박종환 HD현대에너지솔루션 대표이사 - 기후위기 속 에너지 전환의 중요성, 세계 최고 수준의 태양광 에너지 산업 선도를 위한 HD현대에너지솔루션의 지속가능한 발걸음

기후위기 시대의 에너지는 국가경쟁력을 넘어 안보와도 직결되는 핵심사안으로 떠올랐다. 전례 없는 기후위기를 마주한 전 세계는 위기대응을 위한 탄소중립과 재생에너지 확대 방안을 분주히 모색하고 있다. 미래의 환경적 지속가능성을 담보하기 위해서는 화석연료 기반의 에너지시스템에서 친환경·저탄소 에너지시스템으로의 전환이 필수인 까닭이다. 날로 극심해지는 기후변화를 완화하기 위한 전 세계 기업과 정부의 노력은 에너지 이니셔티브 RE100과 CF100 등 여러 캠페인으로 이어지고 있다. 재생에너지를 탄소중립과 에너지안보 달성의 핵심 수단으로 삼는 캠페인을 실천함으로써 에너지 소비자이자 이윤을 추구하는 기업을 중심으로 기후변화에 대응하고, 재생에너지를 확산시키기 위한 비즈니스 모델을 구축·공유하기 위함이다. 유럽이 내놓은 ‘탄소국경조정제도(CBAM)’와 미국의 청정경쟁법은 탄소중립은 이제 환경뿐 아니라 경제를 판가름 짓는 중요한 기준으로 자리매김했음을 실감케 한다. 이에 우리 정부는 탄소중립과 에너지안보를 위한 질서 있고 체계적인 재생에너지 확대를 목표로 하는 ‘질서 있는 태양광 확산’ 전략을 내걸었다. 비용하락에 기여하는 효율적 입지 발굴 및 제도개선 등 보급전략을 마련하고, 산업생태계 복원, 미래기술의 선제적 확보를 위한 지원에 나선 것이다. 더불어 각종 제도 개편을 통해 태양광 산업생태계 복원에 주력할 계획이다. 전 세계가 신재생에너지에서 기후위기에의 대응책을 모색하는 지금, 지속적인 R&D 투자와 최첨단 생산 설비 확충으로 세계 최고 수준의 태양광 셀과 모듈을 생산하는 HD현대에너지솔루션은 환경, 사회, 경제적 측면에서 재생에너지가 갖는 미래지향적인 이점을 기반으로 인류가 마주한 당연하고도 절실한 과업인 에너지 전환에 앞장서고 있다.

지속가능하며 안전한 에너지원 ‘태양광’ 솔루션 공급해온 HD현대에너지솔루션

미국 국립재생에너지연구소(NREL)는 한 시간 동안 지구에 입사하는 태양광에너지의 양만으로 1년간 전 세계가 필요로 하는 에너지를 공급할 수 있음을 밝혔다. 태양이 사라지지 않는 한 지구를 오염시키지 않으면서도 가정과 사회를 위한 냉·난방과 조명에 필요한 에너지를 수급할 수 있는 셈이다. 이처럼 지속가능하며 안전한 형태의 전기를 생산하는 태양광은 전 세계의 기후변화 솔루션 개발에 있어 중심적 역할을 담당하고 있다. 태양광 에너지산업이 전력 수요가 가장 많은 시기에 경제성과 안정성을 갖춘 이상적인 청정 에너지원으로 주목받는 이유다.

HD현대에너지솔루션은 대한민국을 대표하는 태양광 전문 기업으로 대면적화 및 고효율 기술이 반영된 태양광 제품 생산과 함께 글로벌 TOP-Tier 파트너사와 협력 체제를 통하여 글로벌 공급망을 구축하고 있다. 2004년 현대중공업 내 태양광사업 전담조직에서 출발해 2019년 코스피 상장한 이후 오랜 경험 및 기술력을 바탕으로 각 산업 분야별 최적의 솔루션을 제공하며 PV Total Solution Provider로서의 위상을 높이고 있다. 먼저, HD현대에너지솔루션은 육상·루프탑·수상 태양광 솔루션을 제공하고 RE100(Renewable Energy 100%) 캠페인에 참여하는 기업들에게 자가소비를 위한 자가발전형 솔루션을 제공하고 있다. 또한, 판교 글로벌 연구개발 센터(GRC)와 충북 음성 소재지의 R&D센터에서 연구를 수행하며 태양광 셀·모듈 제품의 효율, 출력 향상 및 신뢰성 개선 기술개발에 주력하고 있다. 이러한 노력은 국내 최초의 유럽시장 진출, 국내 최대 규모의 R&D센터 설립 등의 성과로 이어졌으며, HD현대에너지솔루션은 계속해서 세계 최고수준의 제품을 개발·공급하고 있다. 이와 같은 성과를 바탕으로 박종환 대표이사는 한국태양광산업협회 제41차 이사회에서 6대 신임 회장으로 만장일치로 추대되기도 했다.

한편 태양광을 전기에너지로 변환시키는 가장 작은 단위인 ‘셀’을 전지판 형태로 가공한 것을 ‘모듈’이라고 하는데, 태양광 발전 시스템의 핵심부품인 태양광 모듈은 간단한 전자 장치에 사용되며, 배터리와 유사한 형태를 띤다. 광전지 모듈은 태양 전지의 패키지형 상호 연결 어셈블리를 칭하며, 모듈의 묶음인 ‘패널’을 전류와 전압에 맞게 직렬 및 병렬 구조로 설계해 태양광 시스템을 구조물에 설치하는 작업을 ‘어레이’라 칭한다. 대형 광기전 셀 어레이를 활용한 태양광 어레이는 대량의 광기전 태양광 에너지를 생산한다. 어레이의 크기와 햇빛의 양에 따라 태양 에너지 시스템은 가정, 공장, 도시의 요구를 충족시키기에 충분한 전력을 생산하며, 광전지 모듈 또한 계산기 등 소형 전자 장치부터 태양열 농장 등의 대규모 상업 및 산업 응용 프로그램에 이르기까지 모든 전력 수요를 충족한다.

HD현대에너지솔루션의 양면발전형 태양광 모듈인 OI시리즈는 고효율 HJT(Heterojunction Technology, 이종접합 기술) 기술이 담겼다. 23%의 높은 효율로 21%대의 기존(PERC) 모듈 대비 같은 면적에서 더 많은 발전량을 획득할 수 있다. 낮은 온도계수(-0.26%)로 고온 환경에서도 안정적인 발전 성능을 유지한다. 더불어 LID(초기 성능 저하) 및 PID(전계 유도 성능 저하) 방지 기술은 모듈 설치 이후 발생할 수 있는 출력 저하 현상을 최소화하며 척박한 환경에서도 변함없는 내구성과 장기 신뢰성을 담보한다. N TOPCon 모델인 NJ시리즈는 N타입 TOPCon(Tunnel Oxide Passivated Contact) 기술을 적용하였다. 이 기술은 모듈 후면에 얇은 터널 산화막과 토핑된 폴리실리콘층으로 전자의 재결합을 줄이고 전기 전도율을 높인다. 800℃ 이상의 고온 공정 시 N형은 P형과 달리 웨이퍼 내 불순물인 붕소와 산소의 결합이 일어나지 않아 지속적인 초기 발전 성능을 제공한다. 모듈 앞뒷면이 모두 유리인 Glass to Glass 설계로 앞면만 Glass 타입 대비 외부 환경(고온, 습기)에 강하다. 수상 전용 태양광 모듈인 UJ 시리즈, 저일사 환경에서의 발전량을 증가한 가정용 태양광 모듈인 OH, YJ 시리즈 등 부문별 특화된 모듈설계는 뛰어난 효율과 내구성을 자랑한다.

태양광 발전 시 태양전지에서 발생하는 직류전기(DC)를 우리가 사용할 수 있는 교류전기(AC)로 바꾸어주는 인버터는 태양광 발전에서 모듈만큼이나 중요한 핵심부품이다. HD현대에너지솔루션은 글로벌 파트너사와 함께 다양한 인버터 제품을 공급하고 있다. KS인증을 획득한 고효율·고신뢰성의 스트링 인버터 및 자체적인 발전량 모니터링 시스템을 함께 제공하여 고객들의 태양광 발전 수익을 극대화할 수 있다. 이에 지난해 5월 HD현대에너지솔루션이 태양광 모듈 ‘톱 퍼포머’로 선정되는 쾌거를 달성하기도 했다. ‘톱 퍼포머’는 글로벌 태양광 전문 검증기관인 ‘PV Evolution Labs(PVEL)’의 태양광 모듈 신뢰성 평가를 바탕으로 선정된다. 고온·저온, 고습도, 고압력 등 다양한 극한의 환경에서 6가지 성능시험을 진행, 모듈의 출력 감소폭인 2% 이하인 제품에 톱 퍼포머를 수여한다. PVEL의 태양광 모듈 신뢰성 평가는 일반적인 인증시험과 비교해 훨씬 더 혹독한 기상 환경에서도 모듈의 성능이 장기적으로 유지될 수 있는지 확인하는 것으로, HD현대에너지솔루션의 기술력을 세계적으로 인정받는 계기가 되기도 했다.

지속적인 R&D에 더한 엄격한 성능 및 장기신뢰성 평가, 태양광에너지 산업의 지속발전을 이끄는 글로벌 리더십으로 이어져

HD현대에너지솔루션은 차세대 기술로 주목받는 초고효율 태양광 제품 개발에도 박차를 가하고 있다. 지난해 5월 국내 부품·장비생산기업, 태양광 연구기관 및 대학 등 8곳이 함께하는 산업통상자원부의 국책 과제인 ‘대면적 박형 HJT 태양전지 및 모듈 양상 기술 고도화’ 주관기관으로 선정됨에 따라 2026년까지 초고효율 대면적(M10급) HJT 태양전지를 양산한다는 계획이다. 현재 20% 초반 수준인 태양광 제품의 발전효율을 26%까지 높이는 것이 목표다. 더불어 HJT 관련 소재·부품·장비 기술 개발과 상용화를 추진하며 국내 태양광산업 생태계의 활성화를 이끈다는 구상이다.

또한, 상용 태양전지의 한계효율인 29%보다 15%p 높은 44% 수준의 이론적 최고효율을 자랑하는 페로브스카이트-실리콘 기반 탠덤 태양전지 상용화 준비를 위한 기술을 개발 중이다. 이러한 기술력 발전을 이끈 HD현대에너지솔루션의 R&D센터는 국제공인시험기관인 UL로부터 태양광 모듈 인증시험이 가능한 시험소로 승인받았으며, 현재까지 모듈 자재의 내구성과 신뢰성을 검증하고, 개발 및 양산 모듈의 성능과 장기신뢰성 시험을 진행해왔다. 또한, HD현대에너지솔루션이 2009년부터 실증평가단지 및 각종 환경 시험 챔버와 시험장비를 갖추고 모듈의 내구성과 장기신뢰성을 엄격히 평가하여 품질 경쟁력을 확보하고 있다.

더불어 지난해 8월 HD현대에너지솔루션은 친환경 RoHS 인증을 획득했다. 폐기물 매립, 소각 등 처리와 재활용 과정에서 인체와 환경에 미치는 위험을 줄이기 위해 유럽연합이 2006년 7월부터 시행해온 RoHS는 전기전자 제품, 의료기기, 감시 및 제어기기 등 특정 유해물질에 대한 사용을 제한하는 규정이다. 아직까지 태양광 모듈의 유럽 수출에 RoHS 인증이 반드시 필요한 상황은 아니지만, 세계 각국에서 강화되고 있는 유해물질 사용 및 폐기 제한 움직임에 선제적으로 대응하기 위한 행보라 풀이된다. 우수한 품질의 제품을 넘어 인체와 환경에 안전한 기술개발을 선도하는 HD현대에너지솔루션의 노력이 태양광에너지 산업의 지속발전을 이끄는 선제적 리더십으로 뿌리내리고 있다.

이와 함께 지난 9월 아프리카에서는 422억 원 규모에 달하는 성공적인 수주 소식을 전했다. 포르투갈 건설업체 MCA社와 130MW 규모의 태양광 모듈 공급 계약을 체결한 것이다. 아프리카 앙골라 지역 60개 마을 약 20만 가구에 전기를 공급할 수 있는 수준이다. 기업의 성장과 안정적 수익 확보가 필수인 만큼 미국·유럽·호주 등 기존시장에서는 주택용뿐만 아니라 상업용 및 유틸리티 시장의 기회 창출에 집중하는 한편 아프리카 등 신흥시장을 적극 개척한다는 계획이다.

에너지 이용을 근본적으로 바꾸어놓을 태양광 발전, 맞춤형 태양광 솔루션 제시하는 PV 토털솔루션 프로바이더

나아가 HD현대에너지솔루션은 탄탄한 기술력을 바탕으로 산업용 태양광 프로젝트 개발부터 금융조달(PF) 및 건설(EPC), 운영(O&M) 관리까지 단계별 최적의 솔루션을 제공하고 있다. 더불어 태양광 발전소 모니터링 시스템 등 최적의 IT 솔루션으로 프로젝트 기획부터 건설 후 운영관리까지 과정 전반을 지원한다. 태양광 모듈 및 인버터에서 계통연계 시스템 구성을 아우르는 주요 기자재에 대한 자체 조달 시스템은 안정적인 태양광 발전사업 운영도 보장한다. 리스 사업 형태로도 운영할 수 있는 초기 투자 비용 및 관리비 부담 없이 사용량에 따른 월 사용 요금만 납부하면 된다. 최근 CJ제일제당과 2.7MW급 태양광 발전소를 구축했으며, 이는 연간 3.5GW의 재생에너지를 생산하여 총 1,607t의 탄소배출 저감이 가능하다.

뿐만 아니라 HD현대에너지솔루션은 국가 전력계통의 안정적 운영을 위한 전력중개사업을 펼치고 있다. 소규모 에너지 자원관리 효율성과 안정적인 전력망 운영을 위해 한국전력거래소(KPX)에서 주관하는 전력중개사업은 전력중개사업자가 재생에너지 발전량을 하루 전에 미리 예측하여 일정 오차율 이내로 맞출 경우, 기존 전력수입 외 추가 수익을 얻을 수 있는 제도이다. HD현대에너지솔루션은 자사 태양광 시스템이 설치된 전국 모든 발전시설의 동작 상태를 실시간으로 원격 모니터링하는 ‘하이 스마트(Hi-Smart) 3.0’을 기반으로 분산된 태양광 발전소의 발전량 데이터를 하나로 모으는 가상 발전소(VPP)를 구축해 수익성을 극대화하는 것은 물론 집합자원으로 가입 시 O&M을 통해 발전량 손실을 최소화하도록 돕는다.

기후위기는 에너지 대격변기를 여는 단초로 작용했다. 더 안전하고, 더 깨끗한 에너지를 향한 인류의 고민은 태양광 발전이라는 해답에 닿았다. 매일 새로이 비추는 태양 빛을 이용해 공해를 일으키지 않으면서도 곧바로 전기에너지를 생산해낸다. 누구에게나 주어지는 태양 빛을 활용해 전기를 만들고 사용할 수 있다는 점에서도 고무적이다. 누구나 손쉽게 에너지 생산자가 될 수 있기에 진정한 에너지 민주화가 이루어질 것이라는 기대가 나온다. 거대 자본과 설비를 필요로 하던 화석연료 시대를 넘어 비교적 저렴한 비용만으로 태양 빛을 에너지원으로 사용할 수 있게 되었다는 사실은 중앙 집권적이던 에너지 권력이 시민에게로 분산됨을 의미한다. 일각에서는 태양광 발전이 에너지 양극화를 해소하는 신호탄이 될 것이라 전망한다. 기름 한 방울 나지 않는 대한민국도 태양광을 이용하면 에너지 자립에 도달할 수 있다.

태양광 발전을 둘러싼 각국의 경쟁과 기술 발전도 눈부시다. 미국·독일·호주에서는 이미 태양광 발전이 다른 석탄·가스보다 높은 경제성을 확보했다고 알려졌다. 미국은 단독주택에의 태양광 설치를 의무화하며 신재생에너지를 통한 에너지 자급자족을 독려하고 있으며, 독일은 20여 년째 신재생에너지 발전을 중심에 둔 사회 시스템 변화를 실천하고 있다. 우리나라 역시 전 세계 200여 개국이 모여 기후위기 대응 방안을 논의하는 COP28(제28차 유엔기후변화협약 당사국 총회)에 참가한 123개국은 2030년까지 재생에너지 발전량을 3배 늘려 11TW까지 확대하고, 에너지 효율 개선율을 2배 늘린 4% 이상을 달성할 것을 약속했다. 탄소중립, 파리기후협약 등 국제적 합의에 더해진 탄소 국경세 등 실물 경제에 영향을 미치는 각종 규제는 친환경 재생에너지 전환의 필요성을 더욱 가중시킨다.

사물이 모두 인터넷과 연결되고, 자율주행 전기차로 이동의 자유를 얻을 스마트시티와 함께 폭발적으로 늘어날 에너지 소비를 충족시킬 유력한 주요 에너지원으로 꼽히는 태양광 발전은 에너지의 생산과 사용 방식을 근본적으로 바꾸어놓을 것이다. 이러한 변화의 기로에 선 지금, 반도체와 IT가 발달한 한국은 태양광 발전과의 시너지를 바탕으로 매력적인 스마트시티를 건설할 충분한 역량을 갖추고 있다. HD현대에너지솔루션은 태양광, 셀, 모듈 등 미드 스트림 사업의 안정적 매출 위에 인버터, EPC, 전력중개사업, O&M, BIPV 솔루션으로 포트폴리오를 확장하며 다양한 환경에 최적화된 맞춤형 태양광 솔루션과 서비스를 제공하는 PV 토털솔루션 프로바이더로서 대한민국의 태양광산업 발전을 이끌고 있다. 친환경 초고효율 태양광 제품 연구개발과 투자를 바탕으로 지속 가능한 경영을 실천하는 동시에 다각화된 포트폴리오로 지속가능한 미래 에너지 생태계를 구축하는 모습이다. ‘토탈 에너지 솔루션 기업’ HD현대에너지솔루션이 그리는 대한민국의 에너지 자립과 글로벌 토탈 에너지 솔루션 기업으로서 펼쳐 나갈 지속 가능한 미래 50년이 기다려진다.