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특집 | 태양광 난맥 ➋

중국산에 치인 국산 태양광 장비, 허약한 산업기반에서 생존 위기

‘태양광 인버터’, 발전 효율 결정짓는 중요 장비임에도 경쟁력 약화 새만금에 국산 장비만? “생각보다 기술 발전 안 됐더라”

중국산에 치인 국산 태양광 장비, 허약한 산업기반에서 생존 위기

[shutterstock]

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국내 태양광 인버터업계를 대표하는 A사는 2015년 태국의 한 태양광발전소로부터 발전용량 90MW 규모의 인버터 수출건을 따냈다. 계약금액이 520만 달러(약 61억 원)로, 그해 매출액(약 600억 원)의 10분의 1에 해당하는 규모였다. 창사 10년 만에 본격적인 수출 길이 열린 것이다. 당시 이 회사는 “급성장하고 있는 동남아 5개국의 태양광발전 시장에 교두보를 확보했다”고 자평했다. 

하지만 현재 A사는 태국을 상대로 계약금을 지급해달라는 소송을 벌이고 있다. 2016년 초 발전소 가동을 개시하고 얼마 안 돼 이 회사의 인버터에서 연달아 화재가 발생하자 태국 발전소 측이 중국산 인버터로 교체하면서 계약대금의 70%에 이르는 잔금 지급을 거부했다. A사 측은 “화재 발생 후 발전소 요구대로 수차례 수정, 보완했음에도 태국 발전소가 우리 제품을 현장에서 빼버렸다”며 “일단 태국 법원 1심에서 승소한 상태”라고 밝혔다.


태국에서 불탄 국산 태양광 장비

태양광발전 시스템. [shutterstock]

태양광발전 시스템. [shutterstock]

태양광업계는 이 사건을 국내 태양광 인버터 산업의 현주소를 보여주는 사례로 꼽는다. 국산 인버터가 기술과 경험 부족으로 해외시장에서 맥을 못 추는 가운데 중국산의 공격에 바로 노출됐다는 것이다. 

태양광 인버터는 집전판에 직류로 저장된 전력을 교류로 변환시켜 실생활에서 사용할 수 있는 전기 형태로 바꿔주는 설비다. 태양광발전 시스템을 송·배전 전력망에 연결하려면 인버터가 반드시 필요하다(그림 참조). 또한 전력 계통(Electric Power System)에 문제가 생길 때 발전 장치를 안전하게 정지시키는 역할도 한다. 한 태양광발전소 EPC(설계·조달·시공을 원스톱으로 제공하는 턴키방식의 사업) 분야 전문가는 “인버터는 태양광발전소의 여러 구성 요소 중 유일한 능동 디바이스”라며 “그만큼 복잡하고 중요한 역할을 수행한다고 볼 수 있다”고 설명했다. 한국에너지공단에 따르면 태양광발전소 건설에 드는 재료비 가운데 인버터 비중은 모듈(50%) 다음으로 높은 21%이다. 나머지는 구조물(14%), 전선(11%), 접속함(3%) 등이다. 

민준기 한밭대 에너지ICT공학과 교수는 “태양광발전소의 발전 효율을 결정짓는 장비는 모듈보다는 인버터”라며 “성능이 뛰어난 인버터로 전력변환효율을 높여야 발전소 수익성이 증대된다”고 설명했다. 전력변환효율이 1% 올라가면 발전량은 1% 증가한다. 일례로 100MW급 태양광발전소의 인버터 전력변환효율을 1% 향상시키면 연간 1.2GWh의 발전량이 더 생산돼 2억 원가량의 수익이 추가 발생한다고 한다. 



한국에 인버터 산업이 형성되기 시작한 것은 2000년대 중반부터다. 태양광 모듈(패널)은 2000년대 초반부터 국내에서 생산되기 시작했지만, 인버터는 주로 독일산 제품을 사다 썼다. 이후 태양광발전 보급 정책이 본격화하면서 국내에서도 인버터 산업이 개시됐다. 인버터업체들은 국내 태양광시장의 성장과 더불어 몸집을 키워나갔다. 인버터 제조·판매를 주된 사업으로 삼으면서 수백억 원대 매출을 내는 중소기업도 몇몇 배출됐다. 

하지만 이들 앞에 놓인 국내외 상황이 녹록지 않다. 국내시장에서는 태양광 모듈과 마찬가지로 중국산 제품의 공습이 거세고, 해외에서는 국가별로 상이한 ‘수출 장벽’을 넘지 못해 시장 개척에 어려움을 겪고 있다. 

태양광 모듈은 국제전기기술위원회(IEC) 인증을 받으면 세계 각 국가로 수출하는 데 별다른 걸림돌이 없다. 반면 인버터는 여기에 더해 계통 연결과 관련한 인증을 추가로 받아야 한다. 그런데 국가마다 계통 주파수가 상이하고 계통 품질, 즉 전력망의 안정성 수준이 다르다. 이 때문에 한국시장에 판매하던 인버터 제품을 그대로 수출할 수 없다. 특히 한국 전력망이 세계 최고 수준으로 안정적이라는 ‘자랑’이 인버터 수출에서는 오히려 ‘독’으로 작용한다.


국내 대기업, 중국산에 상표 붙여 판매

한 전문가는 “전력망이 불안정한 동남아지역에서는 인버터에 역류를 제어한다든가, 갑작스러운 외부 충격으로부터 전체 발전소를 보호한다든가 하는 기능을 요구하는데, 이런 기능이 국내에서는 굳이 필요한 것이 아니어서 국내 제품은 이런 기능을 갖추고 있지 않다”고 지적했다. 이 전문가는 “역류 제어 등 해외시장에서 요구하는 항목을 시험할 수 있는 설비를 갖춘 국내 제조사도 없는 것으로 안다”고 덧붙였다. A사도 태국 화재 사건의 원인을 전력 계통 문제에서 찾는다. 이 회사 관계자는 “태국 현지의 전력 계통에 대한 정보를 충분히 확보해 대응하지 못한 점이 아쉬움으로 남는다”고 말했다. 

국가별 인증을 획득하는 데 1억 원 남짓한 비용과 6개월~1년의 시간이 소요된다는 점도 중소기업에겐 큰 부담이다. 한 태양광업체 영업 담당자는 “비용 문제 때문에 선택과 집중을 할 수밖에 없다. 한두 국가에서 한두 제품에 대해 인증을 받았는데, 해당 제품 판매가 신통치 않으면 매해 인증을 갱신해가면서 꾸준히 수출에 도전할 여력이 사라져 결국 수출을 포기하게 된다”고 전했다. 

한화큐셀, 효성중공업, 현대에너지솔루션(현대중공업의 자회사), LS산전 등 국내 대기업들은 국내외에서 활발하게 태양광발전소 EPC 사업에 나서고 있다. 그런데 이들이 직접 판매하거나 구매하는 인버터가 상당 부분 중국 업체 제품인 것으로 알려졌다. 효성중공업과 현대에너지솔루션은 주문자상표부착방식(OEM)으로 중국 업체로부터 제품을 구매해 와 판매한 뒤 직접 애프터서비스(AS)를 제공한다. 한화큐셀과 LS산전은 그때그때 필요한 인버터를 구매한다. ‘대기업 인버터’가 사실상 중국 제품인 경우가 적잖은 것이다. 한 업계 관계자는 “모 대기업의 경우 중국 유수업체 제품을 OEM도 아니고, 그저 사다 자사 라벨을 붙여 판매하는 수준”이라고 귀띔했다. 

이들이 인버터를 직접 생산하지 않는 이유는 인버터 시장이 모듈에 비해 작고, 적잖은 투자 자금으로 대규모 생산라인을 갖춰야만 승산을 노릴 수 있기 때문이다. 중국 화웨이(Huawei)와 선그로 파워 서플라이(Sungrow Power Supply·선그로), 유럽 ABB와 SMA 등 태양광 인버터에서 두각을 나타내는 해외 경쟁 기업들이 이미 시장을 선점하고 있는 점도 불리한 여건이다. 

국내 대기업이 국산 인버터와 ‘동행’하지 않는 이유는 뭘까. 업계 관계자들은 “기술 수준이나 가격 면에서 중국 제품이 더 유리하다”고 말한다. EPC 분야의 한 전문가는 “중국 제품이 저가에 저품질이라는 것은 이제 옛말”이라며 “글로벌 톱 랭킹에 드는 중국 업체들의 제품은 품질 면에서 국산보다 월등하고 가격은 더 저렴하다”고 말했다. 한화큐셀 관계자는 “인버터는 모듈에 비해 AS 수요가 많은 편이라 미국, 유럽의 EPC 사업 현지에서 인버터를 구매해 더욱 수월하게 AS에 대응할 수 있도록 하고 있다”고 전했다. 그는 “이미 유수의 제품을 만드는 기업이 많기 때문에 직접 투자해 생산하고 비싼 물류비를 들여 발전소 현장까지 갖고 올 이유가 없다”고도 덧붙였다.


대형발전소일수록 중국산 득세

지난해 10월 30일 문재인 대통령이 전북 군산시에서 열린 ‘새만금 재생에너지 비전 선포식’ 행사를 마치고 수상태양광 시설을 살펴보고 있다. [청와대사진기자단]

지난해 10월 30일 문재인 대통령이 전북 군산시에서 열린 ‘새만금 재생에너지 비전 선포식’ 행사를 마치고 수상태양광 시설을 살펴보고 있다. [청와대사진기자단]

Tip 센트럴 인버터와 스트링 인버터
대용량의 센트럴 인버터는 한 대만 설치 · 운영하면 되기 때문에 설치비가 저렴하고 운영이 편리하다는 장점이 있다. 하지만 고장 날 경우 수리 또는 교체할 때까지 태양광발전소 전체가 가동을 중단해야 한다. 반면 여러 대의 소용량 기기로 구성된 스트링 인버터는 설치가 간편하고 발전 효율이 높다는 장점을 가진다. 또 한 대가 고장 나더라도 나머지 기기가 작동하기 때문에 발전소 운영 리스크를 최소화할 수 있다.


인버터는 센트럴(Central)과 스트링(String) 두 종류로 나뉜다(Tip 참조). 현재 인버터 시장은 센트럴에서 스트링으로 전환되는 추세다. 그런데 국내 인버터업체들은 여전히 센트럴 제품에 주력하고, 대기업들은 중국으로부터 스트링 제품을 사오고 있다. 일부 국내 업체가 스트링 인버터를 개발·생산하지만, 아직 시장에서 인정받지 못하고 있다. 화웨이의 스트링 제품을 OEM으로 들여오고 있는 효성중공업 관계자는 “화웨이와 꾸준히 거래하다 보니 이 업체 제품에 대한 AS 노하우가 쌓였고, 수요처에서도 화웨이 제품을 선호한다”며 “스트링 제품으로 KS 인증을 받은 국내 업체가 별로 없는 것으로 안다”고 말했다. 

태양광 모듈 시장 또한 ‘중국산 침투’로 몸살을 앓고 있다. 한국에너지공단에 따르면 태양광 모듈 국산화율이 2014년까지는 80%대를 유지했지만, 지난해 72.5%로 10%p 가까이 떨어졌다(21쪽 그래프 참조). 국산 외 수입산 모듈은 거의 다 중국산이라는 것이 한국에너지공단 측의 설명. 다만 올해 1분기 국산화율은 78.2%로 올라갔다. 그렇다고 안심할 수 없다는 것이 업계 분위기다. 한국태양광산업협회 관계자는 “최근 공기업 발전회사들이 의무적으로 국산을 사용하면서 태양광 모듈의 국산화율이 반등된 것 아닌가 싶다”며 “앞으로 대형발전소 건설이 증가하면 중국산 비중이 높아질 공산이 크다”고 말했다. 

실제로 LS산전이 최근 수주한 전남 영암의 93MW급 태양광발전소에 중국산 모듈과 인버터가 쓰인다는 말이 업계에서 돌고 있다. 한국태양광산업협회 관계자는 “대규모 발전소의 경우 공사비 차이가 크기 때문에 저렴한 중국산을 외면하기가 어렵다”고 말했다. 이에 대해 LS산전 측은 “상세한 스펙은 공개할 수 없다”고 밝혔다. 

한국은 최근 글로벌 재생에너지 시장에서 새로운 다크호스로 떠올랐다. 글로벌컨설팅기관 언스트앤영(EY)이 최근 발표한 ‘재생에너지 국가별 매력 지수’에서 한국은 주요 40개국 중 24위로, 투자 매력도 순위가 가장 큰 폭으로 오른 국가로 꼽혔다. 이는 ‘새만금 재생에너지 프로젝트’ 덕분이다. 지난해 10월 정부는 ‘새만금 재생에너지 비전 선포식’을 열고 새만금에 2022년까지 태양광 2.4GW, 해상풍력 0.6GW 규모의 세계 최대 재생에너지 발전 단지를 구축하겠다고 발표했다. 이에 전북지역에서는 “국내, 특히 전북지역의 업체와 장비를 사용해 지역경제와의 상생을 도모해달라”는 요구가 나오고 있다. 태양광업계 역시 “새만금에서도 중국산 장비에 의존해서는 안 된다”고 주장한다.


허약한 산업기반, 정부 지원의 한계

새만금방조제 내해(왼쪽 사진의 오른쪽)에는 2022년까지 2.1GW 규모의 수상태양광 발전 설비가 들어설 예정이다. 올해 6월 경기 고양 킨텍스에서 열린 ‘세계 태양에너지 엑스포 2019’에 참가한 중국 진코솔라의 전시 부스. [뉴시스]

새만금방조제 내해(왼쪽 사진의 오른쪽)에는 2022년까지 2.1GW 규모의 수상태양광 발전 설비가 들어설 예정이다. 올해 6월 경기 고양 킨텍스에서 열린 ‘세계 태양에너지 엑스포 2019’에 참가한 중국 진코솔라의 전시 부스. [뉴시스]

새만금 수상태양광단지 사업을 주도하는 한국수력원자력(한수원)은 고민이 많다. 국산 장비 위주로 사용한다는 기본 방침을 정해놨지만, 막상 바다 환경에서 사용해도 좋을 만큼 기술력이 입증된 국산 장비를 찾기가 쉽지 않기 때문이다. 2.4GW 규모의 태양광 중 2.1GW는 수상태양광으로, 새만금 방조제 서쪽 내해(內海)에 설치될 예정이다. 한수원 새만금추진실 관계자는 “국산 장비를 파악하기 위해 전문가, 연구기관, 제조업체들과 접촉하고 있는데 국내 태양광 장비 기술력이 기대에 미치지 못하는 수준이라는 것을 확인하고 실망했다”고 전했다. 

염전이나 갯벌, 그리고 해수면에 설치되는 태양광발전 시설은 무엇보다 염해(鹽害)에 대한 대책이 마련돼 있어야 한다. 소금 성분이 장비에 침투해 고장을 일으키거나 발전 효율을 떨어뜨릴 수 있기 때문이다. 전문가들은 특히 염분이 태양광 인버터 내부로 들어와 부식을 일으키고 절연 내력을 파괴할 수 있는 만큼 이에 대한 방지책이 필요하다고 지적한다. 우선 전자기기의 방진·방수 등급인 IP등급이 최소 ‘55’ 이상이어야 하고(첫째 자리 숫자는 방진, 둘째 자리 숫자는 방수 보호 정도를 나타냄), 염해 내식성에 대한 테스트를 거친 제품이어야 한다는 것이다. IP등급이 ‘55’라면 상당한 수준의 방진 기능을 갖췄고 물줄기가 쏟아져도 방수가 가능하다는 것을 뜻한다. 하지만 아직 수상태양광 장비의 방진·방수 및 염해 대비 관련 규격이나 인증 체계가 마련돼 있지 않다. 한수원 관계자는 “염해에도 20년 이상 견딜 수 있다는 것을 보증하는 장비를 도입하고 싶은데, 이에 대한 기술 기준이 마련돼 있지 않아 어느 정도 수준의 기술을 받아들여도 되는 것인지 판단하기 쉽지 않다”고 말했다. 

이에 업계에서는 “오히려 중국의 태양광 노하우를 가져와야 하는 것 아니냐”는 말도 나온다. 한 태양광 장비 전문가는 “10만 대를 설치해본 회사가 쌓은 경험과 노하우는 1만 대를 설치해본 회사의 그것과 차원이 다르다”며 “중국은 수상, 그리고 해상에서도 태양광발전을 해본 경험이 있다. 아직 그 기술에 대한 신뢰성이 높다고 할 순 없더라도 중국의 기술과 경험을 배제하는 것은 현실적으로 어려운 일”이라고 견해를 밝혔다. 중국은 최근 7~8년간 매년 10GW 이상의 태양광발전소를 새로 건설해왔다. 한국의 신규 태양광발전소 규모는 지난해 처음으로 2GW를 넘어섰다.


“마지막 기회 살렸으면”

[지호영 기자]

[지호영 기자]

국내 태양광 산업에 중국 업체들이 본격적으로 진출한 것은 2015년부터다. 2017년 말 정부의 ‘재생에너지 3020 이행계획’이 발표된 이후로는 중국 인버터업체들까지 한국 진출에 잰걸음을 하고 있다. 

하지만 태양광발전 시장이 커지고 있음에도 ‘태양광 일자리’는 오히려 줄고 있다. 통계청에 따르면 태양광발전에 대한 투자가 2014년 4889억 원에서 2017년 7731억 원으로 크게 증가했지만, 고용 인원은 2014년 8239명에서 2017년 7522명으로 줄어들었다. 투자한 만큼 산업 및 고용 유발 효과가 나타나지 않는 것이다. 

민준기 교수는 “국내시장이 커지면서 외국산 때문에 오히려 국내 업체들이 생존하기 어려운 아이러니한 상황”이라며 “국내 중소업체끼리 연합하고 정부가 이를 도와 어떻게든 수출길을 열어야 생존할 수 있다”고 강조했다. 한 국내 인버터업체 대표는 “몇년 전 중국 수출을 도모했지만 중국의 외산 차별로 성공하지 못했는데, 한국 대기업들은 오히려 중국 제품을 OEM으로 들여오고 있어 좌절감을 느낀다”고 털어놓았다. 그는 “아직은 품질이나 AS에서 중국에 비해 앞선다고 생각한다. 마지막 기회를 살릴 수 있었으면 좋겠다”고 바람을 피력했다.






주간동아 2019.07.12 1197호 (p17~21)

  • 강지남 기자 layra@donga.com
1202

제 1202호

2019.08.16

독도는 반일(反日) 아닌 극일(克日)의 성지

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