업장도 올해는 450W, 늦어도 내년에는 550W까지 출력을 높인 모듈 생산을 목표를 잡고 있다. 특히 태양광모듈 산업은 규모의 경제를 이룰 수 있는 장치산업(생산수단으로서 각종 대규모 장치를 설치해 경상적인 생산이 가능한 산업)이기 때문에 투자가 계속 이어져야 한다. 그래서 김제사업장은 신규 투자를 하면서 동시에 모듈의 출력을 높이는 계획이 이어지고 있으며, M10 사이즈의 셀과 갭리스 등 모듈 출력을 높이기 위해 필요한 기술 및 설비를 적용하면서 끊임없는 투자가 이어지고 있다. 이를 위해 계속 출력을 올릴 수 있도록 관련 설비를 구성한 상태다.

◆지리적 이점을 앞으로 어떻게 활용할 계획인지
신성이엔지가 김제사업장을 선택한 이유가 호남지역에 대형프로젝트가 많고 지역 회사와 협업을 이어나가기 유리하기 때문이다. 모듈을 생산해 사업구역까지 옮기는 물류비용이 만만치 않은데, 김제사업장은 새만금 지역과 가까워 사업장에서 나온 모듈을 바로 출하해 물류비용을 크게 줄일 수 있다. 정부가 새만금 지역에 재생에너지 사업을 집중 투자하고 있는 상황에서 신성이엔지 역시 김제사업장을 메인으로 삼고 사내에서도 추가적인 투자를 논의하고 있다. 내년에도 추가 신기술을 김제사업장에 투입할 것을 이야기 하고 있는 만큼 향후 호남지역을 중심으로 태양광 사업을 이끌 계획이다. 

◆중국 제품의 공세에 국산 제조사들의 대응 방법이 무엇인지
중국산 모듈이 국내에 들어오는 것이 어제오늘 일은 아니고 단가에서 중국 제품이 강점을 갖고 있는 것이 사실이다. 하지만 국산 모듈은 사후관리에서 강점을 갖고 있다. 태양광모듈을 설치했으면 사후 책임 관리가 필요하다. 신성이엔지를 비롯해 국내 모듈 제조사는 중국 제조사와 달리 필드에서 바로 피드백이 가능하다. 태양광발전은 시간이 돈인데 관리적인 측면에서 유리하다는 것을 모듈제조사들이 잘 어필해야 할 것이다.

김제=진경남 기자 jin07@e2news.com 



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