[르포] 세계 최대 태양전지 공장, 한화큐셀 진천공장을 가다

빅데이터·자동화 기반 최첨단 구현...스마트팩토리로 품질·효율성 다 잡아

초일류 제품으로 국내뿐만 아니라 미국·일본 등 주요 시장서 1위

충청북도 진천군 산수산업단지에 위치한 한화큐셀코리아 진천 공장에 설치된 자동화 장비가 작동하고 있다.ⓒ한화큐셀코리아

빅데이터·자동화 기반 최첨단 구현...스마트팩토리로 품질·효율성 다 잡아
초일류 제품으로 국내뿐만 아니라 미국·일본 등 주요 시장서 1위

“셀의 원재료인 웨이퍼 입고부터 모듈 출하까지 전 공정이 자동화돼 있습니다. 제품 제조부터 작업환경 모니터링, 제어, 물류, 작업 추적관리까지 빅 데이터와 자동화 기반의 최첨단 스마트 팩토리 시스템을 구현했습니다.”

30일 충청북도 진천군 산수산업단지에 위치한 한화큐셀코리아 진천 공장을 소개하는 회사 관계자의 목소리에는 자부심과 자신감이 그대로 드러났다.

한화큐셀코리아 진천공장은 전세계에서 단일 공장으로는 최대 규모의 태양광 셀(태양전지) 공장이다. 하루에 220만장의 태양광 셀을 생산해 연간 생산 능력은 3.7기가와트(GW)에 달한다.

3.7GW의 전기는 약 500만명이 사용할 수 있는 양으로, 부산시와 울산시의 전체 인구가 가정용 전기로 1년간 사용하고도 남는 수준이다. 연면적은 약 19만 평방미터(㎡)로 축구장 26개가 들어설 수 있는 규모로 공장에서 생산되는 제품의 70% 이상이 해외로 수출되고 있다.

이 밖에 진천공장은 약 1.4GW의 모듈 생산 라인도 보유하고 있으며, 인근 음성의 2.3GW 규모의 모듈공장 생산라인까지 합치면 총 3.7GW의 모듈 생산라인이 가동되고 있다.

올 1분기부터 본격적인 대량 생산체제레 들어간 진천2공장의 스마트 팩토리 시스템이 외부 언론에 대대적으로 공개된 것은 이번이 처음이다.

현장 직원의 안내를 받아 들어선 공장 내부에서는 가득 채운 기계 설비들이 바쁘게 돌아가고 있었다. 진천공장은 태양광 셀의 원재료인 웨이퍼 입고부터 모듈 출하까지 전 공정이 자동화돼 있다는 설명이 이어졌다.

진천공장은 작업환경의 실시간 모니터링, 제어, 물류 및 작업내역 추적 관리, 상태파악, 불량관리 등에 초점을 맞춰 현장에 최적화된 제조실행시스템(MES·Manufacturing Execution System)을 구축했다.

MES는 생산설비와 공장 내 자재 물류이동 시스템 그리고 모니터링 시스템이 연동된 것으로 설비자동화를 이루는 핵심이다. 이 시스템으로 공장 내부에는 직원들을 거의 찾아볼 수 없을 정도로 기계가 모든 것을 알아서 하는 말 그대로 스마트 팩토리가 구현돼 있었다.

충청북도 진천군 산수산업단지에 위치한 한화큐셀코리아 진천 공장에서 한 직원이 웨어러블 장비를 통해 장비를 점검하고 있다.ⓒ한화큐셀코리아

최근에는 손목에 착용하는 웨어러블 장비를 도입해 공장 근무자들이 실시간으로 받아 설비 장애를 처리하고 조치사항을 유관부서에 공유하는 시스템까지 도입했다. 아울러 설비에서 발생하는 장애 정보를 수집해 체계화된 조치를 취할 수 있는 플랫폼도 갖췄다.

스마트 팩토리 구현 효과로 공장 내부에서 직원들을 거의 찾아보기 어려웠다. 가끔 장비 위에 설치돼 있는 상태 체크 알람(평소 초록색)이 빨간색이나 주황색으로 바뀌자 나타나 점검하는 직원들이 다일 정도였다.

한화큐셀코리아 관계자는 “실제 공장 내부 전 공정은 자동화돼 기계가 모든 것을 알아서 하는 시스템”이라며 “소수의 인력들만이 장비 도입과 점검 등을 위해 돌아다닐뿐”이라고 설명했다.

또 진천공장에서는 향후 공정·장비·시스템 개선을 위한 빅데이터 수집도 활발히 이뤄지고 있었다.

업계에서 유일하게 태양광 셀 전면에 레이저 식별마크인 ‘트라큐(TRA.Q)’를 새겨 각각의 태양광 셀이 생산된 라인, 생산일자, 생산시 사용한 자재정보 등을 수집해 빅데이터로 만들고 공정 최적화에 활용하고 있었다.

이렇게 연간 수십억 장에 달하는 태양광 셀에서 추출된 데이터를 통해 현장에서 발생하는 문제점을 즉시 발견하고 개선해 재발방지를 하고 있다고 회사측은 설명했다.

홍정권 한화큐셀코리아 모듈사업부장(상무)는 “진천공장의 스마트 팩토리는 공정 및 장비에 대한 시스템 개선을 통해 인력 최적화, 기회비용 손실 최소화, 생산효율화를 달성하는 것이 주 목적”이라며 “빅데이터 활용과 자동화를 통해 보다 정교한 스마트 팩토리를 구현하고 고객들에게 최고의 제품을 공급할 것”이라고 강조했다.

이러한 노력으로 한화큐셀코리아가 생산하고 있는 태양광 제품은 전 세계 곳곳에서 인정받고 있다. 올해 초 유럽 전문 리서치 기관인 EuPD가 선정한 유럽 최고 브랜드 모듈로 5년 연속 선정됐고 지난해 말에는 미국·일본·국내 주요 태양광 선진시장에서 시장 점유율 1위를 달성했다.

이 날 행사에 참석한 류성주 한화큐셀코리아 대표이사(전무)는 “중국의 경우, 연간 생산캐파(생산력)가 약 2.4GW 정도로 우리가 1기가 이상 많은데도 인력은 1000명 정도 더 적다”며 “인공지능(AI)을 활용한 검사와 물류·포장의 자동화 등을 통해 최적화 작업을 한 결과”라고 스마트팩토리 효과를 강조했다.

한편, 한화그룹 전체 태양광 셀 및 모듈 생산규모는 각각 8GW 규모로 셀 생산규모는 2018년 기준 세계 1위다. 한화큐셀은 말레이시아 사이버자야에 1.8GW의 셀과 모듈 공장, 중국 치둥에 2.5GW의 셀 및 모듈 공장을 가동하고 있다. 8GW는 연간 1200만명이 사용할 수 있는 전력량에 이른다.