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전기차용 배터리 안전 센서장치 개발, 글로벌 시장의 흐름을 바꾼다.

글로벌오토뉴스 조회 수1,983 등록일 2019.12.23.
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*전기차 전문업체 (주)세안이 개발한 전기차 배터리파워팩 안전장치​

김 필 수 (김필수 자동차연구소 소장, 대림대 교수)

지난 수년간 미래의 저장장치로 각광받고 있는 국내 에너지 저장장치인 ESS에 화재가 수십 건 발생하여 활성화에 상당한 장애가 되어 오고 있다. 태양광 등 신재생에너지 장치에서 발생한 전기에너지를 효율적으로 저장하는 ESS는 미래 먹거리 중 핵심적인 장치로 점차 활용도가 급격히 상승하고 있는 첨단 장치라고 할 수 있다. 즉 남아있는 전기에너지를 효율적으로 저장하고 필요할 때 최적의 에너지를 공급한다는 측면에서 ESS는 더욱 활용도가 높아지고 기본 장치로서 역할이 더욱 커질 것이 확실시 되는 장치라고 할 수 있다.

국내의 경우도 글로벌 배터리 수준으로 올라선 대기업 중심의 3사를 중심으로 기술적 싸움이 치열하고 차별화된 서비스를 진행하여 점차 점유율을 높이고 있다고 할 수 있다. 더욱이 전기차의 보급이 기하급수적으로 증가하고 있고 이를 활용한 ESS의 역할은 중요도가 커질 수밖에 없다고 할 수 있다.

따라서 본격적인 전기차 시대를 대비한 차별화된 기술 확보를 위한 노력은 가장 핵심적인 필수요소라 할 수 있다. 현재 최고의 에너지 밀도와 파워 밀도를 가지고 있는 리튬이온 배터리는 전기차용 배터리를 중심으로 다양한 영역으로 확산되고 있다고 할 수 있다. 특히 단점으로 작용하고 있는 충격의 약점과 온도 상승의 결함을 다양한 첨단 기술로 보완하면서 가격 경쟁력까지 높이고 있는 상황이다.

그러나 최근 ESS 시설에 화재가 수십 건 발생하면서 시설 확산이 주춤하고 있고 전기차의 안정성 등 다양한 영역까지 불안감이 커지고 있는 실정이다. 최근 정부에서 실태조사를 하여 발표를 하였으나 원인으로 지목되는 부분이 정확하게 설명하기보다는 종합적인 부실로 인한 화재로 언급되면서 더욱 추상적이고 막연한 불안감은 더욱 증폭이 되고 있다.

또한 전기차의 확산은 미래 시장에서 필연적인 요소이나 역시 누적대수가 증가하면서 전기차의 폭발성 화재 등 배터리에 대한 불안감도 점차 커질 것으로 예상되고 있다. 전기차 배터리인 리튬 계열 배터리는 아직은 발생하는 열적 특성을 냉각장치 등 다양한 방법으로 제어하고 있으나 외부 충격과 관리적인 측면에서 더욱 다양한 문제가 발생하여 안전에 영향을 줄 것으로 예상하고 있어서 대책이 요구되고 있는 상황이다.

현재 리튬 이온 배터리팩에는 제어장치로서 배터리 관리시스템인 BMS와 에너지 공급을 제어하는 PCM이 내장되어 있으나 이를 안전하게 통제하고 모니터링 할 수 있는 안전 센서장치는 없는 상황이라 할 수 있다. 특히 앞서 언급한 ESS용의 경우 화재 등 문제가 발생하게 될 경우 미리 인지하고 조치할 수 있는 장치는 전무한 실정이다.

만약 이를 미리부터 인지하고 조치할 수 있다면 ESS는 물론이고 전기차, 수소연료전지차 등 다양한 시설과 친환경 모빌리티에 중요한 기술로 자리매김할 것이 확실시 된다고 할 수 있다. 불안감 해소는 물론이고 예방성 능동적 안전장치로서 의무적으로 탑재됨은 물론 그 용도는 핵심적인 필수요소로 등장할 것이 확실 시 된다고 할 수 있다.

최근 이러한 문제를 근본적으로 해결할 수 있는 첨단 배터리 안전 센서장치가 개발되어 주목을 크게 받고 있다고 할 수 있다. 국내 기업의 미국 주재팀이 개발한 이 장치는 담배갑 크기로 배터리팩의 온도, 습도, 진동, 가스와 화학적 특성까지 인지할 수 있고 원격으로 전달하여 미리부터 안전사고 방지는 물론 예방적 조치가 가능하여 필수적인 장치로 관심의 대상이 되고 있다고 할 수 있다.

향후 경쟁력 있는 가격과 보급으로 글로벌 시장을 대상으로 큰 각광을 받을 것이 확실 시 된다고 할 수 있다. 특히 이 장치를 감지하는 핵심 나노 다이아몬드 센서는 현재 사용하고 있는 당료센서와 비교하여 약 60만배가 뛰어난 것으로 나타나면서 더욱 다양한 분야까지 적용이 가능하다고 알려져 있다. 따라서 이 장치의 용도는 더욱 광범위 해질 것으로 판단된다. 현재의 전기자동차는 물론이고 ESS, 수소 연료전지차의 수소탱크, 수소 충전소, 현재 많은 것이 사용되고 있는 각종 가스시설까지도 응용이 가능하다고 할 수 있다.

현재 이 기업은 첨단 전기차의 다양한 종류를 생산할 예정으로 다양한 사업은 진행하고 있다. 국내에서 전기차 대량 생산을 예정하고 준비 중에 있고 1세대 전기차 모델 개발경력을 가진 첨단 기술력을 바탕으로 글로벌 시장을 대상으로 강력한 강소기업으로 탄생할 가능성이 매우 높다고 할 수 있다. 더욱이 언급한 배터리 안전 센서장치의 개발은 더욱 강력한 기업의 무기로 등장할 것이 확실 시 된다고 할 수 있다.

미래의 불확실성이 커지고 있는 최근 상황에서 국내의 경우 대기업을 중심으로 국내 경제를 이끌고 있으나 밑바탕을 이루는 강력한 중소기업 모델은 거의 없어서 고심은 많아지고 있다고 할 수 있다. 독일과 같이 강력하고 다양한 히든 챔피언이 무수히 많이 포진하고 있고 이를 기반으로 대기업과 상생 모델을 이루면서 글로벌 시장에서 두각을 나타내고 있는 것은 중요한 사례이나 우리는 그렇지 못하다는 뜻이다.

이 기업이 더욱 다양한 양산 모델까지 출시되어 글로벌 강소기업으로 두각을 나타내기를 기원한다. 주목하기를 바란다.


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