[르포] 한화큐셀 진천공장 "내년 '탑콘 셀' 양산…북미 태양광 시장 공략"

“오는 2023년 4월부터 탑콘(TOPCon) 셀을 상업 생산하겠다.” 지난 12일 기자가 찾은 한화솔루션 큐셀부문(한화큐셀) 충북 진천공장에서는 세계 최고 기술력이 투영된 태양광 모듈이 24시간 생산되고 있었다. 엘리베이터를 타고 3층에서 내리면 왼편 문 안쪽으로 태양광 셀 생산 라인이 약 300m 길이로 일렬로 배열돼 있다. 셀 생산부터 최종 모듈 생산까지 최적 효율화를 고려한 것이다. 한화큐셀 관계자는 “지상 3층과 1층에 각각 셀·모듈 라인이 위치한다”면서 “이는 3층에서 셀을 만든 후 곧장 1층으로 내려서 모듈을 생산하려는 것으로, 공정 일원화를 통해 생산 효율성을 높이려는 것”이라고 설명했다.

[사진= 류태웅 기자]

셀 공정 라인은 크게 실리콘 기반 웨이퍼를 셀로 만드는 데 적합한 지 투입해서 검사하는 것부터 표면 에칭 처리, N층 확산, RP막 형성, 반사방지막 형성, 전극 형성, 검사와 분류로 이어졌다. 모든 공정은 자동화돼 있다.

진천 공장은 완성형 '스마트 팩토리'다. 공장 곳곳에는 6축, 수직다관절 등 수백대의 로봇이 배치돼 있었다. 웨이퍼는 셀로 만들어지기까지 컨베이어 시스템을 통해 이동됐다. 현장 인력은 드물게 눈에 띄었다. 한화큐셀 관계자는 “하루 200만장에 이르는 셀을 생산하고 있다”면서 “진천 1, 2 공장 총 생산능력은 셀 4.5GW, 모듈 1.6GW에 이른다”고 말했다.

눈에 띈 공정은 셀 전면에 레이저 식별마크를 새기는 '트라큐'(TRA-Q) 시스템이었다. TRA-Q는 한화큐셀이 고유화한 것으로, 일종의 QR코드다. 이를 통해 전체 공정에서 각종 불량을 역추적해 찾아내고, 품질 데이터를 관리·확보할 수 있다. 세계 최고 수준인 한화큐셀 품질 경쟁력의 원천이다.

한쪽 라인에선 차세대 셀인 탑콘 셀이 생산되고 있었다. 한화큐셀은 지난해 11월부터 연 300㎿ 용량의 탑콘 셀 파일럿 라인을 가동하고 있다. 기존 퍼크(PERC) 셀 1개 라인을 개조했다. 탑콘 셀은 셀에 얇은 산화막을 삽입해서 기존 PERC 셀 대비 발전 효율을 약 1%포인트(P) 높인 것이 특징이다. 시제품 발전 효율은 약 24.4%다. 한화큐셀 관계자는 “내년 상반기 탑콘 셀 생산을 위해 라인 전환과 설비 도입에 총 1300억원을 투자해서 생산한 탑콘 셀”이라면서 “연간 20~30%의 고성장이 예상되는 북미 태양광 시장을 집중 공략할 것”이라고 말했다.

[사진= 류태웅 기자]

1층으로 내려오면 모듈 라인이 눈에 들어온다. 모듈 공정은 셀과 비교해 단순하다. 크게 △셀을 자르고 와이어로 연결해서 배치하는 '태버' △셀 매트릭스(셀로 이뤄진 판)와 전·후면 유리, EVA, 백시트 등을 압착하는 '라미네이트' △라미네이트 과정에서 빠져나온 EVA나 백시트 등을 깎아내는 '트리밍' △실리콘 등을 단단하게 굳히는 '큐어링' 공정 등으로 구성된다. 한화큐셀 관계자는 “오는 2026년 6월부터는 페로브스카이트 기반의 탠덤 셀을 양산한다는 목표를 세웠다”면서 “발전 효율이 기존 셀 대비 최대 두 배 이상 높은 탠덤 셀 연구개발에 집중, 미래 태양광 시장에서도 기술 격차를 확대할 것”이라고 강조했다.

진천(충북)=

류태웅기자 bigheroryu@etnews.com