"100분에 웨이퍼 2400장 뚝딱"… 웅진에너지, 글로벌 '톱3' 예약

웅진에너지 구미공장 직원들이 잉곳을 고정하는 마운팅 작업을 진행하고 있다. (사진=웅진에너지)

[구미=이데일리 김정유 기자] “위이잉~.” 태양광 잉곳(원통)이 기계 안에서 무 잘리듯 절단되더니 2400장의 얇은 웨이퍼(원판)로 변신한다. 냉각수가 쉴새없이 잉곳에 뿌려지며 뜨거운 열기를 잠재운다. 잉곳을 자르는 와이어에 얇은 다이아몬드 막을 씌운 ‘다이아몬드 와이어 쏘’(Diamond Wire Saw) 기술로 100분이면 웨이퍼 2400장이 ‘뚝딱’ 만들어진다. 국내 유일 태양광 단결정 웨이퍼 공장인 웅진에너지(103130) 구미공장 내부 전경이다. 이 공장은 지난해 말 완공돼 최근 상업가동을 시작했다.

구미공장 올초 상업가동… 생산효율화로 수율 개선

22일 방문한 웅진에너지 구미공장은 총 5만9000㎡(약 1만8000평) 규모로 공장 2개동을 추가로 증설할 수 있다. 이곳에서는 약 150명의 생산직 근로자들이 3교대로 월 2400만장의 웨이퍼를 생산하고 있었다.

생산동에서는 잉곳을 고정하는 ‘마운팅’ 공정과 잉곳을 절단하는 다이아몬드 와이어 쏘 공정이 한창 진행 중이었다. 보통 웨이퍼는 마운팅과 쏘잉, 프리크리닝, 파이널크리닝 등 총 4단계의 공정을 거쳐 완제품으로 탄생한다. 웅진에너지의 웨이퍼 공정의 핵심은 ‘다이아몬드 와이어 쏘’ 기술이다. 이 기술이 얼마나 얇고 많이, 균일한 품질의 웨이퍼를 생산하는지를 판가름한다. 웅진에너지는 구미공장에서 현재 180마이크로미터(㎛, 100만분의 1m) 두께의 단결정 웨이퍼를 생산하고 있다.

웅진에너지 생산 근로자가 최근 상업가동을 시작한 구미공장에서 ‘다이아몬드 와이어 쏘’ 기술을 통해 잘려진 잉곳을 기계로부터 분리하고 있다. (사진=웅진에너지)

우남규 웅진에너지 생산1팀장은 “과거에는 2400장의 웨이퍼를 만들려면 최대 4시간이 걸렸다”며 “장비 개선과 공정 효율화를 통해 수율이 94%까지 올라왔고 이 정도면 업계 최고 수준이라고 할 수 있다”고 설명했다.

얇게 잘라진 웨이퍼는 이후 제품에 얹힌 냉각수와 이물질 등을 깨끗이 씻어내는 ‘프리크리닝’ 공정을 거쳐 세정제와 초음파로 불순물을 다시 한 번 제거해주는 ‘파이널크리닝’ 공정으로 이어진다. 측정기를 거쳐 웨이퍼 두께와 균일성 등을 최종 검사하면 모든 공정이 마무리된다. 이후 웨이퍼는 태양전지(솔라셀)로 가공되고 태양광 발전설비로 변신한다.

우 팀장은 “구미공장은 웨이퍼 전용 공장인만큼 모든 공정이 웨이퍼 생산에 최적화돼 수율을 대폭 끌어올릴 수 있었다”며 “그만큼 원가경쟁력도 높일 수 있어 회사 입장에선 고무적”이라고 말했다.

신광수 대표 “올해 태양광 사업 원년… 中보다 생산성 20% 높아”

신광수 웅진에너지 대표가 자사가 만든 태양광 웨이퍼를 들고 포즈를 취하고 있다. (사진=웅진에너지)

“천운이었습니다.” 구미공장에서 만난 신광수 웅진에너지 대표 얼굴에 미소가 가득했다. 그에게 구미공장은 웅진에너지의 태양광 사업 재편을 위한 중요한 ‘열쇠’다. 신 대표는 “부지를 물색한 지 3개월 만에 E&R솔라(옛 STX솔라)로부터 1.5기가와트(GW) 규모의 웨이퍼 공장을 매입한 것은 행운이었다”며 “사업차 방문한 일본 바이어들도 ‘일야성’(一夜城·하룻 밤새 성을 짓는다는 의미)이라고 놀라워하더라”고 회상했다.

과거 잉곳 비중이 높았던 웅진에너지는 글로벌 태양광 시장 불황으로 거래처들을 많이 잃으면서 어려움을 겪었다. 특히 가격경쟁력을 앞세운 중국업체들의 득세로 점차 설자리를 잃었다. 시장가격도 제각각이어서 잉곳업체들은 언제나 ‘을’이었다. 신 대표가 웨이퍼 사업 비중을 강화하는 이유다. 웨이퍼는 시장가격의 기준이 제시돼 있고 거래할만한 태양전지 업체들도 많기 때문에 효율적이라는 판단에서다.

신 대표는 “웨이퍼 사업 초기 2년간은 기술력만 가지고 무조건 버텼다”며 “원가 절감을 위해 기술을 도입하고 웨이퍼로 비중을 점차 옮기면서 기회를 모색한 결과, 현재 태양전지 업체 20여개사가 거래처가 됐다”고 말했다.

웅진에너지는 지난해 유상증자로 자금을 조달했고 최근엔 한화케미칼로부터 100억원을 유치했다. 기술 진화는 결국 장비가 구현하는 것인만큼 설비 투자에 공격적으로 나선 것이다. 신 대표는 “한화케미칼로부터 조달한 100억원 중 70억원을 웨이퍼 공장에 투입할 것”이라면서 “웨이퍼 가격도 계속 하락세일 가능성이 큰만큼 장기적으로 원가를 총 50%까지 떨어뜨려 승부를 볼 계획”이라고 강조했다.

웅진에너지는 지난해 하반기 공장 이전으로 생산활동을 제대로 하지 못하면서 520억원의 영업손실을 봐야했다. 하지만 올해는 이미 1, 2월에 영업이익을 올릴 정도로 실적이 빠르게 개선되고 있다. 신 대표는 올해를 웅진에너지의 태양광 사업 원년으로 보고 공격적인 영업을 전개할 계획이다.

윤석금 웅진그룹 회장도 “태양광은 매년 수요가 20%씩 늘어나는 좋은 사업”이라며 신 대표를 지지하고 있다. 윤 회장은 2012년 웅진그룹이 법정관리에 들어갈 당시 태양광 폴리실리콘(원재료)을 생산하는 계열사 웅진폴리실리콘을 매각했지만 웅진에너지만큼은 시장에 내놓지 않았다. 그만큼 태양광 시장에 대한 애착이 강했고 웅진에너지가 갖고 있는 기술에 대한 믿음이 컸다는 후문이다.

신 대표는 “글로벌 메이저 웨이퍼 업체 7곳 중 웅진에너지는 4~5위 수준인데 올해 말에는 3위까지 도약할 것”이라며 “중국업체들과 규모에서 차이가 나지만 그들보다 20% 이상 높은 생산성으로 승부하면 승산이 있다”고 자신했다.