에스에너지, 대전공장 리뉴얼 마치고 700MW 고효율 대면적 모듈 생산
시간 당 120장 생산…물 분사 활용한 셀 커팅으로 불량률 현저히 낮춰
[이투뉴스]“에스에너지는 태양광제조업계에서 최초라는 수식어가 붙는 업체입니다. 대전공장 리뉴얼을 통해 국내에서 처음으로 M12(210mm)급 대면적 태양광 모듈을 생산할 수 있도록 설비를 갖춰 고출력 모듈로 태양광 시장에서 선두에 설 준비를 마쳤습니다.”
서승택 에스에너지 대전공장장은 3월 리뉴얼을 마치고 새출발을 한 대전공장에 대해 이렇게 설명했다. 에스에너지 대전공장은 태양광 모듈이 대형화되면서 연 700MW 모듈 생산이 가능하도록 기존 라인 이외 추가 신규 라인을 구축해 시간 당 120장의 모듈이 여기서 나오고 있다. 이를 바탕으로 M6(166mm)부터 M10(182mm)급 대형 모듈을 생산하고 있으며 미래를 대비해 M12급 및 헤테로정션(HJT), 탑콘(TOPcon) 모듈도 생산할 수 있도록 장비를 갖췄다.
서 공장장은 “지금은 M10급 모듈을 생산하고 있지만 언제든지 더 크고 높은 출력의 모듈을 만들 수 있도록 준비를 마쳤다”며 “탄소인증제에 맞춰 기존 M6급 모듈도 1등급 기준에 맞춘 저탄소 모듈을 생산하며 소비자의 선택 폭을 늘렸다”고 말했다.
◆레이저 대신 물 이용해 셀 절단…불량률 현저히 줄여
외부에서 들어오는 먼지를 차단하는 클린룸을 거쳐 들어간 제조공장에는 직원들이 모듈 제조를 위해 능수능란하게 기계를 다루는 모습이 보였다. 이곳에서는 12단계에 거쳐 모듈 생산 작업이 이뤄지고 있으며, 이 과정에서 크랙 및 결함 등 모듈에 손상이 있는지 여러차례 확인 과정을 거치고 있었다.
대전공장은 에스에너지의 주력 모델인 탄소 1등급 455W SL45-72BGI시리즈와 550W급 고출력 모델 SL65-72BGJ시리즈를 생산하고 있다.
가장 먼저 본 곳은 태양광 모듈 보호를 위해 유리와 UVT EVA(Ethyl Vinyl Acetate)시트를 자동으로 적층하는 작업이 이뤄지는 공간이었다. EVA시트는 태양광 셀을 보호하고 20년 이상 수명유지를 위해 필요한 필수소재다.
옆에는 모듈 효율을 높이기 위한 셀 커팅 작업이 한창이었다. 대전공장의 하프컷 기술은 레이저와 물을 분사하는 NDC(Non-Destructive Cuttiing)방식을 적용해 셀 커팅작업에서 나올 수 있는 모듈 불량률을 최대한 줄였다.
서 공장장은 “레이저로 셀을 긁어 물리적으로 커팅하는 방식과 다르게 물을 분사해 온도차이로 매끈하게 셀을 나눠 미세하게 크랙이 발생하는 문제를 개선했다”며 “이를 통해 기존 커팅방식에서 나오는 결함을 현저히 줄여 공정 과정에서 나오는 불량률을 크게 낮췄고 모듈 장기신뢰성을 높였다”고 설명했다.
셀 커팅을 마치고 나면 셀을 모듈 형태로 합치는 태빙(Tabbing)과 스트링(String) 공정이 이뤄진다. 태빙과 스트링은 여러개 셀을 일렬로 맞춰 연결하는 작업이다. 에스에너지는 이번 대전공장 리뉴얼을 통해 뛰어난 성능을 갖춘 최신 태빙 및 스트링 설비를 도입했다.
스트링 작업을 마치면 스트링 EL을 통해 눈에 보이지 않는 마이크로 크랙을 AI로 자동 검출한다. 이후 다수의 스트링을 자동 정렬하고 버스바(Busbar)를 연결해 회로를 만드는 오토버싱 작업이 이뤄지며 셀을 보호하기 위한 UVC EVA와 백시트를 적층한다. 이후 재차 EL 작업을 거쳐 결함을 확인한다. 이 작업을 통해 스트링 불량이 있는지 외부에서 이물질이 들어갔는지 직원들이 이미지 점검을 하며 모듈의 전기적 특성에 문제가 있는지 점검한다.
이 작업에서 문제가 없으면 라미네이션 공정을 수행한다. 라미네이션 공정은 모듈의 장기신뢰성을 확보하기 위한 중요한 공정으로 적층된 스트링과 EVA, 백시트를 고온에서 진공압착하는 과정이다. 라미네이션을 마치면 공정 과정에서 나온 이물질을 제거해 모듈을 매끄럽게 만드는 트리밍 작업을 하며 모듈 프레임 삽입부에 실리콘을 주입한다. 이후 전극 연결용 외부 케이블인 J-박스를 부착하고 포팅액을 충진해 이를 경화하는 작업을 진행한다.
이 작업이 끝나면 내전압 테스트 등 전기안전 검사와 제품 출력 확인 및 발전 성능을 측정하기 위한 시뮬레이션을 진행한다. 이날 나온 M10급 모듈 출력은 552Wp로 높은 성능을 보여줬다. 이후 모듈 출하 전 불량 검출을 위해 다시 EL 검사를 하며 최종 육안 확인을 통해 제품 등급별로 자동 적재된다.
서승택 공장장은 “태양광 모듈 사이즈가 커지면서 공장 신규라인도 전반적으로 거대화됐지만 하루에 1.3MW의 많은 모듈이 생산되고 있다”며 “이 과정에서 더 높은 품질 확보를 위해 클린룸을 설치하고 전공정 및 후공정에 걸쳐 여러번 품질 문제 여부를 점검한다”고 설명했다.
◆국내 최초 태양광 생산기업…저탄소 고효율 모듈로 다양화
에스에너지는 국내 태양광 시장에서 최초로 태양광 모듈을 생산한 기업이다. 세계 최초 1500V UL 인증을 획득했으며, 방음터널용 태양광을 납품하고 MW급 태양광발전소도 국내 최초로 준공했다. 이러한 최초의 역사라는 자부심을 갖고 다음달 열리는 대한민국 에너지대전에서 제품 브랜드명인 PRIDE를 발표할 예정이다.
신규 설비 도입 이후 하프컷과 멀티와이어 기술을 적용해 모듈 효율과 내구성을 강화했으며 양면발전 기술을 통해 발전효율도 극대화했다. 차세대 태양전지 탑콘, 헤테로정션 셀 등 모듈화 기술도 개발해 태양광 모듈 트렌드를 선도할 준비를 마쳤다. 국내 시장 상황에 따라 M12 670W급 고출력 모듈도 출시할 계획이다.
서 공장장은 “저탄소 제품 및 수상형 모듈을 생산해 사업자의 니즈에 맞추고 있으며 앞으로도 M10 제품을 주축으로 고내구성 친환경 모듈과 영농형 태양광 모듈 등 다양한 제품군을 선보일 예정”이라며 “높은 품질의 태양광 모듈을 글로벌 시장에 공급하고, 공정개선을 통한 제품 차별화를 추진하는 등 경쟁력을 강화하겠다”고 강조했다.
<대전=진경남 기자 jin07@e2news.com>