에너지연 'CIGS 태양전지' 민간에 기술이전… 누리호 4차 발사에 탑재

우주 태양전지 전문기업 '프렉셀스페이스' 이전 계약
갈륨-비쇼계 태양전지 대체하는 시장 개척 나서기로

기술이전 체결식 단체사진. 맨왼쪽부터 에너지연 김기환 박사, 이창근 원장, 플렉셀스페이스 노신영CTO, 에너지연 정인영 박사. 에너지연 제공

한국에너지기술연구원(이하 에너지연)이 개발한 태양전지 기술이 민간으로 이전됐다. 극한 우주 환경에서 안정적인 사용이 가능한 CIGS계 태양전지는 앞으로 추가 개발을 거쳐 11월 예정된 한국형 발사체 누리호 4차 발사체에 탑재돼 우주로 향할 예정이다.

에너지연은 27일 부산서 열린 2025 기후산업국제박랍회서 차세대 우주용 이중접합(탠덤) 태양전지 구현을 위한 초경량 유연 CIGS 태양전지 공정 기술과 노하우를 우주 태양전지 전문기업인 플렉셀스페이스에 기술 이전했다. 기술이전 규모는 총 55억 원이다.

CIGS 태양전지는 구리·인듐·갈륨·셀레늄의 화합물 반도체로, 빛을 효과적으로 흡수해 박막형 태양전지에 최적화된 소재로 꼽힌다. 높은 변환 효율과 화학적 안정성을 동시에 갖췄으며 유리 기판뿐 아니라 다양한 경량·유연 기판에도 적용할 수 있어 활용 범위가 매우 넓은 특징이 있다.

우주 환경에서 안정적으로 전력을 공급하기 위해선 일반적인 실리콘 태양전지와 다른 갈륨-비소계 다중접합 태양전지가 필요한데, 이 기술은 현재 미국과 독일 등 일부 국가와 기업이 과점한 상태다. 또 안보 이슈로 수출 통제가 강화되면서 비용 부담과 공급 차질 문제가 상존한다.

이에 프렉셀스페이스는 에너지연의 초경량·유연 CIGS 태양전지 기술을 이전받아 소형위성의 수명과 성능에 최적화된 초경량 박막 이중접합 태양전지를 공동개발하고 기존 갈륨-비소계 기반 우주 태양전지를 대체하는 시장 개척에 나서기로 했다.

CIGS계 태양전지는 열충격과 방사선에 강해 우주의 극한 환경에서 안정적으로 활용할 수 있다. 또 초경량 유연 기판 위에 제작할 수 있어 무게와 부피 제약이 큰 인공위성에 수납하기도 적합하다.

에너지연과 프렉셀스페이스가 개발한 태양전지는 11월 예정된 한국형 발사체 누리호 4차 발사에 탑재돼 실제 우주환경에서의 실증을 진행한다. 누리호에 탑재되는 큐브위성 'INHARoSAT'(인하대)에 부착해 신뢰성을 검증하고 우주 임무 수행 경험을 확보할 계획이다.

이창근 에너지연 원장은 "우주용 초경량·유연 박막형 태양전지는 뉴스페이스시대에 대응하고 대한민국 우주 안보를 뒷받침할 핵심 부품 기술"이라며 "이번 협력을 통해 차세대 우주 태양전지 시장 개척의 중요한 발판을 마련할 것"이라고 말했다. 임효인 기자