불황의 태양광 업계 "기술 개발로 빛 찾는다"

웅진에너지·넥솔론 '다이아몬드 와이어…' 기술 도입…기존 방식보다 공정 까다롭지만 속도 빨라

국내 태양광 업계가 불황 탈출을 위해 기술개발에 박차를 가하고 있다. 규모 면에서 글로벌 업체들과 격차가 많이 벌어져 정면 대응이 어려워짐에 따라 기술개발을 통해 원가경쟁력을 갖추겠다는 각오다.

14일 관련업계에 따르면 잉곳·웨이퍼 업체인 웅진에너지는 올 초부터 ‘다이아몬드 와이어 쏘우(Diamond wire saw)’ 기술을 이용한 웨이퍼를 양산하고 있다. 다이아몬드 와이어 쏘우 방식은 와이어에 다이아몬드 입자를 씌워 잉곳을 절단, 웨이퍼를 생산하는 기술이다.

현재 웨이퍼 업체들의 90% 이상은 동(銅) 와이어에 액체 상태의 슬러리를 씌워 잉곳을 절단하는 ‘슬러리 방식’을 20여 년간 사용하고 있다. 이에 비해 다이아몬드 방식은 2~3년 전부터 본격적으로 시작됐으며, 현재 사용하는 업체도 10% 남짓에 불과하다.

다이아몬드 방식은 슬러리 방식보다 효율이 높고 웨이퍼의 박막화도 가능하다는 장점이 있다. 여기에 웨이퍼를 생산하는 속도도 슬러리 방식보다 50% 정도 빨라 효율성이 높다. 잉곳을 더 얇게 절단하고, 생산속도도 빨라지게 되면 웨이퍼 자체의 원가경쟁력이 높아진다.

다만 공정 자체가 까다롭고, 다이아몬드를 원료로 사용하기 때문에 단가가 높다는 단점이 있다. 웅진에너지 관계자는 “지속적인 기술 개발이 필요한 부분”이라면서 “그래도 2년 전에 비해 다이아몬드 와이어 가격이 3분의 1 수준으로 내려가는 등 점차 가격이 인하되는 추세여서 긍정적으로 보고 있다”고 밝혔다.

업계에선 이 방식이 경쟁력을 갖추려면 95%의 수율까지 도달해야 한다고 보고 있다. 웅진에너지는 수율을 과거 시험생산 당시 80%에서 현재 91%로 대폭 개선한 상태다.

국내 웨이퍼 1위 업체인 넥솔론도 현재 이 방식을 도입해 시험생산에 나서고 있다. 넥솔론 관계자는 “양산은 할 수 있는 상황이지만, 경제적인 문제 등을 보완해야 하는 상황이어서 연구개발을 계속하고 있다”고 말했다.

폴리실리콘 업계에서도 새로운 공법을 도입해 원가를 낮추려는 시도가 일어나고 있다.

한국실리콘은 최근 완공한 제2공장에 원가 절감을 위한 공법 개선 방법을 선보였다. ‘하이드로 클로리네이션(Hydro-Chlorination)’ 공법이다. 메탈실리콘에 모노실레인 또는 삼염화실레인을 화학반응 시키는 기존 공법에 수소와 사염화실레인(STC)를 추가 반응시키는 것이 골자다.

이럴 경우 공법 자체에 전기 사용량이 크게 감소하고, 폴리실리콘 원료인 메탈실리콘 사용량 역시 감소해 원가절감이 가능하게 된다. 실제 이를 통해 한국실리콘은 킬로그램당 20달러 초반대의 원가수준을 확보했다.

업계 관계자는 “최근 국내 웨이퍼, 폴리실리콘 업체들이 기술력으로 태양광 불황기와 중국 업체들의 물량 공세를 극복하고자 하는 모습들을 보여주고 있다”면서 “아직 기술력으로 글로벌 업체들의 규모를 따라잡을 수 있는 단계는 아니지만, 국내 업체들의 고효율, 원가절감에 대한 기술개발은 향후에도 꾸준히 이어질 것으로 보인다”고 설명했다.