위성용 고효율 태양광 셀·패널 개발 위해 계약 체결
2028년까지 연구개발에 300억원…우주 적용 실증
2029년부터 실제 초저궤도 위성에 태양광 셀 적용
지난달 우주 태양광 연구조직 신설로 진출 ‘신호탄’
▲서울 중구 장교동에 위치한 한화빌딩 전경. 사진=한화
한화솔루션 큐셀부문이 한화시스템과 안정적 우주 위성 운용에 필요한 태양광 전력 솔루션을 개발해 우주 시장에서 입지를 넓힌다.
한화큐셀은 한화시스템과 위성용 고효율 태양광 셀·패널 기술 개발을 위한 계약을 맺고 차세대 우주용 태양광 기술을 확보하는데 힘을 모으기로 했다고 15일 밝혔다.
이번 계약으로 한화는 한화시스템의 우주 사업 역량과 한화큐셀의 태양광 셀·패널 제조 경쟁력을 결합해 우주에 떠다니는 위성에 전력을 공급할 탠덤 셀·패널을 개발하고 상용화해나간다. 탠덤 셀은 반투명으로 만든 페로브스카이트를 실리콘 태양광 패널 위에 겹쳐놓은 것으로, 페로브스카이트와 실리콘이 각각 짧은 파장과 긴 파장의 빛을 흡수해 발전 효율이 일반 패널보다 높다.
한화시스템은 올해부터 2028년까지 2년 반 동안 위성용 탠덤 태양전지 개발에 연구개발 비용 약 300억원을 단계적으로 투입한다. 이 기간 한화솔루션은 고효율 셀 설계와 성능 고도화, 우주 환경 신뢰성 검증 등 핵심 연구개발을 수행한다. 양사는 위성 환경에 적용 가능한 전력 솔루션 기술을 확보하고 상용화 기반을 마련할 계획이다.
특히 한화솔루션은 초저궤도(VLEO) 환경에서 성능을 극대화하는 전력 솔루션을 구현하기 위해 탠덤 기반 고효율 태양전지를 포함한 차세대 기술 개발에 집중한다. 지구 표면으로부터 200~300km 떨어진 초저궤도 환경은 위성의 전력 효율, 구조적 경량성, 방사선 및 원자산소에 대한 내구성을 동시에 요구한다.
이에 맞춰 태양전지 기술 고도화와 패키징, 패널 적용성 검증까지 아우르는 우주용 통합 전력 솔루션 역량을 내재화한다는 것이 한화솔루션 전략이다. 실제 발사체를 활용한 우주 실증도 병행해 탠덤 태양전지의 우주 환경 검증과 초기 실증 이력(헤리티지)을 확보할 계획이다.
2028년까지 시험 위성을 통한 기술 검증과 초기 우주 적용성을 확보하고, 2029년 이후 한화시스템이 양산할 0.15m급 초저궤도 초고해상도 합성개구레이더(VLEO UHR SAR) 64기 군집 사업과 연계해 실제 위성에 탠덤 셀을 적용한다. 향후 저궤도(LEO), 중궤도(MEO) 등 다양한 환경으로도 확장시켜 글로벌 우주 전력 시장에서 통합 솔루션 경쟁력을 강화해 나갈 방침이다.
한화큐셀은 우주 환경 전력 솔루션으로서 태양광 발전의 잠재력을 키우기 위해 생산과 연구개발 역량을 강화해왔다. 충북 진천 공장에 탠덤 파일럿 라인을, 미국 조지아주 카터스빌 공장에 잉곳·웨이퍼부터 셀·패널까지 생산하는 체계를 구축했다. 국내 뿐만 아니라 북미 현지 시장에서도 입지를 넓힐 발판을 마련한 것이다.
나아가 지난 6월 한화큐셀은 기술본부 산하에 우주태양광개발팀을 신설하며 우주태양광 사업 진출을 본격화했다. 우주태양광개발팀은 탠덤 기술을 이용한 우주용 태양전지 연구개발에 주력할 예정이다. 미국 이지스 에어로스페이스(Aegis Aerospace) 사가 총괄해 탠덤 셀을 달에 보내는 우주 태양광 실증 프로젝트 'SSTEF-1'에도 참여 중이다.
추후 미국에도 우주태양광 연구개발 조직을 구축해 핵심 기술을 선제적으로 확보하고 글로벌 연구개발 협력도 강화한다는 방침이다.
박승덕 한화솔루션 큐셀부문 대표는 “이번 한화시스템과의 협업은 큐셀이 축적해온 고효율 태양전지 기술을 우주 산업으로 확장하는 중요한 출발점"이라며 “위성용 전력 솔루션의 성능과 신뢰성을 높이고, 장기적으로는 우주 산업과 재생에너지 산업의 융합을 기반으로 글로벌 우주 전력 시장에서 새로운 성장 기회를 창출해 나가겠다"고 말했다.
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