미국 썬파워 전략적 파트너로 세계 최고 효율 제품 공급

태양전지 잉곳 웨이퍼 생산과 PV 시스템 사업 적극 나서

신재생에너지 산업의 반도체라 불리는 태양전지 셀을 만드는 잉곳과 웨이퍼는 그 성장성이 매우 높은 것으로 전문가들은 전망한다. 때문에 세계적 기업과 국내 대기업들이 이 분야에 적극 진출 투자를 아끼지 않고 있다. 중견 그룹인 웅진그룹도 재료 사업에 적극 뛰어 들었다. 웅진그룹의 신재생에너지 산업을 이끌고 있는 기업이 웅진에너지를 소개한다.

웅진에너지는 2006년 설립된 태양 전지용 잉곳과 웨이퍼를 제조하는 회사다. 웅진그룹 계열사로 웅진폴리실리콘과 함께 웅진의 차세대 성장엔진 중 하나다. 웅진에너지는 대표적인 태양전지 셀 생산업인 미국의 썬파워과 합작하여 잉곳(Ingot)를 생산해 왔다. 또한 웨이퍼(wafer) 생산은 지난해 500MW에 달했고, 2014년 1.5GW 이상 생산을 목표하고 있다. 이를 위해 웨이퍼의 고품질을 위해 웨이퍼 메탈 실험실을 운영하고 있다. 웅진에너지는 또한 PV 시스템 사업으로 그린홈 100만호 사업, 일반보급보조사업, 태양광발전 사업을 추진하고 있다.

웅진에너지, 1GW 태양광 잉곳 생산체제 구축

웅진에너지는 2010년 두 번째 생산라인을 완공하고 국산 단일공장 연산 1GW 시대의 서막을 열었다. 웅진에너지는 대전 테크노밸리 제2공장은 2009년 11월 착공에 들어가 이날 1년여 만에 모습을 드러낸 제2공장은 2,800억원을 들여 4만6512m2 부지에 연면적 3만6,855m2을 사용하는 지하 1층, 지상 3층 규모로 건립됐다. 특히 제2공장은 6.3인치(160mm), 8인치(200mm) 잉곳은 물론 신규 고객 니즈에 따른 고부가가치 사업인 6인치, 8인치의 웨이퍼를 본격 생산하는 능력을 갖췄다.

아울러 협력사와 초기단계인 장비설계 시점부터 협업하는 상생경영을 통해 주요 핵심장비중 하나인 잉곳 그로워 장비를 전량 국산화함으로써 전체 장비국산화율을 80% 이상으로 끌어 올렸다. 웅진에너지는 본격적인 양산 가동에 들어가 램프업 속도를 시장 상황에 따라 탄력적으로 조절, 1,2공장 합해 잉곳 1GW, 웨이퍼 500MW의 생산 규모를 갖추고 있다. 웅진에너지 관계자는 "제2공장 준공으로 단결정 실리콘 단위 공장으로는 전 세계 최대 규모의 생산능력을 갖추게 되었다"며 "기술, 품질, 생산능력이라는 3가지 중심축을 바탕으로 태양광 글로벌 리더로 도약하겠다"고 강조했다.

웅진에너지, 잉곳·웨이퍼 3공장 설립… 5,144억 투자

웅진에너지는 지난해 2014년까지 5,144억원을 투자하여 태양전지용 잉곳 웨이퍼 제3공장을 설립한다고 발표했다.

제3공장은 본사 및 1，2공장이 위치한 대전 유성구 대덕테크노밸리에 들어서며 지난해 하반기 착공해 2014년 완공될 예정이다. 현재 웅진에너지 제1,2공장의 총 생산능력은 잉곳 1GW，웨이퍼 500MW로 제3공장이 완공되면 잉곳 2GW，웨이퍼 1.5GW로 늘어난다.

회사 관계자는 “앞으로 고효율 태양전지 수요가 증가할 것으로 예상되는 만큼 선제적으로 생산능력을 확충해 글로벌 시장을 선도해 나가겠다는 포석”이라고 말했다. 웅진에너지는 2007년 11월에 1공장을，2010년 11월에 2공장을 각각 준공한 바 있다. 2010년 12월에는 대전시와 제3공장 증설을 위한 3만3,057m2(1만평) 규모의 공장 부지 매입 계약을 체결했다.웅진에너지는 3공장 전체가 양산 가동에 들어가는 2015년이 되면 매출 1조원을 달성할 것으로 기대하고 있다. 웅진에너지 관계자느 “미래 경쟁력을 확보하기 위한 선제적인 노력의 일환”이라며 “글로벌 톱 태양광 소재기업으로 거듭날 수 있는 계기가 될 것”이라고 말했다.

웅진에너지, 세계 첫 다이아몬드 100% 적용 기업

웅진에너지는 태양전지에 쓰이는 웨이퍼 제조공정에 다이아몬드 시대가 열었다. 다이아몬드 공법은 탄화규소와 냉각수(Coolant) 등을 섞어 만든 화학용 액체인 슬러리(Slurry)를 사용하는 기존 방식에 비해 공정시간이 크게 단축되고 생산성 향상, 친환경 등의 장점을 도모할 수 있기 때문이다. 잉곳을 잘라 웨이퍼를 만드는 공정에 다이아몬드로 구성된 ‘다이아몬드 와이어 소(Diamond Wire Saw)’ 설비를 100% 적용하고 있다. 관련 공정에서 이 같은 방식을 100% 적용하는 것은 웅진에너지가 세계에서 처음이다.

태양전지를 제조하기 위해선 모래 등을 원료로 한 폴리실리콘으로 기둥 모양의 잉곳을 만들고 이 잉곳을 얇게 잘라 판모양의 웨이퍼를 우선 생산해야 한다. 잉곳에서 얼마나 많은 양질의 웨이퍼를 만드느냐가 태양전지의 열효율을 판가름하는 1차적인 관문이 되는 셈이다. 웅진에너지 관계자는 “대전에 위치한 제2공장에 당초 계획했던 총 36대의 설비 중 현재까지 27대를 설치했고 9월까지 36대 설치를 완료해 본격적으로 500메가와트(MW) 양산 체제에 돌입할 계획”이라고 전했다.

대부분 회사들이 ‘다이아몬드 와이어 소(다이아몬드 방식)’ 설비를 일부 도입하고 있지만 슬러리를 활용한 ‘슬러리 와이어 소(Slurry Wire Saw)’ 방식(슬러리 방식)과 혼용해서 사용하고 있다. 하지만 슬러리 방식은 잉곳을 절단할 때 시간이 많이 걸리는 단점이 있다. 한 예로 20.32cm(8인치) 잉곳를 절단할 경우 슬러리 방식에선 8시간이 걸리는 반면 다이아몬드 방식은 4시간으로 절반가량 시간이 줄어든다.

또 슬러리 방식은 연마제를 섞은 화학용 액체를 사용하기 때문에 환경오염 우려도 있다. 아울러 높이가 40cm인 잉곳의 경우 통상 6,000장 정도의 웨이퍼가 나오지만 다이아몬드 방식을 적용하면 더욱 많은 웨이퍼 생산도 가능하다.

웅진에너지 관계자는 “다이아몬드 방식을 적용하면 웨이퍼 표면 손상 정도(Damage Depth)나 표면 이물질이 현저하게 낮아 양질의 웨이퍼를 생산할 수 있다”면서 “이미 선진국 등에선 이 방식이 많이 사용되고 있다”고 덧붙였다.

한편 다이아몬드 방식의 핵심인 절단부품은 국내에선 일진다이아몬드가 유일하게 공급하고 있는 것으로 알려졌다. 일진다이아몬드 관계자는 “태양전지용 기판뿐만 아니라 발광다이오드(LED) 제조를 위한 사파이어 잉곳 절단 등 관련 기술이 다양한 분야에서 응용되고 있어 올해부터 본격적으로 부품 생산을 시작했다”고 전했다.

미국 썬파워 지분 매각… 파트너십 유지키로

미국 회사와 합작으로 시작한 웅진에너지가 지난해부터 홀로서기에 적극 나서고 있다. 합작사인 미국의 썬파워가 투자지분 전략을 매각했기 때문이다. 최근 증권가에 따르면 미국 태양광 발전업체 썬파워가 웅진에너지 보유 지분 전량을 매각했다. 이번 지분 매각이 가뜩이나 태양광 시장 불황으로 최근 시련을 맞고 있는 웅진에너지에게 어떤 영향을 끼칠 지 귀추가 주목되고 있다.

1월 11일 관련업계에 따르면 썬파워는 지난 10일 웅진에너지 지분 5.23%(약 324만주)를 전량 매각했다.

당초 31.2%의 웅진에너지 지분을 보유했던 썬파워는 지난해 9월부터 지속적으로 지분을 매각해왔다. 웅진에너지가 썬파워와 웅진의 합작사인 만큼 썬파워의 계속되는 지분 매각은 양사의 관계에 악영향을 끼치는 게 아니냐는 우려도 제기돼 왔다. 썬파워는 웅진에너지 매출의 65%(지난해 3분기 기준)를 차지하는 핵심 공급처다.

썬파워의 지분 매각도 전량이 아닌 5%만 남길 것이란 전망이 우세했다.

양사 관계의 상징적 의미 때문이다. 하지만 썬파워는 이번에 지분을 전량 매각하면서 웅진에너지와의 완전히 연결고리를 끊었다. 이에 업계는 가뜩이나 태양광 시장 불황으로 힘든 시기를 맞고 있는 웅진에너지에 우려의 시선을 보내고 있다. 최근 웅진에너지는 잇달아 장기공급계약이 해지되는 아픔을 겪고 있는 상황이다. 여기에 이번 지분 매각으로 최대 매출처인 썬파워도 잃는 게 아니냐는 우려다.

하지만 웅진에너지는 이 같은 업계의 시선에 답답함을 하소연하고 있다. 이번 지분 매각은 지난해 프랑스 토탈에게 인수된 썬파워가 유럽시장 공략을 위해 단순히 자금을 확보하려는 행동이라는 입장이다. 즉 썬파워와의 지분 관계가 끊어져도 사업적인 관계는 계속 이어나갈 것이라는 것이다.

실제 웅진에너지는 올해 썬파워와 3,000톤 규모의 단결정 웨이퍼 공급 계약 체결에 대해 잠정합의한 것으로 알려졌다. 이는 지난해 2,800톤보다 200톤이 늘은 규모다. 웅진에너지는 현재 1GW 규모로 24% 효율을 가진 단결정 웨이퍼만 생산하고 있다. 웅진에너지 관계자는 “썬파워와의 관계가 이상이 있었다면 올해 계약이 오히려 늘 수 없지 않겠느냐”면서 “또 썬파워가 원하는 효율과 규모를 뒷받침할 수 있는 웨이퍼 업체는 전 세계적으로도 그리 많지 않기 때문에 거래관계엔 전혀 문제가 없을 것”이라고 설명했다.

웅진에너지 www.woongjinenergy.com

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