2차전지 기술 기반 ESS와 박막 태양전지에 집중 투자

발전·축전 솔루션 공급 시장공략… 협력사 지원도 적극 나서

삼성그룹 계열사인 삼성SDI가 다양한 발전·축전 솔루션으로 에너지 시장 공략에 적극 나서고 있다. 

삼성SDI는 지난 3월 대구 엑스코에서 열린 국제그린에너지엑스포에서 에너지저장시스템(ESS)과 태양광발전설비 등을 결합한 제품을 공개하고, 축전과 발전의 시너지로 친환경·에너지 솔루션 분야 대표기업으로 도약하겠다고 선언했다. ,

삼성SDI는 엑스포에서 255와트(W) 단결정 태양광 모듈과 5.8kWh급 가정용 ESS와 인버터, 각종 가전제품을 연결해 활용하는 가정용에너지관리시스템(HEMS)을 전시했다. 태양광 모듈과 56kWh급 컨테이너형 ESS, 충전기를 결합한 전기차충전소용 솔루션 제품도 선보였다.

삼성SDI는 또 태블릿 PC에 사용 가능한 각형 리튬이온전지를 선보였다. 기존 폴리머 리튬이온전지보다 용량이 크고 가격은 저렴하다. 리튬이온전지를 적용한 전기자전거를 비롯해 소형IT제품·전동공구·로봇청소기 등에 사용 가능한 원형·각형·폴리머 리튬이온전지를 전시했다.

삼성SDI, ESS 사업 ‘Power UP’

삼성SDI가 에너지저장시스템(ESS) 사업을 강화한 것은 지난해부터다. 이 회사는 지난해 9월 국내 기업 최초로 미국 ESS 시장에 진출한 데 이어, 우리 정부가 추진 중인 대용량 ESS 실증 프로젝트에 핵심 사업자로 참여하는 등 시장 선점을 위한 보폭을 넓혔다. 

에너지저장시스템(ESS)은 2차 전지를 이용, 전력을 저장한 뒤 필요한 시간과 장소에 사용할 수 있도록 하는 장치다. 미래 에너지 산업의 대안으로 부상하면서 세계 ESS 시장은 연평균 13.9%의 성장이 기대되고 있다. 

삼성SDI는 오는 2014년까지 제주도에 설치될 변전소급 규모의 대용량 에너지저장시스템(ESS) 사업에 참여 중이다. 지식경제부가 추진하고 있는 ‘신재생에너지 연계형 메가와트(MW)급 리튬이차전지시스템 운용기술 개발 사업’으로 진행되는 이 프로젝트는 3년간 대용량 전력저장 시스템 개발 및 운용기술을 확보하는 게 목표다. 삼성SDI는 일진전기(테스트베드 구축), 효성(전력변환장치), 한국전력거래소(운용) 등과 함께 ESS 개발을 맡고 있다.

이 사업이 주목받는 이유는 국내 처음 시도되는 대규모 ESS 프로젝트이기 때문이다. 그동안 킬로와트(KW)급 ESS 실증 사업은 있었어도, 한 개 변전소와 맞먹는 규모의 8메가와트급 ESS 실증 사업은 최초다. 8메가와트는 800가구에 24시간 전력을 공급할 수 있는 양이다. 업계에서는 성공적인 성과를 낼 경우 관련 기술 조기 사업화가 이루어질 것으로 내다보고 있다.

삼성SDI는 ESS 분야에서 두각을 나타내온 터라 향후 실질적인 매출 발생도 기대하고 있다. 이 회사는 작년 7월과 8월 각각 ‘10kW급 리튬이온전지 에너지저장시스템 실증 사업’, ‘고에너지 2차전지용 전극소재’ 사업에 선정되고 9월에는 미국 글로벌 전력회사인 AES에너지스토리지와 ‘전력계통 보조서비스(Ancillary Service)용 20MW급 규모의 ESS’를 공급하는 계약을 체결한 바 있다. ESS는 배터리를 이용, 전력을 비축한 뒤 적기에 활용하는 차세대 전력 시스템으로 미국 시장조사기관인 PIKE리서치사와 일본 종합마케팅비즈니스사인 후지경제에 따르며 ESS 시장은 2010년 17억달러(2조500억원)에서 2020년 412억달러(47조9,000억원)로 성장이 예상된다.

삼성SDI, ESS 선진국 일 진출에 힘 받아

삼성SDI가 세계 최대 시장규모를 자랑하는 일본 가정 에너지저장시스템(ESS) 시장에 진출한 것은 지난해 말이다. 자동차용 배터리 시장과 맞먹는 시장규모인 ESS 시장을 선점, 중대형 배터리 시장 분야에서 단숨에 강자로 부상하겠다는 삼성SDI의 목표다.

삼성SDI(대표 박상진)는 니치콘과 일본 내 가정용 ESS를 독점 공급하는 계약을 맺었다고 6일 밝혔다.

삼성SDI가 배터리모듈과 배터리제어시스템(BMS)을 공급하면 니치콘이 전력제어장치(PCS)와 태양광 발전 시스템 등을 추가해 최종 고객에게 판매하는 형태다.

본격적인 공급은 내년 상반기 중 이뤄질 계획이며 양사는 2014년까지 일본 내 가정용 ESS 시장 30% 점유하겠다는 목표를 수립했다.

일본은 대지진과 원전사태 이후 촉발된 전력 대란으로 ESS 시장이 꿈틀대고 있다. 시장 조사 업체들에 따르면 일본 가정용 ESS 시장 규모는 올해 4.5MWh에서 내년 208MWh로 늘어나 세계 시장의 43%를 차지할 것으로 관측된다. 2020년까지 연평균 72% 이상 고성장이 예상된다. 금액으로는 올해 1,000억원대에서 내년 4조원대 시장 규모다. 이미 파나소닉과 도시바 등은 태양광 발전을 연계한 ESS 사업을 강화하고 있는데, 삼성SDI가 이들의 텃밭에서 도전장을 내민 것이다.

교토에 본사를 둔 니치콘은 1950년 설립된 콘덴서 분야 글로벌 업체다. PCS뿐 아니라 전기차용 충전기 등 전력제어 관련 기술 역량이 뛰어난 것으로 평가된다. 이 회사는 태양광 및 풍력발전과 같은 친환경·신재생 에너지 분야로 사업을 확대하던 차에 삼성SDI를 전략적 파트너로 선택했다. 세계 중소형 배터리 시장을 석권한 삼성SDI로선 가장 강력한 상대인 일본 배터리 업체들을 맞아 중대형 배터리 분야로 사업을 확대할 수 있는 기회를 잡은 셈이다.

삼성SDI “2차전지 2년 연속 1위 수성” 

삼성SDI의 이같은 자신감은 지난해 소형 2차전지(리튬이온배터리) 시장에서 2년 연속 세계 1위 달성하면서 부터다. 글로벌 배터리 기업인 일본 산요와 파나소닉 합병 공세에도 시장 우위를 자신한 것이다.

삼성SDI는 2010년 23%대 점유율을 차지했으며 2011년 25~26%로 점유율을 끌어올릴 계획이다. 올해는 27~28% 점유율까지 달성하겠다는 계획이다.

삼성SDI는 스마트폰, 스마트패드 등에 사용되는 소형 2차전지 부문에서 지난해 처음 일본 산요를 제치고 세계 1위에 올랐다. 10여 년 전 한국이 2차전지 산업에 발을 들여 놓은 후 처음으로 일본은 앞선 결과다. 파나소닉은 지난 4월 산요 배터리 사업을 흡수·합병하며 반격에 나섰으나 점유율을 소폭 늘리는 데 그친 것으로 평가된다. 한편 삼성SDI는 신한금융그룹 데이터센터 무정전전원공급장치(UPS)에 적용되는 배터리의 공급 우선협상대상자로 최근 선정됐다.

삼성SDI는 올 5월안에 계약이 완료되면 총 4MWh 규모의 리튬이온전지를 올해 말까지 설치한다. 4MWh는 비상시 신한금융그룹 데이터센터 전체에 전력을 15분간 공급할 수 있는 규모다. 15분 후에는 비상발전기가 작동하게 된다. 데이터센터 UPS에 리튬이온전지를 적용하는 것은 세계 첫 사례로 지금까지는 납축전지가 사용됐다. 리튬이온전지는 납 등 중금속을 사용하지 않아 친환경적이다. 납축전지보다 가격은 약 1.5배 높지만 무게·부피가 적게 나가고 운영 온도가 낮다. 크기는 납축전지의 25% 이하로 공간 활용에 유리하다.

삼성SDI는 휴대폰·노트북 등에 사용하는 소형 리튬이온전지를 비롯해 전기자동차용, UPS용 제품까지 에너지저장시스템(ESS) 사업을 확장하고 있다. 제주와 대구에서 실증사업을 진행 중이며 지난해에는 일본 니치콘과 가정용 ESS 공급 계약을 맺은 바 있다.

고품질 생산설비 개발 완료하고 시장 공략 본격화

동관단자 및 편조선 업계 리딩… 원격제어시스템도 공급 

보명전기는 동관단자, 편조선, 슬리브, 케이블트레이 접지자재, 클램프형 작업등기구 전문업체이다. 2007년 4월 설립된 보명전기는 파주 월롱 60평 임대공장에서 시작한 작은 회사였다. 같은 해 6월에 서울 청계천에 영업소를 세우고 본격 영업에 나서면서 매년 성장을 거듭해왔다.

이런 성장을 발판으로 보명전기는 2009년 현재 파주에 위치한 자가 공장을 건립하고 전폭적인 설비투자를 통해 편조선 업계에서 차별화된 경쟁력을 확보했다.  

보명전기 전체 매출의 60% 이상을 차지하는 동관단자와 편조선은 이 회사의 주력제품이다. 동관단자는 전기 설비시스템에 연결되는 케이블 컨넥터로 전류의 안정적 흐름과 편리성을 제공해 주는 전기재료다. 편조선도 전류를 안정적으로 전달하기 위한 커넥터이며, 가는 구리선들이 수백 개 이상 묶어져 있는 전기재료다.

동관단자 편조선 동시생산 업계 상위 업체

동관단자 및 편조선 산업은 전기산업의 확대와 함께 꾸준히 성장하는 분야다. 그렇지만 기술적 측면에서 표준화 규격화돼 있어 기술경쟁이 심한 시장은 아니다.

현재 전국에 동관단자 및 편조선을 생산하는 업체는 각각 10여 개 업체이다. 동관단자와 편조선을 모두 생산하는 업체는 5개 정도다. 이 가운데 보명전기는 동관단자와 편조선을 모두 생산하는 5개 업체 중 하나다.

“동관단자 및 편조선 시장에서 제품이 규격화하고 표준화돼 있어 특별한 기술이 요구되지 않습니다. 이 시장은 제품 자체에 대한 기술보다는 생산설비를 어떤 것을 갖추고 있는지가 중요합니다.”

강세호 대표는 동관단자와 편조선 제품은 규격화돼 있기에 공정 수를 줄이고 우수한 품질의 제품을 생산하느냐가 관건이라고 말한다.

이에 시장경쟁력은 저렴한 원가에 고품질의 제품을 생산할 수 있는 설비가 중요하다고 판단하고 수년 전부터 설비개발에 집중하고 있다.

그 결과 보명전기는 고객의 요구에 맞춰 제품을 생산할 수 있는 가공물 분야에서도 기술력을 확보해 확실한 차별화 포인트를 갖고 있다.

“한번은 한 업체에서 30,000 암페어의 편조선을 제작해 달라는 요구를 받은 적 있습니다. 편조선을 생산하는 업체들 대부분이 3,000 암페어로 제작하지 3만 암페어는 생산할 수 있는 설비를 갖고 있지 않았습니다. 하지만 저희는 고객의 요구에 따라 제작할 수 있는 제품을 생산할 수 있는 설비를 갖추고 있어 적기에 제품을 납품할 수 있었죠.”

보명전기의 경쟁력은 바로 고객의 요구에 따라 필요한 제품을 생산할 수 있다는 점이다.

보명전기는 이를 가공물 생산이라고 부른다. 이와 반대로 이미 규격화돼 만들어진 제품을 기성품이다. 강세호 대표는 “기성품은 여러업체들이 누구나 만들기 때문에 마진이 적고 경쟁도 심하다”며, “반면에 가공품은 그에 맞는 생산설비를 갖추지 않으면 어려워 경쟁력이 있으며, 마진도 높다”고 말했다. 

고객의 어떠한 요구조건에서도 유연하게 대처할 수 있는 제작기술과 임직원의 노력이 들어간 결과다.

보명전기는 생산설비 투자에서 타 경쟁업체를 앞서가고 있지만 매출 확대와 마진율을 높이기 위해 새로운 아이템 개발과 신규 설비 투자에 적극 나서고 있다.

그중 하나로 사업 차별화를 위해 보명전기는 2010년부터 PVC망 클램프형 작업등기구를 개발, 생산하고 있다.

“클램프형 작업 등기구는 중공업 및 조선 산업 현장에서 각종 철판 및 구조물에 부착하여 작업자가 안전하게 사용 가능하도록 난연성, 고강도의 특수재질로 고안된 특허 상품입니다.”

가공물 제작이 보명전기가 경쟁회사와 비교해 우위에 있는 경쟁력이다.

“고용량 편조 부스바 제작기술은 보명이 최고라고 자부합니다. 오랜 노하우, 대형 정밀 압착이 필요한 제품으로 보명은 모든 장비와 기술력을 갖추고 있습니다.”

매출의 30%를 설비투자에 사용 

이처럼 설비투자를 지속적으로 하는 데는 강세호 대표 나름의 이유가 있다. 창업의 이유이기도 하다는 그는 이렇게 설명했다.

“5년 전 보명전기를 창업하기 전에는 동종업체에서 10년간 영업관리 부문에서 일했습니다. 재직했던 회사는 동관단자 및 편조선 분야에서 선두업체임에도 새로운 설비투자를 주저했습니다. 제가 볼 때 설비만 제대로 갖추면 업계 탑으로 올라갈 수 있는데 말이죠.”

이에 강 대표는 당시 대표이사에게 투자를 하자고 요구하였으나 거절당했고, 대표이사에게 경영권을 넘겨주면 직접 투자받아 해 보겠다고 했으나 이마저 거절당해 직접 창업하게 된 것이다.

하지만 사업은 계획처럼 쉬운 것은 아니었다. 집 담보 등 개인 돈과 정부 창원지원금을 모아 회사를 설립했지만 자본 회전은 쉽지 않았다.

“정말 열심히 개발하고 제품을 납품했죠. 매출이 발생하고 영업이익이 났지만 정부 지원금을 갚으면 다시 제자리이고 또다시 지원금을 받으려면 조건이 바뀌어 쉽지 않고, 지금도 회사 운영자금을 마련하기에 벅찰 정도입니다.”

강 대표는 최근 신용보증기금이나 중소기업 대출을 알아보면서 정부 관계자들이 현장을 보지 않고 탁상식 행정에 대해 강한 불만을 나타냈다.

그는 “정부의 중소기업 투자 담당자들이 인력이 턱없이 부족해 현실을 잘 모를 수 있다는 점은 인정하지만 너무 행정적”이라며, “이들이 중소기업 입장을 이해할 수 있도록 업체에 대한 밀착 관리를 하면 기업하는 사람들이 큰 도움을 받을 것”이라고 말했다.

말하자면 정부 투자자들이 초기에 한번 관심을 갖지 그 이후엔 회사가 어떻게 성장하고 있는지에 대한 관심이 없어, 회사가 건실하게 발전하고도 추가 투자를 받지 못하는 경우가 있다는 것이다.  

강 대표는 이같이 어려운 경영환경에서도 설비투자만이 살길이라고 보고 지속적인 투자를 진행하고 있다. 강 대표는 “창업이래 지금까지 매출액의 30%를 설비구축에 활용하고 있다”고 말했다. 

이처럼 보명전기가 설비투자에 적극적인 이유는 강 대표의 경영원칙이 있어서다. 그는 “제조업체가 살아남기 위한 방법은 정품을 적기에 납품하는 것”이라고 말한다. 

강 대표는 이것이 바로 고객의 신뢰를 얻는 것이며, 결국 회사를 성장시키는 일이라고 강조한다.

설비의 중요성을 누구보다 잘 아는 강 대표이기에 이 분야에서 확실한 차별화를 하기 위해 비장을 무기를 준비하고 있다. 보명전기가 심혈을 기울여 만든 새로운 생산설비다.

현재 보명전기는 약 3년간의 연구개발을 통해 동관단자 편조선 생산의 새로운 혁신을 가져올 생산설비를 완료했다.

“설비가 완성되어 가동을 준비하고 있습니다. 하지만 아직은 세상에 오픈하긴 어렵습니다.”

동종업계에서 시도하지 않은 새로운 기술을 통해 원가절감과 작업자 안정을 보장하는 새로운 설비라고만 귀뜸했다. 보명전기가 이번 설비를 통해 경쟁업체보다 고품질의 제품을 빠르고 안전하게 생산할 수 있게 됐다는 것이다.

복구가 필요 없는 누전차단기 개발로 시장 탈환 나서

무인화 시설용 ‘AnyKeep’ 공급… 세종시, SKT 등 기술력 인정 받아

엠티엔시(주)는 2001년 8월 창업해 올해 12주년을 맞는 누전차단기 전문업체다. 특히 무인화 국소의 전원장애에 대한 경험을 토대로 전원을 자동복구시키는 장비 및 관리시스템 개발 공급업체로 유명하다.

사업 초기엔 무선통신회사에 적용하여 무인화통신시스템의 전원장애 부분을 보완 개선하는데 기초를 두고 생산 및 공급을 하였으며 광시험기, 전원제어시스템, RF센서, 신호발생기, 단거리 data 통신시스템 등을 개발하고 전원제어 및 자동복구장치를 2008년까지 생산했다. 지난 2005년부터 누전차단기의 오류동작으로 인한 피해에 대하여 연구를 시작했으며 2008년에 관련 특허를 3건을 취득하고 제품의 생산과 안전성 확보에 주력해 왔다. 엠티엔시는 기존의 누전차단기의 문제점인 복구에 의존하는 방식이 아닌 복구가 필요 없으면서도 국제기준을 몇 배 뛰어넘어 낙뢰 등에 대한 오류에 장애를 최소화하는 누전차단기인 애니킵(AnyKeep)를 생산, 공급하고 있다.

‘아틀라스’ 제작이 가능한  원자력 분야 기술력 보유

태양광 잉곳 장비 생산 등, 신재생에너지 사업에도 적극 나서 

일진에너지는 원자력ㆍ신재생에너지 등 에너지 관련 플랜트 설비 전문업체다. 지난 2008년 매출 1,000억원을 돌파한 데 이어 글로벌 금융위기의 한파가 본격화한 2009년에도 매출 1,000억원을 넘겼다. 2010년에는 1,319억원의 실적을 냈으며 지난해에는 3ㆍ4분기까지 1,050억원을 달성해 위기 이후 더욱 강해진 모습을 보였다.

일진에너지 관계자는 이 같은 성장세에 대해 “기술력이 뒷받침됐기 때문”이라고 설명한다.

일진에너지의 기술력은 특히 원자력 분야에서 두드러진다. 일진은 아틀라스(ATLAS)를 제작할 수 있는데, 아틀라스는 3세대 원전이 진도 8.0의 지진에도 견딜 수 있다는 것을 가상 실험을 통해 입증하는 ‘가압경수로 열수력 종합효과 실험장치’로 원자력 기술을 평가하는 척도 역할을 한기 때문이다. 

일진은 특히 국내 대기업만 참여해온 스마트 원자로 컨소시엄에 중소기업 참여 지분을 확보했다. 스마트는 전력 생산과 해수 담수화가 동시에 가능한 중소형 원자로 개발 사업 모델로 중소기업으로서는 드물게 참여한 것이다.

국제시험용 융합원자로(ITER) 사업에도 적극 진출하고 있다. 일진에너지는 이 분야에서 ‘삼중수소 저장장치’는 캐나다에 이어 세계 두 번째로 상용화에 성공, 월성원자력 발전소에 성공적으로 공급하기도 했다.

또한 일진은 당진ㆍ울산ㆍ일산열병합ㆍ평택 등 모두 6개 화력발전소의 정비 공사를 수행하고 있으며 태양전지 핵심 기자재인 잉곳(Ingot) 생산장비인 ‘단결정 성장장치’ 생산능력도 연간 500여 대에 이르는 등 태양광 분야에서도 두각을 드러내고 있다.

2012년부터는 지난해 취득한 ‘막부재를 이용한 모노실란가스와 수소가스의 분리방법 및 분리장치’ 특허를 상용화해 새로운 시장 개척에 나설 계획이다.

공격적 투자 통한 질적ㆍ양적 경쟁력을 강화

일진에너지는 투자에도 적극적이어서 공격적이기 까지 하다. 지난 2008년 9,694m2의 공장부지 매입을 시작으로 매년 설비라인을 확대했고 지난해 3만3,000m2의 화공 플랜트 기자재 전용 공장을 준공해 현재 약 7만3,000m2 규모의 공장을 가동 중이다.

이를 통해 기존의 스몰 사이즈 제품 생산에서 빅 사이즈 제품으로 전환해 질적ㆍ양적 경쟁력을 강화할 방침이다.

일진은 올해 사업 전망을 밝게 보고 있다. 국내 석유화학 업체들의 시설이 대부분 40년 이상 노후화돼 시설 교체 수요가 늘어날 전망인 데다 중동 국가들이 산업구조 다각화 추진과정에서 정유ㆍ가스처리ㆍ석유화학 등 기반시설에 대한 투자를 확대함에 따라 글로벌 플랜트 시장의 업황이 점진적으로 호전되고 있기 때문이다. 또한 일진에너지는 중동과 남미 시장 등 해외시장 확보에 중점적으로 공략에도 나설 방침이다. 수주 제품도 석유화학ㆍ발전설비 플랜트 분야의 초대형 열교환기와 베셀 등에 초점을 맞추고 있다.

일진에너지 관계자는 “지난해 기존의 해외 거래처 외에일본의 지요다ㆍ히타치ㆍJGC 등 해외 거래처로부터 신규 수주에 성공해 750억원의 사상 최대 수주실적을 거뒀다”며 “올해는 플랜트 시장의 업황이 좋아 사상 최대 실적을 경신할 수 있을 것”이라고 내다봤다.

일진에너지, 한국형 원전 UAE 수출 이끈 선봉장 

일진에너지의 기술력은 UAE(아랍에미리트)에 수출될 한국형 원전이 진도 8.0의 지진에도 안전하다는 것을

입증하는 첨단 실 험장치인 아틀라스(ATLAS)이다. 

일진에너지의 출발은 미약했다. 일진에너지는 지난 1989년 4월 울산 남구 달동의 한 무허가 건물에 66m2(약 20평) 남짓한 규모의 화력발전소 설비를 보수하는 작은 업체가 문을 열었다.

선반과 사무집기가 놓인 사무실은 단 2명뿐인 직원이 일을 하기도 비좁았다. 당시 이 업체가 울산화력발전소에서 첫 수주받은 금액은 24만원. 첫 매출 24만원으로 출발한 이 업체는 불과 20여년 만에 매출 1300억원 규모의 중견기업으로 변신했다. 바로 이 회사가 2009년 말 한국형 원전의 아랍에미리트(UAE) 수출을 성공적으로 이끈 일진에너지이다.