HD현대에너지솔루션 공장에서 무인 운반 로봇이 태양광 웨이퍼를 운반하고 있다.

“태양광 셀(태양전지) 생산량 일일 12만5000장. 투입 인력은 12명입니다.”

지난 19일 찾은 충북 음성 HD현대에너지솔루션 태양광 공장. 태양 빛을 받아 전기 에너지로 바꾸는 핵심 장치인 셀을 만드는 1공장 내부에선 무인 운반 로봇들이 쉴 새 없이 돌아다니고 있었다. 사람 발치 높이의 작은 로봇이지만, 일일 12만5000장에 달하는 생산량을 책임지는 핵심 설비인 운반 로봇 ‘AGV(Automated Guided Vehicle)’다.

HD현대에너지솔루션 셀 1공장에는 총 20대의 AGV가 운영 중이다. 주된 역할은 태양광 재료인 웨이퍼를 생산 설비에 투입하는 것으로, 로봇 하나당 600kg까지 들어올릴 수 있다. 기존에 사람이 직접 수레로 옮기던 작업이다. AGV를 도입하면서 1공장 근무 인력은 12명으로, 초기 대비 70% 감축됐다.

위일환 HD현대에너지솔루션 생산 담당 상무는 “사람이 최종 점검해야 하는 최소한의 작업만 제외하고는 100% 자동으로 공정을 진행하고 있다”며 “사람이 웨이퍼를 옮기면서 발생하던 손상 문제와 이물질 투입 문제도 대폭 줄어들었다”고 말했다. 이어 “인력 감축에 더해 품질과 생산성 측면에서도 효율성을 높이게 됐다”고 덧붙였다.

초기에 투입된 AGV는 정해진 경로로만 이동했지만, 지난해부터는 성능이 더욱 고도화됐다. 주변 환경을 스스로 인식해 이동 경로를 설정하는 방식이다. 이날 공장에서도 로봇 주변에 작업자가 다가가면 자동으로 멈추고, 장애물이 없는 곳으로 경로를 바꾸는 모습이 보였다. 공장 내 설치된 카메라와 레이저 센서 등이 AGV 이동을 돕는다. 이 덕분에 작업자들이 로봇을 크게 의식하지 않고 작업하는 모습도 눈에 띄었다.

웨이퍼 운반뿐 아니라 셀 생산 역시 전면 자동화 공정이 구축돼 있다. 태양광 셀은 ▷웨이퍼 표면을 가공해 빛 반사를 줄이는 텍스처링 ▷빛을 전기로 변환할 수 있도록 하는 열처리(확산) ▷전력 손실을 줄이기 위한 반사방지막(ARC) 적용 ▷은 페이스트를 활용한 전극 형성 등 주요 4개 공정을 거친다.

웨이퍼가 태양 빛을 최대한 흡수하고 반사를 최소화해 더 많은 전기를 생산하도록 만드는 것이 핵심이다. 이 과정을 거치면 셀의 반사율은 약 3% 수준까지 낮아진다. 균일한 태양광 패널을 만들기 위해 같은 색상과 성능의 셀을 분류하는 작업도 자동화 설비로 진행된다.

인공지능(AI) 확산으로 전력 수요가 증가하고, 중국산 태양광 제품을 배제하려는 흐름이 강화되면서 HD현대에너지솔루션도 성장세를 보이고 있다. 다만 올해부터 태양광 수요가 증가할 것으로 예상되면서 2공장에도 자동화 설비를 재투입하는 방안을 검토 중이다. 또 위 상무는 “현재 음성 공장 신규 설비 투입을 검토 중이며 다른 지역에 신규 공장을 설립하는 방안도 보고 있다”고 밝혔다.

한편, HD현대에너지솔루션은 최근 관련 태스크포스(TF)를 출범하는 등 태양광 인버터 사업 진출 채비에 나섰다. 태양광 인버터는 태양광 패널이 생산한 전력을 가정이나 공장에서 사용할 수 있도록 전환하는 장치다.

아울러 태양광 설계·조달·시공(EPC)까지 태양광 밸류체인을 점차 확대해 나간다는 방침이다. 차세대 태양광 기술을 위한 연구·개발(R&D)도 속도를 내고 있다. 2030년을 목표로 개발 중인 ‘탠덤’ 셀이 대표적이다.

음성=박혜원 기자