정부는 2020년부터 건축연면적 1000m² 이상 공공건축물을 대상으로 신·증축, 또는 개축 시 의무적으로 예상에너지 사용량의 일정비율 이상을 신재생에너지로 공급하도록 했다. 공급의무비율은 2016년 18%에서 2년 주기로 단열기준을 강화해 올해 30%까지 확대된다. 2025년이면 연면적 500m² 이상 민간 및 공공 모든 신축 건축물로 확대 시행된다. 제로에너지건축물 인증을 받게 되면 건축물 취득세를 최대 15%까지 감면받게 되며, 용적률과 건축높이를 최대 15%까지 감면받을 수 있다. 이런 이유로 건축업계에서는 효율이 좋은 BIPV 찾기에 혈안이 되고 있는 가운데, 혁신적인 슁글드 BIPV모듈을 출시한 ㈜선우이앤씨(대표 문제현)이 많은 주목을 받고 있다.

 

 

BIPV란 ‘Building Integrated Photovoltaics System’의 약자로 건물 외벽에 기존 건축자재 대신 사용할 수 있도록 설계 및 생산된 건물일체형 태양광 패널을 말한다. 건물이나 구조물의 외벽 역할로 단열 및 편의성을 제공하는 동시에 전기를 생산하는 이중공급원의 역할도 수행할 수 있다. 현재 많은 기업이 BIPV 뛰어들었으며, 많은 제품이 출시되고 있다.

 

그렇다면 최근 많은 주목을 받고 있는 ㈜선우이앤씨의 BIPV는 어떻게 다른 걸까? 핵심은 슁글드(Shinlged) 기술에 있다. 기존의 태양광 모듈제조 방식은 셀과 셀을 직렬 연결하는 방식이다. 일반적인 BIPV는 버스바 부분에서 많은 저항이 생기게 되고 발전 효율을 떨어뜨린다. 버스바는 태양광 패널을 보면 일률적으로 하얀색 줄무늬가 보이는데 그것을 버스바라고 부른다. 버스바가 있는 획일적인 바둑판식의 디자인은 자유도 및 심미성이 떨어지며, 설치면적에도 대한 부분적인 제한이 있다. 그리고 버스바 부분에서 발생하는 음영은 발전효율을 떨어드린다는 치명적인 단점도 있다. 하지만 ㈜선우이앤씨의 슁글드 BIPV는 버스바 부분만 제거하고 셀을 분할하여 전기 전도성 접착물질인 ECA로 접착하여 이러한 단점을 완벽히 보완하고, 발전 출력은 대폭 향상시켰다. ㈜선우이앤씨 문제현 대표는 “슁글드는 버스바를 제거하여 저항을 개선했으며, 버스바로 인해 발생하는 그림자가 광수집량을 저하해서 출력을 떨어뜨리는 현상이 발생했는데, 이 문제도 개선되었다. 자연스럽게 심미성도 향상되었으며, 다양한 면적에 BIPV를 설치할 수 있다는 장점도 있다”고 언급했다.

 

 

슁글드 방식은 슁글드 전용셀을 사용하여 가로방향으로 절단한 뒤 그것을 직렬로 연결하는 방식이다. 얼마든지 폭과 넓이를 조절할 수 있으며, 어떠한 구조의 벽면에도 설치가 가능하다. 무엇보다 단위면적당 효율이 무려 20% 가량 향상된다는 것이 가장 큰 장점이다. 정부에서 규제로 하는 건물 전력의 자체 공급의무비율이 계속해서 상승할 것으로 예상되고 있는 가운데 20% 발전출력의 향상은 엄청난 상승폭이다.

 

슁글드 BIPV 제조기술을 보유하고 있는 업체는 국내에서는 ㈜선우이앤씨가 유일하며, 세계에서도 미국기업 단 2곳에서만 생산이 가능하다. 한국생산기술연구원(KITECH, 정채환 박사팀)은 수년간의 연구에 걸쳐 슁글드 기술을 개발하였으며, 미국 기업의 특허를 우회하여 특허로 등록을 마쳤다. ㈜선우이앤씨의 BIPV 슁글드 시험 결과를 보면 60셀 기준으로 207W/m²를 생산하고 있는데, 이는 단위 면적 당 출력이 세계 최고 수준이다.

 

세계 BIPV 시장 규모는 2020년 1억 1000만 달러였으며, 2026년에는 약 3억 6000만 달러 수준이 될 것으로 예상을 하고 있다. 국내 BIPV 시장은 연평균 18% 이상 성장하고 있으며, 시장 규모는 2021년 기준으로 약 1600억 원 정도이다.

 

2027년에는 5100억 원을 넘어설 것으로 예상된다. 우리나라 정부의 로드맵을 보면 2030년 BIPV 보급률을 14.5%까지 확대한다는 것을 목표로 하고 있다. 이러한 움직임에 가장 발 빠르게 움직이고 있는 곳은 탄소배출권 확보가 시급한 제조, 철강 등의 굴뚝 산업 기반의 기업들이다. 그중에서도 가장 선제적인 움직임을 보이는 대표적인 기업이 포스코다. ㈜선우이앤씨는 포스코와 함께 여러 가지 사업 방향을 모색 중이다. 문 대표는 “당사가 메이저급 기업 중 가장 가깝게 협력하고 있는 기업이 포스코다”고 언급했다.

 

 

㈜선우이앤씨는 이를 위해 O&M을 포함하는 특수목적법인 SPC법인 ㈜카본프리를 설립하고 다양한 기업과 연계하여 사업을 진행한다는 계획이다. ‘㈜프라즈마사이언스’와 ESS 관련 사업을 연계하는 한편 설계업체, 그리고 건설, 엔지니어링, 스마트그리드 사업을 영위하는 기업들이 이에 해당한다. 출자는 셀 가공, 모듈생산 및 BIPV를 제작하는 ‘㈜선우이앤씨’와 시공에 관한 기술을 보유한 ‘세종인터내셔널(주)’이 함께 한다는 것을 기본 골자로 하고 있다.

 

내용을 구체적으로 살펴보면 2022년 10MW의 제조시설에서 Designable BIPV의 생산을 시작하며, BIPV모듈 제조에 필요한 스트링 제조 장치와, 솔라 시뮬레이터, 라미네이터 및 기타 분석 장비를 이용할 예정이다. 2023년에는 100MW의 제조시설에서 제품을 생산하여 본격적인 양산에 돌입한다는 계획이다. 2024년에는 국내 시장을 안정화하고, 해외 시장도 본격적으로 진출한다. 특히 국내 지자체와 관공서, 그리고 민간 시장에 대한 수요처를 확보하고, 정부의 RE100 정책에 발맞춰 사업을 전개해 나간다는 로드맵을 세웠다. 이 과정 속에서 다양한 컬러와 패턴유리 및 강판을 사용해 눈부심 방지 및 심미성을 더욱 높이고, 루프탑 입면형, 캐노피, 방음벽 등 다양한 응용분야로 시장에 대응하고, 맞춤형 BIPV 개발을 통해 제품을 더욱 고도해나갈 계획이다.

 

 

㈜선우이앤씨에서 제공한 자료를 보면 올해 3월부터 H사 기존공장 지붕에 2MW급을 비롯해서 공공기관 및 다양한 민간공장에 제품을 공급할 예정이다. 문 대표는 “재생에너지 보급사업, 공공기관 의무화 사업, 제로에너지건축물 인증 의무화 등 정부 정책을 보았을 때 공공건축물 내 BIPV는 엄청나게 확대될 것이다. 이와 같은 움직임은 세계적인 움직임과 일치한다. 앞으로 시장가능성이 무궁무진하며, 당사의 역할도 더욱 커질 것으로 기대하고 있다”고 언급했다.

 

㈜선우이앤씨는 이러한 시장을 선점하기 위해 눈부심을 최소화하기 위해 물방울 패턴의 BIPV제품도 개발 중인 상태이며, 시장을 선행하고 선도할 수 있는 다양한 기술력 확보에 많은 노력을 기울이고 있다. 문제현 대표는 마지막으로 “5년 후에는 법제화가 완성되고, 당사의 생산시설이 완벽하게 확보될 것으로 보고 있다. 동시에 완전히 기술이전도 받게 되어 있기 때문에, 극적으로 해외진출에 나설 것이며, 글로벌 시장에서도 큰 영향력을 확보하는 것이 목표다”고 언급하며, 앞으로의 힘찬 청사진을 밝혔다.