충격과 열에 약한 전기차 배터리, 안전 센서 개발한 중소기업
충격과 열에 약한 전기차 배터리, 안전 센서 개발한 중소기업
  • 김필수 교수
  • 승인 2019.12.22 09:22
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김필수 자동차연구소 소장, 대림대 교수

미래 에너지 저장장치 ESS에 수십건의 화재가 발생하면서 많은 우려를 낳고 있다. 태양광 등으로 얻은 전기에너지를 효율적으로 저장하는 ESS는 미래 먹거리 중 핵심적인 첨단 장치다. 남아있는 전기에너지를 효율적으로 저장하고 필요할 때 최적의 에너지를 공급한다는 측면에서 활용도가 높아지고 있고 기본 장치로서 역할이 더욱 커질 것이 확실하다. 

전기차 보급이 기하급수적으로 증가하고 있고 이를 활용한 ESS의 역할은 중요도가 커질 수 밖에 없는 상황에서 우리나라도 글로벌 배터리 기술을 보유한 대기업 3사를 중심으로 점유율 경쟁이 벌어지고 있다. 현재 최고의 에너지 밀도와 파워 밀도를 가지고 있는 리튬이온 배터리는 전기차 배터리를 중심으로 다양한 영역으로 확산하고 있다.

충격에 약하고 온도 상승의 단점을 첨단 기술로 보완하면서 가격이 낮아 지면서 배터리 경쟁에서 단연 앞서고 있다. 그러나 최근 ESS 시설의 연이은 화재로 전기차의 안전 등 다양한 영역에서 우려가 커지고 있다. 정부가 실태조사를 했지만 정확한 원인보다 종합적인 부실로 화재가 발생했다고 밝히면서 막연한 불안감만 커지고 있다.

리튬 계열 배터리는 열적 특성을 냉각장치 등 다양한 방법으로 제어하고 있으나 외부 충격과 관리적인 측면에서 다양한 문제가 발생하고 있어 대책이 요구되고 있기도 하다. 배터리 관리시스템인 BMS와 에너지 공급을 제어하는 PCM이 내장되어 있으나 이를 안전하게 통제하고 모니터링 할 수 있는 안전 센서장치는 없는 상황이다.

ESS에서 화재와 같은 문제가 발생해도 이를 미리 인지하고 조치할 수 있는 장치도 전무하다. 따라서 이를 인지하고 조치할 수 있는 기술을 확보한다면 ESS는 물론이고 전기차, 수소연료전지차 등과 관련된 다양한 시설과 친환경 모빌리티 산업을 선점할 수 있다. 불안감을 해소하고 사고 예방에 필요한 능동적 안전장치 용도로 등장할 것이 확실하다.

최근 이러한 문제를 근본적으로 해결할 수 있는 첨단 배터리 안전 센서장치를 국내 기업이 개발에 성공해 주목을 받고 있다. 담배갑 크기의 이 장치는 배터리팩의 온도, 습도, 진동, 가스와 화학적 특성까지 인지할 수 있고 원격으로 제어가 가능해 안전사고 방지는 물론 예방적 조치가 가능하다.

핵심 장치인 나노 다이아몬드 센서는 현재 사용하고 있는 당료센서와 비교하여 약 60만배 뛰어난 것으로 알려져 있다. 따라서 이 장치는 전기차는 물론이고 ESS, 수소 연료전지차의 수소탱크, 수소 충전소, 각종 가스시설까지 사용이 가능하다. 대기업이 국내 경제를 이끌고 있는 상황에서 이러한 중소 기업이 두각을 나타내기를 기원한다.



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