황철주 주성엔지니어링 회장이 19일 경기도 용인 R&D센터에서 가진 서울경제와의 인터뷰에서 “세계 최고 수준의 태양광 발전전환효율을 꾀하고 있으며, 2~3년 내 이를 35%까지 높여 전기차 등에 적용하는 방안을 추진하겠다”고 밝히고 있다.“지구촌이 기후위기로 시름이 큰 상황에서 세계 최고 수준의 태양광 발전 전환 효율을 달성했습니다. 앞으로 2~3년 내 전기차, 드론, 로봇 등 뉴모빌리티에 태양전지를 적용할 수 있는 수준으로 발전시킬 중요한 계기를 만들었습니다.”
황철주(62·사진) 주성엔지니어링 회장은 19일 경기도 용인 연구개발(R&D) 센터에서 서울경제와 인터뷰를 갖고 “최근 한국에너지기술연구원에 시험평가를 의뢰한 결과, 연구소 장비가 아닌 기업의 양산 장비를 통해 최고 발전 전환 효율을 꾀한 태양전지를 개발했다는 것을 확인 받았다”며 이같이 밝혔다. 황 회장은 1993년 창립 이후 우리나라에서 처음으로 반도체·디스플레이 전공정과 태양광 고효율 장비를 독자 개발하는 등 특허가 2,200여개에 달한다.
그는 “반도체 장비와 디스플레이 장비를 개발하면서 일찌감치 태양광 장비 R&D에 뛰어들며 융·복합 연구를 통해 시너지를 올리고 있다”며 "최근 에너지기술연구원 평가에서 N타입의 단결정 태양전지(HJT)가 발전전환효율 24.45%를 달성했다. 이는 태양광이 앞으로 친환경 에너지 혁명을 견인하는 견인차가 될 수 있다는 것을 시사한다”고 의미를 부여했다. 현재 시중에서 쓰이는 태양전지의 경우 빛(태양)에너지를 전기에너지로 변환한 발전전환효율이 평균 21.7%가량이다. 이에 대해 에너지기술연구원 관계자는 “이 실험은 양면형 태양광발전소자의 측정에 권장되는 ‘무반사 배경’ 조건이 적용되지 않았다”며 “연구원에서 지금까지 시험평가한 태양전지 중 가장 높은 발전전환효율을 달성했다”고 해석했다. 이런 식으로 후면에서 반사되는 빛을 받는 반사 배경 조건을 적용할 경우 다소 발전전환효율이 상승할 수 있으나, 주성엔지니어링이 달성한 최고의 기술력을 손상할 정도는 아닌 것으로 분석된다.
따라서 이번에 개발한 발전전환효율 24.45%의 태양전지를 가정의 지붕 발전설비(10KW)에 적용할 경우 시중에서 가장 많이 쓰이는 21%대 태양전지에 비해 설치면적은 약 18%, 필요한 모듈개수는 16%가 줄어들 것이라고 황 회장은 분석했다. 대형 태양광발전소 100MW를 설치한다고 가정하면 24.45% 태양전지의 토지면적은 약 96만㎡(약 29만평)이면 돼 21%대 태양전지에 비해 면적으로는 축구장 12개 규모, 모듈개수는 15% 각각 절감될 것으로 예상된다. 태양광은 폴리실리콘을 잉곳과 웨이퍼로 전환한 뒤 만든 태양전지 60개 또는 72개를 집열판에 모으면 한 개의 모듈이 된다.
황 회장은 “반도체에서 빛을 전기로 바꾸면 태양광이고 역으로 전기를 빛으로 바꾸면 디스플레이로 세 분야의 기술원리가 같다”며 “지난 2004년부터 고효율 태양전지 기술개발을 위한 R&D에만 약 3,000억원 이상을 투자했다”고 털어놨다. 이어 “반도체 미세공정과 유기발광다이오드(OLED) 디스플레이 대면적 증착기술을 접목한 융복합 기술이라든지 울산과학기술원(UNIST)와 한국과학기술연구원(KIST)와의 페로브스카이트 공동연구에도 박차를 가하고 있다”며 “오는 2023년까지 세계 최초로 양산 가능한 발전전환효율 35% 이상 태양전지 개발을 목표하고 있다”고 힘줘 말했다. 이렇게 되면 2~3년 내 3시간가량 태양광 발전을 할 때 평균연비가 kwh당 22㎞를 갈 것으로 보여 서울에서 대전 너머까지 130㎞가량 주행할 수 있게 되는 셈이다.
황 회장은 “밤이나 비 오거나 흐릴 때는 태양광 발전이 여의치 않아 2차전지 배터리와 보완재가 돼야 한다”며 “태양광 발전전환효율을 35%까지 높일 경우 모빌리티와 신재생에너지 시장에서 우리나라가 ‘퍼스트 무버’로 도약하며 ‘게임 체인저’가 될 수 있다”고 기대했다. 태양광 업계에서는 일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)도 중장기적으로 배터리로 가는 전기차에 태양전지를 입히는 방안을 검토하고 있는 것으로 보고 있다.
