[르포]태양광 모듈 年 300만장 생산…HD현대에너지솔루션 음성공장

HD현대에너지솔루션의 음성공장은 국내에서 가장 오래된 태양광 생산 공장이지만 설비는 모두 최신식이다. HD현대로보틱스와의 협업을 통해 스마트팩토리를 구현해 사람이 아닌 기계가 태양광 셀과 모듈을 생산한다.
지난 19일 방문한 HD현대에너지솔루션의 충북 음성공장은 수백개의 로봇들이 일사불란하게 셀과 모듈을 생산하고 있었다. 1공장은 출력 500~600메가와트(㎿)의 모듈 3000장을, 3공장은 750㎿ 모듈 4800장을 하루에 생산한다. 연간 기준 300만장에 가까운 모듈이 음성공장에서 만들어지고 있다.

이물질 방지를 위해 덧신과 헤어캡을 착용한 뒤 제3모듈공장에 들어갈 수 있었다. 사방이 하얗게 칠해진 공장 내부로 들어서자 반도체 공장에 온 것 같았다. 눈에 띄는 점은 자동화 설비가 구축돼 28만㎡에 달하는 공장 내부에서 근무하는 직원은 25명에 불과했다.


HD현대에너지솔루션에서 생산본부장을 맡고 있는 황명익 상무는 "HD현대에너지솔루션의 스마트팩토리는 첨단 스마트시스템과 무인 자동화 로봇을 도입해, 원자재의 입고부터 최종 제품생산까지 모든 공정의 이력과 품질을 관리하고 분석할 수 있다"며 "물류시스템을 자동화해 생산효율을 약 20% 높였다"고 자신했다.
3공장 입구에 들어서자 완성된 셀을 반으로 자르는 작업이 한창이었다. 1초마다 빨간 불빛이 번쩍였고, 순식간에 레이저가 셀을 잘라 다음 공정으로 보냈다. 셀을 반으로 나누는 것은 전류의 양을 줄여 저항 손실을 줄이고 효율을 높이기 위해서다.
이렇게 잘린 13개의 하프 셀은 하나의 스트링이 된다. 스트링은 다시 버스리본으로 연결돼 패양광 패널에서 생성된 전류를 이동시키는 통로가 만들어진다. 봉합재와 유리·백시트를 쌓은 뒤 검사하는 과정을 지나면 태양광 패널의 모습을 갖춘다. 기계가 검사를 끝낸 태양전지는 다시 직원들의 추가 확인 과정을 거처 불량을 솎아낸다.

다음 공정은 반제품을 진공 상태에서 열과 압력으로 밀봉하는 라미네이션 공정이다. 이날은 비가 많이 오고 바람이 부는 추운 날이었음에도 뜨거운 열이 작업에 동원돼 훈기를 느낄 수 있었다. 이날 낮 최고 기온은 14도에 불과했으나 실내 온도는 28도로 더웠다.

밀봉된 모듈은 가장자리에 금속 프레임을 조립하는 프레이밍 과정을 거친다. 여기에 태양광 모듈에서 생산된 전기를 외부로 전달하는 부품인 정션박스를 붙이면 제품이 완성된다. HD현대에너시솔루션은 품질을 높이기 위해 출고 전 모든 완제품의 전류와 전압을 측정하고 있다. 이후 HD현대로보틱스의 로봇이 규격에 맞게 모듈을 분류하고 포장한다.
완성된 모듈 옆에 불량 판정을 받은 제품들이 쌓여 있었다. HD현대에너지솔루션은 까다로운 기준으로 제품을 생산해 작은 흠집이 있는 제품들도 모두 불량으로 처리했다. 불량 판정을 받은 제품도 사용에는 문제가 없어 B급 제품으로 정상 제품보다 저렴하게 판매된다. 까다로운 기준에도 불량률은 0.5%~0.7%에 불과하다.
HD현대에너지솔루션은 국내 최장 업력을 바탕으로, 우수한 기술력과 풍부한 생산·품질 노하우, 뛰어난 연구개발 인프라를 갖췄다. 경쟁사와 달리 셀 생산라인을 보유하고 있어 셀-모듈 간 기술 시너지를 극대화하고 있다. 현재는 글로벌 초격차를 확보하기 위해 신기술 개발을 추진 중이다.


음성공장에서 생산을 담당하는 위일환 상무는 "HD현대에너지솔루션은 현재 연간 셀 1GW와 모듈 1.4GW의 생산능력을 확보했다"며 "규모는 아직 작지만 가장 최신의 고출력 설비를 갖춰 최상급 제품을 생산할 수 있다"고 밝혔다. "현재는 차세대 기술로 각광받고 있는 초고효율 태양광 이종접합기술(HJT) 태양광 기술 개발에 매진하고 있다"고 덧붙였다.