이상국 KAIST 교수 연구진이 세계 최초로 전기차 화재 예측할 배터리 진단 기술 개발 성공하면서 업무협약을 체결하고 있는 빅텍의 수혜가 점쳐지고 있다.
권경하·이상국 한국과학기술원(KAIST) 전기및전자공학부 교수가 이끄는 공동 연구진은 소량의 전류로 배터리의 상태를 정밀하게 진단하는 ‘전기화학 임피던스 분광법(EIS)’ 기술을 개발했다고 17일 밝혔다.
전기화학 임피던스 분광법은 배터리에 전류를 흘리고, 내부의 임피던스(저항)를 측정해 성능과 상태를 평가하는 기술이다. 배터리의 충전 상태, 정상 작동 여부, 수명 등 다양한 요소를 확인할 수 있다. 하지만 기존 전기화학 임피던스 분광법 기술은 비용이 많이 들고 장비가 복잡해 운영이 어렵다는 한계가 있다. 감도가 낮아 강한 전류를 사용해야 한다는 문제도 있다. 배터리에 전류를 흘리는 과정에서 고장이나 화재를 유발할 가능성도 크다.
KAIST 연구진은 적은 전류만으로도 전기차용 고용량 배터리의 상태를 확인할 수 있는 전기화학 임피던스 분광법을 개발해 이 같은 문제를 해결했다. 기존 방식이 수암페어(A) 수준의 강한 전류를 사용해야 했다면, 이번에 개발한 기술은 10㎃(밀리암페어·1㎃는 1000분의 1A) 전류로도 임피던스를 정밀하게 측정할 수 있다. 전류를 흘릴 때 발생하는 열을 최소화해 화재 위험성도 크게 줄일 수 있다.
전기화학 임피던스 분광법 장비의 부피를 줄이고 구조도 개선했다. 자동차에도 실을 수 있으며, 배터리 온도와 남은 용량에 따라 바뀌는 임피던스를 정밀하게 측정할 수 있게 했다. 연구 결과는 국제 학술지 ‘IEEE 트랜잭션 전자산업’에 지난달 5일 소개됐다., 국제 학술지 개제 - 1보
일반적인 BMS 가 배터리 셀의 전압 , 전류 및 온도 데이터 등의 전기적 표면 특성만을 모니터링 하는 반면 KAIST 이상국 교수 연구팀은 7년간의 연구개발을 통해 배터리 셀의 임피던스를 측정하여 엔트로피 ( 열역학적 상태함수 ) 를 해석함으로써 내부 화학 물질의 상태를 보다 정밀하게 측정할 수 있는 기술을 보유 중에 있다 .
이 경우 최근 문제가 된 에너지저장시스템 ( 이하 ESS) 나 전기차 ( 이하 EV) 배터리팩 화재의 근본적 원인을 해결할 수 있는 차세대 기술이 될 것으로 기대된다 .
빅텍은 협약을 기점으로 4 차 산업혁명시대에 급격한 성장이 기대되는 EV 배터리팩 시장 및 태양광발전 (PV) 연계 가정용 ESS 분야를 신 성장동력으로 삼고 관련 사업을 확대해 나갈 예정이다 .
글로벌에픽 증권팀 박진현 기자 epic@globalepic.co.kr
