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[해외기술특집] 태양광발전 인증제도의 구축과 국제 동향
2009-02-04

태양광발전 인증제도의 구축과 국제 동향


개요

태양광발전(PV : Photo Voltaics)은 국가가 적극적으로 도입을 추진해야 하는 정책적 지원 대상으로 자리매김하여, 여러 가지 보급 시책이 실시되고 있다. 이에 따라 태양광발전 보급량은 계속 늘어나고 있고, 일본의 발전 소자 생산량(2006년 927.5㎿)은 세계 시장 점유율(37.1%)과 함께 8년 연속으로 세계 정상을 유지하고 있다. 또한 유럽이 657.3㎿, 미국이 201.6㎿를 기록하며 전 세계적으로 40.3%라는 경이적인 성장을 보이고 있으며, 이런 가운데 IEC에서도 국제적 인증, 상호 승인 개요 및 관련 국제 규격을 만드는 움직임을 활발히 진행하고 있다. 배경적으로는 WTO/TBT(무역 기술적인 장해에 관한 협정) 협정이 크게 관련되어 있다.
이는 공업 제품 등 각국의 규격 및 규격에의 적합성 평가 절차(규격 · 기준 인증제도)가 불필요한 무역장해가 되지 않도록 국제 규격을 기초로 한 일본 내 규격 책정 원칙, 규격 작성의 투명성 확보를 규정하고 있기 때문이다. 이 WTO/TBT 협정이 계기가 되어 국제 규격과 정합한 일본 내 규격 제정과 적합성 평가 제도의 구축이 점점 더 중요해질 것이다.
태양광발전 분야에서도 이 원칙에 기초하여 국제적으로 2004년부터 태양광발전 적합성 평가 계획이 시작되어 일본에서도 대응이 진행되고 있다.
이 PV 모듈 인증제도는 제품 신뢰도를 높이고 인증 비용 삭감과 스피드 업을 가능하게 하므로, 제조자와 사용자 양방에 있어 큰 이점이 있다. 더욱이 국제적으로 인증 상호 승인 계획이 본격 가동되면 일본 인증 결과를 이용하여 해외에서의 인증을 간소화할 수 있다는 이점도 제조자에게 큰 이점이 된다.
여기에서는 이러한 배경에서 태양광 산업계 총 회의에 의해 개시된 인증제도 구축을 위해, (사)일본전기공업회(JEMA)가 중심이 되어 추진하고 있는 대처 방안과 그 배경이 된 국제동향에 대해 정리했다. 이 인증제도는 신에너지 분야에서 일본 최초의 제도로 주목받고 있다.

태양광발전 인증제도의 국제 동향

1. PV 모듈 국제 인증제도의 진전
PV 인증제도의 기본 방침은 일본 내에서는 물론 국제 시장에서도 신뢰받고 있는 제도를 확립하는 것이다. WTO/TBT 협정에서는 적합성 평가 결과가 국제적으로 상호 받아들여지는 것을 목적으로, 적합성 평가 절차에 관한 국제적 지침인 ISO/IEC 가이드를 기초로 하는 것을 요구하고 있다. <그림 1>에 협정, 인증 및 관련 활동의 개념도를 나타냈다.

제품 인증기관은 가이드 65(General Requirements for Bodies Operating Product Certification System : 제품 인증기관에 대한 일반 요구 사항)에 기초한 관리 시스템과 시험 결과를 판정하기 위한 높은 기술능력이 있어야 하며, 시험 기관에서는 ISO/IEC 17025(General Requirements for the Competence of Testing and Calibration Laboratories : 시험소 및 교정 기관의 능력에 관한 일반 요구 사항)에 기초한 관리 시스템과 기술적 요구 사항에 대한 적합성을 판정하기 위한 정밀도가 높은 시험 기술을 가져야 한다.
구축될 PV 인증제도는 제3자 인증 시스템을 일관된 신뢰 가능한 방법으로 운영하기 때문에 국제적인 가이드를 따르도록 하고, 이로써 인증 시스템의 국내외 수입과 무역 촉진에 공헌하도록 한다.

PV에 대한 국제적인 인증 개요는 IEC가 추진하고 있다. <그림 2>와 같이, IEC 조직은 크게 나뉘어 표준화와 적합성 평가(인증)에 대응하고 있다.
적합성 평가는 CAB(Conformity Assessment Board : 적합성 평가 평의회)가 담당하고 있으며, 그 아래에 있는 IECEE(IEC System for Conformity Testing to Standards for Safe of Electrical Equipment : 전기기기 안전 규격 적합성 시험 제도)가 PV에 관한 인증 개요를 제공한다.
2, 3년 사이에 PV 인증 제도가 크게 진전됐다. 전기분야 국제표준화 기관으로 세계적인 적합성 평가 계획을 운영하고 있는 IEC는 2002년 10월 북경에서 개최됐던 CAB회의에서 PV 시스템이 상호 승인을 통해 국제 시장에서 유통할 수 있도록 국제적 인증제도를 기존 IECEE 계획의 카테고리에 확장하여 실시하는 것을 승인했다. 이는 2003년 3월 IECEE-CMC(Certification Management Committee : 인증관리위원회)의 투표를 통해 과반수 찬성으로 가결됐다. 더욱이 2003년 6월 말에 개최됐던 IECEE-CMC회의에서 IECEE에 의해 운용된 국제 인증제도에 관한 ‘PV 사업 계획 2004’가 승인됐다.
‘PV 사업 계획 2004’에서의 인증제도는 형식시험과 공장 조사가 요구되는 IECEE CBFCS(Certification Body Full Certification Scheme) Tailored(일부 수정)의 형태로, 성능을 더욱 보강하고 안전 측면도 확장하여 2004년 1월부터 운용되기 시작했다. 운영 · 관리는 IECEE 사무국이 책임을 지고 사무적 지원과 PV 기술 지원은 IECEE 사무국이 통괄했다.
2. 국제 적합성 평가 계획의 기본 룰과 인증 순서 PV 제조업자는 자국의 인증기관(NCB : National Certification Body)에 증명서 발행을 신청하고, NCB는 제품의 형식시험을 인증기관의 시험소(CBTL : Certification Body Testing Laboratory) 또는 인가된 PV 제조업자의 시험소에서 실시함과 동시에 ISO 9001을 기본으로 한 공장조사를 행한다. NCB는 이 결과를 시험 보고서와 공장 조사 보고서로 정리하여 적합성이 확인되면 증명서를 PV 제조업자에게 발행한다. PV 제조업자는 IECEE에 가맹된 43개의 국가 중 이 사업에 참가하는 나라에 제품을 출하할 경우 그 나라의 해외 NCB로 취득한 증명서, 시험 보고서, 공장 조사 보고서를 보내 인가 신청을 할 수 있다. 해외 NCB는 이 보고서로 심사하여 적합하다고 판단되면 증명서를 PV 제조업자에게 발행한다. 단, 해외 NCB는 필요에 따라 추가 시험, 공장 재조사를 실시할 수 있다. 이렇게 PV 제조업자는 국내 한 곳에서 취득한 증명서 결과를 활용할 수 있으며, 국제 인증제도에 의한 포괄적 상호 승인을 통해 무역을 촉진하고 국제 시장에서의 신뢰성 향상에도 기여할 수 있다. 급속하게 성장하고 있는 PV 시장에서도 국제적인 인증제도가 시작되어 지역 간 서로 타국의 제품 승인을 의논할 수 있는 국제적인 무대가 정립되고 있다.
속도는 다소 늦지만, 국제 시장이 초래할 큰 스케일 메리트(Scale Merit)로 인해 그 개요에 참가하여 국제 규격을 통해 인수를 희망하는 지역이 넓어지고 국제 시장과 국내 시장 간 경계가 완화될 것으로 예측된다.
PV 모듈 인증제도에 대응한 인증기관 및 시험 기관으로 인정받은 (재)전기안전환경연구소(JET)는 2001년부터 (독)산업기술종합연구소(AIST)와 공동으로 NEDO 기술 개발 기구로부터 ‘태양전지 평가 기술의 연구 개발’을 위탁받아 태양전지 셀 · 모듈 시험 · 평가 · 교정에 대해서도 실적을 쌓고 있다. 또 PV 인증제도에 관련된 국제 · 국가 표준과의 트레이서빌리티 확보는 AIST가 대응하고 있으며, JET 포함 시험 기관이 이를 잇고 있다. PV 국제 인증제도에 있어 해외 NCB, CBTL은 IECQ(IEC Quality Assessment System for Electronic
Components : 전자부품 품질 인증제도)로 등록된 7개 NCB(LCIE : 프랑스 중앙산업전기 시험소, VDE : 독일 전기기술자협회, TUV Rheinland : 독일 기술시험검정협회, IMQ : 이탈리아 품질표시협회, JET : 일본, KEMA : 네덜란드 전기기기규격협회, AENOR : 스페인 표준화인정협회, UL : 미국 보험업자안전시험소)와 이에 부속되는 CBTL이 3년간 IECEE 계획에서의 활동을 인정받았다. 마찬가지로 JET를 포함한 기존 IECEE 계획의 NCB, CBTL도 신청에 의해 활동을 인정받고 있다.

<그림 3>에 PV 국제 적합성 평가 계획에서의 적합성 평가 증명서 발행에서 승인에 이르는 프로세스를 나타냈다.
PV 국제 적합성 평가 계획은 CB 계획이 아니라 CB-FCS 계획에 따른다. CB-FCS는 ISO/IEC 가이드 67로 규정된 인증 시스템 No.5에 따르기 때문에, 이 계획에서는 제품에 대한 형식시험뿐 아니라 공장 검사(초회 및 정기)도 실시된다. 또한 제조자는 ISO 9001을 취득할 필요가 있다.
IECEE에 PV 제품 분야로 인정받는 NCB가 제조자에서의 신청에 기초하여 적합성 평가 증명서(CAC : Conformity Assessment Report)를 발행한다. 또한 NCB는 규정된 투자 요건을 만족시켜 다각 협정에 서명하여 CB-FCS에 참가해야 하며, CAR은 시험 결과 및 공장(초회 및 필요에 따라 정기) 검사 결과를 포함한다.
시험은 IEC 규격에 기초한 성능 시험(내구성) 및 안전성 시험으로 구성되며, NCB 산하의 CBTL이 실시한다. 해외 NCB의 인증 취득에 있어서는 신청서에 상기 CAV/CAR을 첨부하면 원칙으로는 샘플과 추가 시험 없이 인증을 취득할 수 있다. 단, 해외 NCB는 CB-FCS에 가맹한 기관이어야 한다. 국내에서의 인증도 희망할 경우 제조자가 상기 CAC/CAR의 발행과 함께 인증 취득 신청을 동시에 행하면 합격한 곳에의 인증서 및 인증 라벨을 발행 할 수 있다. 따라서 국내에서의 인증 결과를 이용하여 해외에서의 인증을 간략화할 수 있다.
<그림 3>의 IECEE에 의한 태양광 발전 적합성 평가 계획 개요로 알 수 있듯이, IECEE 자체가 PV인증 행위를 행할 수는 없다. IECEE는 인증 제도의 개요를 제공하여 CB 계획 또는 CB-FCS 계획이라고 불리는 2개국 간의 인증기관에 의한 상호 승인을 촉진한다.

순서는 다음과 같다.

① 제조자가 자국의 NCB에 제품 인증을 신청한다.(<그림 3>의 상분법. 일본의 NCB는 JET)
② NCB 산하의 CBTL 또는 인가된 제조업자의 시험소에서 제품을 시험한다. 시험은 성능과 안전성 양방을 대상으로 한다. 또 NCB는 공장검사도 행하여 제조자가 적절한 품질 관리 시스템 가지고 있는지를 판정한다.
③ 시험과 공장 검사에 합격한 제품에는 NCB 인증 라벨을 붙일 수 있다. 또 증명서, 시험 보고서 및 공장 조사 보고서가 발행된다.
④ 제조자가 자국의 NCB에서 인증 받은 제품을 해외 수출을 위해 타국의 NCB 인증을 획득하게 하려면 자국에서 취득한 증명서, 시험 보고서 및 공장 조사 보고서를 제출하여 인가를 신청하면 된다. 타국의 NCB는 그런 서류를 심사하여 적합하다고 인정되면 실제로 시험 및 고장조사를 행하지 않고도 제조자에 인증서를 발행 할 수 있다. 단, 승인 측 NCB 판단에 의해 추가시험 및 공장 재조사가 행해지는 경우도 있다.

일본 태양광발전 인증제도 동향

1. 일본 내 PV 모듈 인증제도 구축
IECEE에 의한 PV 인증제도에 대응하기 위해, 일본은 2002년부터 정부의 지원을 받아 JEMA가 중심이 되어 제도를 시행했다.
그 첫 단계는 PV 모듈 인증이다. 우선 이 제도를 이용하기 위해서는 일본 내 인증기관(NCB)과 시험기관(CBTL)이 IECEE에 참가해야 하는데, 그 후보로 JET가 선택됐다. JET는 이미 1993년부터 계통 연계 보호 장치(주로 태양광용 컨디셔너)의 임의 인증 시험을 실시 중이다. 또 PV 이외의 전기기기에 대한 인증(S-JET 인증 등) 실적도 많아, PV 이외의 많은 분야에서 이미 IECEE-CB 계획에 기초한 NCB로 인정받고 있다.

이러한 실적으로 2003년 9월 IECEE로부터 NCB 및 CBTL로 잠정 승인받았다. PV 인증기관 및 시험소로, JET 정비(시험 장치, 시험 환경 등)를 진행함과 동시에 인증 시험을 행하기 위해 필요한 규격 정비도 추진했다. 성능과 안전성에 관한 IEC 규격에 대응한 일본 내 규격을 판정하는 것으로, <표 1>에는 인증에 이용되는 국제 규격과 거기에 대응한 일본 내 규격 등의 상황을 표시했다.
이런 규격 등의 기반 정비를 거쳐, PV 모듈 인증시험을 2003년 10월부터 개시하여 일본 내에서의 성능 인증 사업은 순조롭게 진행되고 있으며, 2005년 4월부터 JET 인증 라벨이 첨부된 PV 모듈이 일제히 출하되고 있다.

2. 성능 인증 현황과 안전성 인증 운용 개시
PV 모듈 인증은 모듈의 전기적 · 온도적 특성을 결정하여 장기 폭로에 견딜 수 있음을 표시하는 성능 인증과 PV 모듈이 그 수명을 통해 전기적 · 기계적으로 안전한 운전을 달성함을 표시하는 안전성 인증의 두 가지로 분류된다.
인증은 인증기관이 행하는 인증 시험과 공장 조사에 합격한 제품 모델에 대해 발행된다. 인증 시험의 규격은 PV 모듈이 태양광발전 시스템을 구성하는 제품으로 일반적인 가전제품과 비교하여 각국의 배전 사정 등에 직접 영향을 받은 부분이 적어 해외 기관 인증 취득의 편리성을 고려하여 IEC 규격에 정합하는 일본 내 규격이 채용됐다. 국제 규격과 JIS와의 대응 상황은 <표 1>에 표시한 대로다.
2003년 4월부터 안전성 인증에 선행하여 운용이 개시된 성능 인증에서는 2007년 3월까지 18사 1225 모델이 제품이 인증 받고 있다. 이 인증 제도는 일부 지방 자치체에 의한 보조금 요건에도 채용되고 있다. 또 일본 내 인증 시험으로 얻을 수 있는 데이터는 해외 인증기관 간 상호 활용되어 시험 면제 또는 일부 생략에도 이용된다.
이 상호 승인에 의해 인증 제도는 모듈 제조업체의 시간 및 금전적인 코스트 삭감에도 기여하고 있다. 또한 성능 인증으로 이어져 2006년 4월부터는 안전성 인증의 운용이 개시됐다. 일본 내 모듈 인증제도는 성능과 안전성을 동시에 인증하는 것을 목적으로 하지만, 안전성 인증에서는 모듈 부재에 대한 요구 사항 등이 있어 경우에 따라서는 모듈 설계변경 등이 요구된다. 이러한 제조업체의 대응을 감안하여 현재는 성능만의 단독 인증도 받고 있으므로, 2008년 4월부터는 필수적으로 성능 인증과 안전성 인증을 동시에 취득해야만 한다.
안전성 인증에는 기존 성능 인증 시험 항목과 함께 접근성 시험, 절단성 시험, 접지 연속성 시험, 임펄스 전압 시험, 부분 방전 시험, 온도 시험, 화재 시험, 역전류 과부하 시험, 충격 파괴 시험, 배선관 구부림 시험, 단자 상자 노크 아웃 시험 등이 규정돼 있다.

마무리

제3기관이 PV 모듈 성능과 안전성을 시험하여 인증을 부여하는 PV 모듈 인증 제도는 제품에의 신뢰를 높이고 인증 비용 삭감 및 스피드 업이 가능하므로, 제조자와 사용자 양방에 있어 큰 이득이 된다.
그러나 인증 제도는 이제 막 시작했을 뿐으로, 시장에 정착할 수 있도록 제조자 및 JEMA 등의 관련 단체의 지원이 필요하다. 또 PV 모듈 인증은 첫 단계며 향후 두 번째 단계로 주변 기기, 최종 단계로 PV 시스템으로 인증 범위를 확대하는 것이 목표다.
인증 제품이 시장에 유통되기 시작하고 나서 3년이 지나자, PV 모듈 인증 제도는 일부 지방 지자체의 보조금 요건에 채용되는 등 일반 사용자에게도 인지되고 있다. 이에 이어 안전성 인증 제도가 개시된 것에 의해 일본도 미국과 유럽의 인증기관과 동시에 본격적인 인증 제도를 확립할 수 있었다.
향후 이런 두 가지 인증 제도의 기반을 굳혀 한층 정착하기 위해, 관계 각소에의 계발 활동을 계속하면서 해외 동향을 주시하여 국제 상호 승인 계획의 조기 수립을 위한 국제적 제휴 활동을 계속 추진해야 한다

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