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[IT뉴스]출연연 기술, 알려야 보배…에너지연, 55억원 규모 기술이전 '막전막후'

온카뱅크관리자

2025-11-18 06:07:28

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> 누리호 4차 발사로 CIGS·페로브스카이트 이중접합 태양전지 실증 
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 <img alt="지난달 29일 에너지연 본원에서 만난 정인영 태양광연구단 선임연구원(왼쪽)과 김기환 태양광연구단 책임연구원이 기술이전 내용에 대해 설명하고 있다. 에너지연 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202511/18/dongascience/20251118060152184ifwd.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="FVukkRV7du" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202511/18/dongascience/20251118060152184ifwd.jpg" width="658">
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 지난달 29일 에너지연 본원에서 만난 정인영 태양광연구단 선임연구원(왼쪽)과 김기환 태양광연구단 책임연구원이 기술이전 내용에 대해 설명하고 있다. 에너지연 제공
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 "10년 넘게 모빌리티용으로 개발해 온 태양전지 기술이 민간 기업에 우주 태양전지용으로 55억원에 기술이전되고 ‘누리호’를 타고 우주로 향하게 될 줄은 미처 몰랐죠. 2023년 연구원 사무실 자리로 걸려온 전화를 우연히 받으면서 시작됐어요."
 지난달 말 대전 유성구 한국에너지기술연구원(에너지연)에서 만난 정인영 태양광연구단 선임연구원과 김기환 태양광연구단 책임연구원의 말이다.
 이들은 지난 8월 우주 태양전지 개발 기업인 '플렉셀스페이스'에 차세대 우주용 이중접합(탠덤) 태양전지 구현을 위한 초경량 유연 'CIGS 태양전지' 공정 기술과 노하우에 대한 기술이전 계약을 체결했다. 55억원 규모의 '대박' 기술이전으로 최근 5년 간 에너지연 기술이전 중 최대 규모의 계약이다. 
 김 연구원은 "출연연이 어떤 기술을 가지고 있는지 외부에 많이 알리는 것이 우선이며 출발점이라는 말을 하고 싶었던 것"이라며 출연연 기술이 밖으로, 계속 밖으로 나가야 답이 있다고 했다. 또 "기술이전 협상이 진행될수록 고민해야 할 법적인 문제가 많아서 연구자들에게 관련 법률 지원도 충분히 이뤄지면 좋겠다"며 "출연연 기술이전의 대상을 국내 업체에 제한하지 말고 해외 시장을 개척할 수 있도록 적극 지원해주는 조직이 필요하다"고 강조했다. 
 ● 뉴스페이스 시대 각광받는 태양전지 
 CIGS는 구리(Cu), 인듐(In), 갈륨(Ga), 셀레늄(Se)의 화합물 반도체다. CIGS는 빛을 효과적으로 흡수해 박막형 태양전지에 최적화된 소재로 꼽힌다. 박막형 태양전지란 빛을 전기로 바꾸는 반도체층을 ‘아주 얇게’ 만든 태양전지다. 에너지연은 10년 전부터 모빌리티, 건물 벽면 활용을 염두에 두고 초경량 유연 CIGS 태양전지를 개발해 왔다. 
 이번 기술이전의 시작은 2023년 정 연구원에게 걸려온 전화다. 기사, 논문을 통해 에너지연에서 개발하는 태양전지 기술을 알게 된 안태훈 플렉셀스페이스 대표가 회사 창업 전 우주 태양전지 개발에 대한 자문을 받기 위해 무작정 사무실로 연락한 것이다. 2023년 한화시스템 사내벤처로 시작한 플렉셀스페이스는 경쟁력을 인정받아 2023년 9월 한화시스템에서 분사했다.
 안 대표의 전화를 받은 뒤 1년 반 동안 협의해 온 정 연구원은 "여러 번 미팅을 하고 사업에 대한 설명을 들으면서 CIGS 태양전지에 대한 전 세계적 수요가 높아지겠다고 확신했다"며 "잠재력 있는 기업이 우리 기술을 기반으로 더욱 성장하길 바라며 맞춤형 샘플을 만들어 제공하는 등 사업을 지원했다"고 말했다.  
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 <img alt="기술이전 체결식 단체사진. 왼쪽부터 에너지연 김기환 책임연구원, 이창근 에너지연 원장, 노신영 플렉셀스페이스 CTO, 정인영 선임연구원. 에너지연 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202511/18/dongascience/20251118060153517tpom.png" data-org-width="680" dmcf-mid="3nvQQ75TJU" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202511/18/dongascience/20251118060153517tpom.png" width="658">
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 기술이전 체결식 단체사진. 왼쪽부터 에너지연 김기환 책임연구원, 이창근 에너지연 원장, 노신영 플렉셀스페이스 CTO, 정인영 선임연구원. 에너지연 제공
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 최근 우주 태양전지로서 CIGS 태양전지의 중요성이 커지고 있다. 우주 태양전지로 주로 쓰이는 '삼오(III-V)족 태양전지'의 대안이 될 수 있기 때문이다. 삼오족 태양전지는 주기율표 3족(III족) 원소와 5족(V족) 원소를 조합해 만든 태양전지다.
 김 연구원은 "삼오족 태양전지를 만드는 과정이 까다롭고 원재료 공급 국가에서 수출을 통제하는 광물이 들어가 가격이 비싸거나 위성 제조 업체들이 적기에 삼오족 태양전지를 제공받지 못하는 문제가 있다"고 설명했다. 삼오족 태양전지 시장은 유럽, 미국 등 일부 기업이 독점하고 있다.  
 CIGS 태양전지는 뉴스페이스 시대에 전망이 밝다. 김 연구원은 "최근 저궤도에 수명이 1~3년 정도인 위성을 필요 시 빠르게 발사하고 수십 개의 위성을 군집으로 운영하는 경우가 늘고 있다"며 "기존 삼오족 태양전지는 수명이 10~20년이라 '오버스펙(과도한 성능)'이다"고 했다. CIGS 태양전지는 저온에서 유리기판에 필름을 찍어내듯 대량으로 만들 수 있어 제조 비용을 삼오족 태양전지에 비해 크게 낮출 수 있다. 희소광물 사용량도 적다. 
 에너지연이 개발하는 CIGS 태양전지는 유연한 점이 특징이다. 유연하기 때문에 돌돌 말아서 위성에 넣어 부피를 줄였다가 우주에서 필요한 순간 펼칠 수 있다. 에너지연은 유연성이 좋은 폴리이미드 필름 자체를 기판으로 전지를 제작하던 기존 유연 태양전지 공정과 달리 유리기판 위에 폴리이미드 층을 코팅하고 태양전지를 만드는 기법을 개발해 한계를 극복했다. 
 정 연구원은 "유연 태양전지를 만들 때 사용하는 기존 유연 기판은 표면이 평탄하지 않아 진동에 약하고 저온에서 생산해야 하다보니 소자의 특성이 열화되는 문제가 있었다"며 "전자제품 디스플레이를 만드는 과정에서 착안해 문제점을 해결할 방법을 고안했다"고 했다.  
 또 CIGS 위에 페로브스카이트를 이중으로 접합한 태양전지를 개발한다. 페로브스카이트는 차세대 태양전지·반도체·센서 등에서 각광받는 특정 결정 구조를 가진 물질이다. 초경량 유연 CIGS 태양전지는 태양 에너지를 전기로 바꾸는 효율은 21.39%, 초경량 유연 CIGS·페로브스카이트 이중접합 태양전지는 효율이 23.64%다. 김 연구원은 "페로브스카이트가 장파장, CIGS가 단파장 태양 에너지를 흡수하기 때문에 같이 쓰면 효율이 올라간다"고 설명했다. 
 플렉셀스페이스는 에너지연 기술을 기반으로 효율이 높은 CIGS·페로브스카이트 이중접합 태양전지를 개발할 계획이다. 
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 <img alt="에너지연 연구팀이 개발한 태양전지가 탑재된 위성. 에너지연 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202511/18/dongascience/20251118060154841hhde.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="0SYeeb3Gep" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202511/18/dongascience/20251118060154841hhde.jpg" width="658">
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 에너지연 연구팀이 개발한 태양전지가 탑재된 위성. 에너지연 제공
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 ● "누리호 4차 발사 기대 커"
 정 연구원은 "우주태양전지로서의 CIGS·페로브스카이트 이중접합 태양전지를 본격적으로 상용화한 업체가 전 세계 아직 없어 한국도 빨리 태양전지 실증 데이터를 확보해 시장을 선도해야 한다"고 강조했다. 
 한국의 데이터 확보 시작이 27일 새벽으로 예정된 누리호 4차 발사다. 누리호 발사에 실리는 인하대 연구팀이 개발한 큐브위성 '인하로샛(INHARoSAT)'에 플렉셀스페이스에 기술이전된 CIGS·페로브스카이트 이중접합 태양전지가 실린다. 
 김 연구원은 "약 6개월 동안 우주에서 극한 온도 변화와 방사선의 영향 속에 태양전지가 얼마나 효율을 낼 수 있을지, 효율이 어떻게 변할지 등에 대한 데이터를 모으는 게 목표"라며 "우주 환경에서 검증된 이력을 뜻하는 ‘스페이스 헤리티지'를 확보해야 우주 산업에 진출할 수 있기 때문에 그 시작이 될 누리호 발사에 대한 기대가 크다"고 말했다. 
 기술이전 성공에 대한 소감을 묻는 질문에 정 연구원은 "오랜 시간을 들여 개발한 결과물이 새로 떠오르고 있는 산업에서 큰 역할을 할 수 있다는 점이 너무 기뻤다"며 "아직 파일럿 모델을 만드는 중이라 쉽지 않은 과정이 있겠지만 책임감을 가지고 연구에 매진할 것"이라고 답했다. 
 연구자들은 출연연의 기술이전 성공률을 높이기 위해 연구성과 홍보, 출연연과 수요처 매칭, 기술이전 위한 법률 지원 등이 활발하게 이뤄져야 한다고 밝혔다. 이번 기술이전도 기업수요에 맞춰 에너지연 기술을 매칭하고 기술이전이 성공할 수 있도록 지원하는 에너지연의 '시장적기진입과제' 사업을 통해 이뤄졌다. 
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 <img alt="에너지연 연구팀이 개발한 태양전지를 보여주고 있다. 에너지연 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202511/18/dongascience/20251118060156084zrvt.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="pvrff3YCM0" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202511/18/dongascience/20251118060156084zrvt.jpg" width="658">
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 에너지연 연구팀이 개발한 태양전지를 보여주고 있다. 에너지연 제공
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 앞으로 에너지연 연구팀은 소면적 소자 형태로 제작하던 태양전지를 우주에서 사용할 수 있는 우주 태양전지 규격에 맞춰 태양전지를 개발할 계획이다. 달 및 심우주 탐사용으로 쓸 수 있도록 더 연구한다.
 정 연구원은 "우주를 비롯해 모빌리티 등 다양한 환경에서 태양전지의 성능을 검증해 종합 신뢰성 데이터를 구축하고 나아가 양산, 시장 진입에도 성공하도록 매진하겠다"며 포부를 밝혔다. 
 [대전= 이채린 기자 rini113@donga.com]
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