[김필수 칼럼] 전기차용 배터리 안전센서 장치 개발이 중요한 이유
[김필수 칼럼] 전기차용 배터리 안전센서 장치 개발이 중요한 이유
  • 왕진화 기자
  • 승인 2019.12.21 07:05
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새안의 '나노 다이아몬드 센서', 차세대 안전센서로 주목
(김필수 자동차연구소 소장, 대림대 교수)
(김필수 자동차연구소 소장, 대림대 교수)

태양광 등 신재생에너지 장치에서 발생한 전기에너지를 효율적으로 저장하는 ESS(에너지저장장치)는 미래 먹거리 중 핵심적인 장치로, 점차 활용도가 급상승하고 있는 첨단 장치로 꼽힌다. ESS에는 대용량의 전기를 충전하고 방전할 수 있는 리튬이온배터리가 주로 사용된다.

남아있는 전기에너지를 효율적으로 저장하고 필요할 때 최적의 에너지를 공급한다는 측면에서 ESS는 활용도가 더욱 높아지고 전기차의 보급이 갈수록 증가함에 따라 기본 장치로써의 역할이 더욱 커질 것이 확실시 된다고 할 수 있다.

국내의 경우도 글로벌 배터리 수준으로 올라선 대기업 중심의 3사를 중심으로 기술 싸움이 치열하고 차별화된 서비스를 진행해 점유율을 점차 높이고 있다. 따라서 본격적인 전기차 시대를 대비한 차별화된 기술 확보를 위한 노력은 가장 핵심적인 요소다.

현재 최고의 에너지 밀도와 파워 밀도를 가지고 있는 리튬이온배터리는 전기차용 배터리를 중심으로 다양한 영역으로 확산되고 있다. 특히 단점으로 작용하고 있는 충격의 약점과 온도 상승의 결함을 다양한 첨단 기술로 보완하면서 가격 경쟁력까지 높이고 있는 상황이다.

그러나 최근 ESS에 화재가 수십 건 발생했다. 이는 ESS 활성화에 상당한 장애가 되는 요인으로 꼽힌다.

이에 따라 시설 확산이 주춤하고 있으며 전기차의 안정성 등 다양한 영역까지 불안감이 번지고 있는 실정이다. 최근 정부에서 실태조사 등을 발표했으나 원인으로 지목되는 부분이 정확하게 설명되지 못했다. 그저 종합적인 부실로 인한 화재로 언급되면서 더욱 추상적이고 막연한 불안감을 조성하고 있다.

현재 리튬이온배터리에는 제어장치로서 배터리 관리시스템인 BMS와 에너지 공급을 제어하는 PCM이 내장돼 있으나 이를 안전하게 통제하고 모니터링 할 수 있는 안전 센서장치가 없는 상황이다. 특히 앞서 언급한 ESS용의 경우 화재 등 문제가 발생하게 되면 미리 인지하고 조치할 수 있는 장치는 전무한 실정이다.

전기차 누적대수가 증가하면서 전기차의 폭발성 화재 등 배터리에 대한 불안감도 점차 커질 것으로 예상되고 있다. 전기차 배터리인 리튬 계열 배터리는 열적 특성이 냉각장치 등의 다양한 방법으로 제어되고 있긴 하지만 외부 충격과 관리적인 측면에서 더 큰 문제가 발생될 수도 있어 관련 대책이 요구된다.

최근 이러한 문제를 근본적으로 해결할 수 있는 첨단 배터리 안전 센서장치가 개발됐다. 국내 기업 '새안'이 개발한 이 장치는 담배갑 크기로 배터리팩의 온도, 습도, 진동, 가스와 화학적 특성까지 인지할 수 있고 원격으로 전달이 가능해 안전사고 방지는 물론 예방도 수월해질 전망이다. 향후 경쟁력 있는 가격과 보급으로 글로벌 시장을 대상으로 큰 각광을 받을 것이 확실시 된다고 할 수 있다.

특히 이 장치의 핵심 기술인 '나노 다이아몬드 센서'는 현재 사용되는 당료센서와 비교해 약 60만배가 뛰어난 것으로 나타나 용도는 더욱 광범위할 것으로 판단된다. 현재 전기자동차는 물론이고 ESS, 수소 연료전지차의 수소탱크, 수소 충전소, 각종 가스시설까지도 응용이 가능해보인다.

이 장치가 좀 더 빠른 활성화가 되고 밑바탕을 이루며 강력한 글로벌 시장의 강소기업 모델이 되기를 기원한다.

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