출연연 개발 우주 태양전지 우주로 향한다…11월 누리호 실증

에너지연, 플렉셀스페이스에 기술이전하고 공동 개발

한국에너지기술연구원과 플렉셀스페이스가 개발한 CIGS 태양전지 샘플. 한국에너지연구원 제공

한국 태양전지가 우주로 향한다. 한국에너지기술연구원(이하 에너지연)과 우주 태양전지 전문기업 플렉셀스페이스가 차세대 우주용 이중접합(탠덤) 태양전지 공동 개발에 착수했다.

27일 에너지연에 따르면 양 기관은 이날 부산 벡스코에서 열린 ‘2025 기후산업국제박람회’에서 초경량·유연 구리·인듐·칼륨·셀레늄(CIGS) 박막 태양전지 공정 기술 이전 계약을 체결했다. 기술이전 규모는 55억 원이다. 

이번 협력을 통해 양측은 소형위성 운용에 최적화된 초경량 박막형 이중접합 태양전지를 개발해 기존 고가의 'III-V계' 우주 태양전지를 대체하는 시장 개척을 추진한다.

CIGS 태양전지는 높은 효율과 안정성을 갖춘 박막형 소재다. 열충격과 방사선에 강해 우주와 같은 극한 환경에서 안정적인 활용이 가능하다. 초경량·유연 기판 적용이 가능해 무게와 부피 제약이 큰 위성에 적합하다. 대량생산과 저비용 공정도 가능해 차세대 우주용 태양전지 후보로 주목받는다.

에너지연은 시장 수요에 대응하기 위해 ‘시장적기진입과제’를 추진해 왔다. 그 결과 세계 최고 수준의 극한 환경용 고성능 CIGS 태양전지(효율 21.39%)와 CIGS/페로브스카이트 이중접합 태양전지(효율 23.64%)를 개발하는 성과를 거뒀다. 이번 기술이전 역시 그 성과 중 하나다.

플렉셀스페이스는 에너지연 기술을 바탕으로 CIGS/페로브스카이트 이중접합 태양전지를 우주용으로 구현하고 실제 위성 적용을 위한 설계와 생산성 향상 기술을 확보할 계획이다. 양 기관이 개발한 태양전지는 오는 11월 누리호 4차 발사에 탑재되는 인하대 큐브위성 ‘INHARoSAT’에 적용돼 우주 환경 실증을 거치게 된다.

이창근 에너지연 원장은 “초경량·유연 박막형 태양전지는 뉴 스페이스 시대에 대응할 핵심 기술”이라며 “이번 협력이 차세대 우주 태양전지 시장 개척의 발판이 될 것”이라고 말했다. 노신영 플렉셀스페이스 이사는 “혁신적인 박막 다중접합 태양전지를 통해 글로벌 경쟁력을 확보하겠다”고 밝혔다.

한편 에너지연은 같은 날 ㈜상원이앤아이(이산화탄소 포집 공정 기술), ㈜이삭에너지(태양광열 복합 모듈 기술), 크린테크㈜(열회수 환기장치 기술)와도 기술이전 계약을 체결했다. 이번 성과로 시장적기진입과제를 통한 기술이전 규모는 총 75억 원에 이른다.

[박정연 기자 hesse@donga.com]