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태양광 모듈 표준 상향을 위한 새로운 방법,
태양광 모듈 품질 검사 프로그램 – QCPV
Dec, 2020




지난 12월 1일 한화큐셀은 ‘티유브이 라인란드(TÜV Rheinland, 이하 티유브이 라인란드)’의 신규 태양광 모듈 품질 검사(Quality Controlled PV, 이하 QCPV) 인증을 업계 최초로 획득했다고 공식 발표했다. 신규 태양광 모듈 품질 검사(이하, QCPV) 프로그램은 품질과 안전, 기술 표준 모니터링 분야에서 세계적으로 권위 있는 인증기관 티유브이 라인란드가 한화큐셀과의 긴밀한 협업을 통해 개발한 새로운 품질 검사 표준이다. 해당 검사 프로그램은 태양광 모듈 품질의 모니터링, 테스트, 인식 분야의 기준을 높이기 위해 고안되었다. 니콜 넬레스(Dr. Nicole Nelles) 한화큐셀 글로벌 품질 관리 책임자는 “이번 QCPV 인증을 통해 한화큐셀은 태양광 업계에 새로운 모듈 품질 검사의 표준을 제시했으며, 이 표준은 앞으로도 계속 지켜나갈 것”이라고 말했다. 한화큐셀은 태양광 산업이 기존의 성능과 내구성에 안주하지 않고 발전해 나갈 수 있도록 적극적인 표준을 제시하는 주체가 되는 것을 목표로 삼고있다.  


한화큐셀은 이 획기적인 프로그램을 수립하기 위해 유럽 최대 태양광 시험 시설인 독일 탈하임 한화큐셀 기술 연구 개발 본사에 티유브이 라인란드의 전문가들을 초청하여 협업을 진행했다. 이를 통해 기존의 검사 체계에 비해 상향된 검사 표준을 수립하였으며, 티유브이 라인란드의 전문가가 정기적으로 현장에서 자체 감독을 진행하는 무작위 검사, 생산 라인에서의 정기적인 자재 테스트 등 기존에 없던 새로운 품질 검사 프로그램을 고안하여 태양광 모듈 품질 검사에 새로운 기준을 제시했다.


한화큐셀은 태양광 모듈 제조사로는 최초로 티유브이 라인란드의 새로운 QCPV 검사 항목을 모두 통과했다. 티유브이 라인란드는 조속한 시일 내에 이 인증 절차를 태양광 산업 전반에 제시할 예정이다. 


그렇다면 이 프로그램에 포함된 사항은 무엇인지, 기존의 표준과는 어떠한 차이가 있는지 알아보자. 



 차별화된 감독 및 모니터링 단계 도입 

 
한화큐셀은 티유브이 라인란드와의 긴밀한 협력을 통해 태양광 업계의 현황을 반영하고, 기확인된 불량 문제의 재발을 방지하기 위한 새로운 검사 체계를 구축했다. QCPV 프로그램은 티유브이 라인란드 소속 전문가들을 제조사의 생산 현장과 모듈 테스트 장소에 파견하여 세가지 핵심 테스트가 진행되는 동안 감독하도록 한다. 티유브이 라인란드 소속 전문가들이 현장에 상주해 제조 공정을 모니터링하며, 매월 무작위로 취합한 제조 샘플에 대해 광범위한 부하 검사를 실시하고, 검사 표준에 맞는 고품질의 제품을 일관적으로 생산할 수 있도록 정기적인 원부자재 검사를 수행한다.  검사 대상 모듈은 제조사 직원이 미리 지정할 수 없으며, 티유브이 라인란드 소속 전문가들이 임의로 표본을 선택해 검사를 진행하게 된다. 이러한 일련의 과정을 통해 제조사는 생산공정에 대해 투명하고 공정한 품질 관리 감독을 받게 된다. 바로 이 단계가 QCPV만의 차별화 포인트이다. 티유브이 라인란드가 현장에서 실시하는 일련의 검사는 기존의 태양광 산업에서의 인증 기준을 상향하는 데에 큰 역할을 할 것으로 보인다.


 더욱 엄격해진 검사 절차 


    티유브이 라인란드는 QCPV 프로그램을 수립하기 위해 우선 기존의 검사 표준에서 다루지 않는 사항들을 정확히 파악했다. 티유브이 라인란드는 한화큐셀의 지원을 통해 기존 모듈 품질 검사에서 다루고 있지 않은 사항에 대해 다음과 같이 정리했다.


    •  제품의 장기 신뢰성에 대한 현장 확인

    •  새롭게 확인된 불량(부품 및 솔더링 내구성, PID, LeTID 등)에 대한 검사

    •  제품 생산 시 사용된 원부자재 품질에 대한 지속적인 모니터링

    •  모듈 생산 품질 모니터링


    티유브이 라인란드는 위 사항을 기반으로 모듈 생산 품질 기준 상향을 위한 3단계 절차를  고안해냈다. QCPV는 ▲장기 신뢰성 평가 ▲현장 샘플링 검사 ▲원부자재 검사, 총 3가지 항목으로 구성되어 있다 . 



     QCPV 프로그램의 세부 항목 


    항목 1. 장기 신뢰성 평가 
    티유브이 라인란드가 실시하는 초기 인증 검사는 현 산업 표준인 IEC 및 UL 검사 대비 최대 3배가 넘는 검사 기간을 적용해 모듈의 장기 신뢰성을 평가하고 새로 발견되는 불량 문제를 해결하기 위해 다음과 같은 절차를 도입한다: 

    •  2,000시간 동안의 DH(온습도) 검사 – 일반적으로 진행되는 1,000시간 IEC/UL (온습도) 검사 대비 2배
    •  600회의 열 사이클링(TC) 검사 – IEC에서 실시하는 열 사이클링 검사 대비 약 3배
    •  정적, 동적부하 검사 및 기후 상태 변화 시험을 결합/확장한 형태의 검사 시퀀스
    •  UV 검사 시퀀스: DH(온습도) + UV 방사 + HF(습도 냉각) + UV 방사 + TC(열 사이클링)을 결합한 테스트 시퀀스
    •  PID 및 LeTID 검사




    항목 2. 현장 샘플링 검사
    현장 무작위 샘플링 검사는 기존의 다른 표준 검사에서 찾아볼 수 없는 QCPV 프로그램의 가장 특별한 단계이다. 해당 검사에서는 티유브이 라인란드의 감독관이 생산현장의 모듈 시험소에 상주하며 제작중인 모듈을 임의로 선택하여 검사한다. 이 과정을 통해 모듈 제조사의 생산 과정에 대한 철저하고 지속적인 검사를 보장한다.




    항목 3. 원부자재 검사
    티유브이 라인란드의 감독관(외부 공급자 포함)을 통해 원부자재 및 모듈 핵심 구성품에 대해 정기적 모니터링을 진행하며, 한층 강화된 품질 검사를 제공한다. 티유브이 라인란드 감독관은 공급업체의 감사를 모니터링하고 정기적으로 사용되는 원부자재의 이력을 추적 및 분석한다. 이 과정을 통해 일관적인 품질의 원부자재를 갖출 수 있고, 평가 기준에 맞는 고품질의 제품 생산이 지속적으로 가능하게 된다.




    한화큐셀은 Q.PEAK DUO-G9 제품의 생산 공정에 QCPV 프로그램을 이미 적용하여 시행중이다. 니콜 넬레스 책임자는 “이번 QCPV 프로그램은 시작에 불과하다. 한화큐셀은 태양광 업계 최초로 티유브이 라인란드의 QCPV 인증을 받게 된 것을 매우 기쁘게 생각한다. 지금도 독일 탈하임에 있는 모듈 검사소에서 여러 개의 추가 검사 프로그램을 동시에 수행 및 개발하고 있으며, 각각의 테스트 프로그램은 태양광 모듈의 품질과 내구성을 더욱 향상시킬 것”이라고 말했다.

    다음 목표는 한화큐셀과 티유브이 라인란드에서 개발한 QCPV 표준을 향후 태양광 모듈 품질 검사에 반복적으로 적용해, 급변하는 모듈 제조 환경에서 필수적인 검사 프로그램으로 반영될 수 있도록 하는 것이다. 한화큐셀은 끊임없이 발전하고 있는 태양광 기술과 발맞춰 품질 표준을 향상시키고, 앞으로도 태양광 모듈의 혁신 및 검사 분야를 선도해 나갈 것이다.

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