EV배터리 제조 공정 최적화...전기차 신속 성능평가 기술 공개

[일요서울 ㅣ이범희 기자] 국내 최대 규모 배터리 산업 전시회 ‘인터배터리 2024’가 열렸다. 올해 12회째 개최되는 인터배터리는 역대 최대 규모로 전 세계 18개국 579개 업체가 참여하며, 6일부터 사흘간 서울 코엑스에서 관람이 가능하다. 인터배터리 2024 기간 중 배터리 활용 최대 수요처인 전기차 관련 전시회인 ‘EV 트렌드 코리아’도 동시에 개최된다.

동원시스템즈 [제공 : 뉴스와이어]
동원시스템즈 [제공 : 뉴스와이어]

탄소중립과 RE100 달성 등 ESG 경영 수립에 대한 관심이 산업 전반에서 커지고 있는 가운데 배터리 및 자동차 업계에서도 지속 가능성 목표 달성에 대한 니즈가 증가하고 있는 추세다. 특히 친환경과 탄소중립을 기조로 한 전기차 수요가 배터리 산업의 급성장을 이끌고 있다. 배터리 생산량이 늘어남에 따라 기업들은 효율적인 생산 공정과 지속가능한 산업 경쟁력을 위해 디지털 환경 구축에 나섰다.

동원시스템즈는 이번 전시회 참가를 통해 2차전지 소재 사업의 본격 도약을 알린다. 양극박, 원통형 캔, 셀파우치 등 다양한 2차전지 소재 포트폴리오를 보유하고 있는 동원시스템즈는 이번 전시회에서 배터리 소재 관련 독자 기술과 R&D 역량을 국내외 고객사들에게 공개할 계획이다.

특히 동원시스템즈가 2022년 자체 기술을 통해 개발한 국내 최고 수준의 초고강도 양극박은 인장강도가 30㎏f/㎟로 기존 제품보다 약 15% 강해 안전성과 품질면에서 기술력을 인정받고 있다. 동원시스템즈는 이러한 초고강도 양극박을 고객사 니즈에 따라 맞춤형으로 생산해 주요 2차전지 제조업체로 공급을 늘려나가고 있다.

또한 지난해 충남 아산시에 원통형 배터리 캔 공장을 증설해 연간 5억개 이상을 생산할 수 있는 설비를 갖췄으며, 차세대 원통형 배터리 캔으로 꼽히는 46파이(지름 46㎜) 배터리도 8월 양산을 앞두고 있다. 46파이 배터리 캔은 기존 2만1700(지름 21㎜, 높이 70㎜) 배터리 대비 용량이 5배 이상 높아 기존 제품을 대체할 소재로 주목받고 있다.

조점근 동원시스템즈 대표이사는 “동원시스템즈는 수년간의 연구개발을 통해 2차전지 소재 포트폴리오와 독자 기술을 확보했다”며 “올해를 기점으로 2차전지 소재 사업 부문의 매출이 본격적으로 확대될 것으로 기대된다”고 말했다.

글로벌 기업 슈나이더 일렉트릭 코리아는 공정에 있어 전극 생산부터 셀 마감까지 엔드 투 엔드 디지털 솔루션을 제공하는 강점을 살려 이번 전시회에서는 ‘제로 임팩트 기가 팩토리(Zero Impact G.I.G.A Factory)’를 콘셉트로 주제에 따라 4개의 존으로 구성된 부스를 선보인다.

슈나이더일렉트릭 [제공 : 뉴스와이어]
슈나이더일렉트릭 [제공 : 뉴스와이어]

먼저 그린 프리미엄 지속가능성(Green Premium Sustainability) 존에서는 실시간 데이터 분석을 통해 에너지 소비를 절감할 수 있는 슈나이더 일렉트릭의 그린 솔루션을 만나볼 수 있다. 슈나이더 일렉트릭은 에너지 데이터 통합 관리 플랫폼인 ‘에코스트럭처 리소스 어드바이저(EcoStruxure Resource Advisor)’, 현장 중심의 에너지 관리 솔루션 및 친환경 디지털 고압배전반 제품을 선보이는 것은 물론 탄소중립을 위한 PPA (전력 구매 협약) 계약 및 ESG/지속가능성 전문 컨설팅 서비스를 제공한다.

다음으로 통합 디지털 통합 플랫폼(Integrated Digital Platform) 존에서는 높은 데이터 가시성 확보를 기반으로 한 멀티 사이트 원격 관리 지원이 가능한 디지털 통합 플랫폼을 확인할 수 있다. 슈나이더 일렉트릭은 자사의 통합 디지털 소프트웨어인 ‘에코스트럭처(EcoStruxure)’를 포함해 생산성 및 효율성을 높일 수 있도록 ‘아비바(AVEVA)’ 솔루션을 함께 선보인다. 고객의 에너지 사용량, 탄소 배출량 및 리소스 활용 집약도를 낮추는 큰 폭의 변화와 개선을 이끌고, 효율성과 지속가능성 고도화를 향한 여정을 가속화하고 있다.

또한 전력의 디지털화(Guaranteed Power Digitization) 존에서는 IoT 기반 지능형 전력 시스템 구축을 통한 신뢰도 높은 전력 공급으로 운영 중단을 방지하고, 화재 사고 예방을 보장하는 디지털화된 전력 솔루션을 확인할 수 있다. 전력 시스템 및 시뮬레이션을 위한 소프트웨어 플랫폼인 ‘이탭(ETAP)’과 직류 배전을 구성하기 위한 AC/DC 양방향 컨버터, 모터 예지 보전의 혁신을 이끄는 ‘EOCR 엣지(Edge)’ 솔루션 등을 선보인다.

첨단 자동화(Advanced Automation) 존에서는 머신 자동화 솔루션과 혁신 로보틱스 기술을 기반으로 생산과정을 자동화해 수익성 높은 제조 환경 실현을 이끈다. 협동로봇인 ‘렉시엄 코봇(Lexium Cobot)’과 범용 산업자동화 애플리케이션인 ‘에코스트럭처 오토메이션 엑스퍼트(EcoStruxure Automation Expert)’, 모터 제어에 최적화된 기둥 토크 및 다양한 통신 프로토콜을 지원하는 ‘ATV 인버터 파노라마(ATV Inverter Panorama)’ 등의 솔루션을 만나볼 수 있다.

김경록 슈나이더 일렉트릭 코리아 대표는 “슈나이더 일렉트릭은 전시회 기간 동안 전문가들의 상세한 설명과 더불어 방문객들이 실제 솔루션을 직접 경험할 수 있도록 콘텐츠의 다각화를 실현할 예정이며, 이해도를 높임과 동시에 미래 비즈니스 성장 견인에 도움을 드리고자 한다”며 “슈나이더 일렉트릭은 이번 전시회를 통해 배터리 및 완성차, OEM 고객사의 미래 성장을 함께 도모할 수 있는 최고의 파트너로서의 위치를 더욱 공고히 할 것”이라고 말했다.

이브이링크는 이번 전시회에서 중고 전기차의 배터리의 SOH 성능평가 기술을 중점적으로 소개한다. 전기차 배터리는 차량 가격의 30% 이상을 차지하는 고가의 부품으로 중고차 거래 시 배터리의 성능이 가격에 미치는 영향이 매우 크다.

이브이링크는 차량의 OBD에 간편하게 연결해 자체 개발한 알고리즘을 통해 배터리의 성능평가를 1분 이내 신속하게 분석하는 기술을 선보인다. 성능평가 기술의 신뢰성 테스트를 환경공단, 한국산업기술시험원, 제주테크노파크 등 유관기관들과 지속적으로 진행하고 있으며, 알고리즘 업그레이드를 통해 3% 이내 신뢰성을 자체 확보하고 2022년, 2023년 연속해서 관련 특허를 출원했다.

이번 전시회에서는 중고 전기차 배터리 성능의 객관적 진단과 신속한 진단 요구를 반영해 전시회 부스 내에 실제 전기차를 전시하고, 방문객이 OBD와 연결해 배터리 성능평가를 직접 시연하고 결과를 확인할 수 있게 할 예정이다.

조영주 이브이링크 대표는 “이번 인터배터리 2024 참가는 전기차 중고 시장에서 반드시 필요한 배터리 성능 신속 진단시스템을 소개함으로써 점차 커저가는 전기차 중고 시장 활성화에 이바지할 것으로 보인다”며 “배터리 진단 기술 분야에 선두 업체로 최선을 다할 것”이라고 말했다.

한국요꼬가와전기는 이번 전시회에서 배터리 개발 및 제조 시 필요한 전력분석기부터 오실로스코프까지 다양한 계측 솔루션을 선보일 예정이며, EV용 부품 성능 평가 시에 필요한 EV 계측 솔루션도 전시한다. 고정밀 전력 분석기 ‘WT5000’, 복합 신호 분석을 위한 ‘DL950’, 무선기록계 ‘SMART920’까지 한국요꼬가와전기의 다양한 첨단 계측기들을 직접 체험해 볼 수 있는 좋은 기회가 될 것으로 기대된다.

또한 한국요꼬가와전기는 산업현장의 위험요소를 사전에 예방할 수 있는 안전관리 기반의 IIoT 무선 솔루션, 광섬유 케이블 사용으로 보다 넓은 범위의 온도 모니터링이 가능해 리튬이온 배터리 제조공정의 화재 예방에 특화된 광섬유 센서 솔루션, 열처리가 필요한 배터리 생산 공정에서 정밀한 온도 제어 및 측정이 가능한 솔루션도 소개할 예정이다.

산업용 인공지능(AI) 분야 기업 아하랩스(대표 함상화)는 이번 전시회에서는 스마트팩토리 전주기 데이터 통합 관리 솔루션 ‘데이터 캠프(Data CAMP)’, 생산 품질 관리를 위한 AI 모델 개발 운영 플랫폼 ‘리사(LISA, Look'in Smart with AI)’, 그리고 머신비전 하드웨어 솔루션 전문 기업인 비투에스(대표 조민경)와 함께 개발한 제품 표면결함 관리용 스마트 조명 시스템 ‘AI 라이트 팔레트(AI Light Palette)’를 선보인다.

‘데이터 캠프’는 제조 현장에서 생성되는 영상, 이미지, 진동, 소음 등 다양한 형태의 데이터를 수집 분석 후 전송한다. 이를 통해 사용자는 불필요한 다운타임을 사전에 방지할 수 있다.

‘데이터 캠프’는 제조 현장에서 쓰이는 통신 프로토콜 대부분을 제공하기 때문에 다양한 형식의 데이터를 일괄 수집할 수 있다는 것이 장점이다. 또, 사용자 친화적인 UI를 이용해 복잡한 코딩 없이도 데이터의 형식을 통일된 형태로 자동 변환할 수 있다. 통합된 데이터는 실시간으로 분석해 전송하며, 생산 설비와 공정 수율상의 이상 발생을 감지하고 미리 대비할 수 있도록 알람 등의 형식으로 지원한다.

‘리사’는 제조 현장에서 수집된 다양한 데이터를 기반으로 한 AI 품질 관리 솔루션이다. 정상 데이터만을 학습한 AI 모델로 설비 이상과 제품 결함을 실시간으로 탐지할 수 있다. 이를 통해 비정상 데이터 확보 및 전처리에 드는 시간과 비용을 줄여 제품 생산 초기 시
함상화 아하랩스 대표는 “아하랩스는 앞으로 어떤 산업 분야의 고객이든 수집되고 있는 데이터로부터 귀중한 인사이트를 발굴하고 확실한 의사결정을 내릴 수 있도록 적극 지원할 예정”이라며 “인터배터리 2024 전시회를 통해 신뢰할 수 있는 빅데이터 통합 관리 및 AI 기술 파트너가 되기를 기대한다”고 밝혔다.

- LG에너지솔루션 ‘인터배터리 어워즈’ 종합 최고 혁신상 수상

한편 LG에너지솔루션이 올해 처음 개최되는 ‘2024 인터배터리 어워즈’에서 ‘종합 최고 혁신상’을 수상한다.

LG에너지솔루션은 5일 서울 강남구 코엑스에서 열리는 인터배터리 어워즈 시상식에서 ‘미드니켈(Mid-Ni) Pure NCM’으로 ‘종합 최고 혁신상’을 수상한다고 밝혔다. 인터배터리 어워즈는 올해 처음 제정된 상이다. 참가 기업 제품 중 기술리더십과 혁신성, 상품성 등을 종합적으로 고려해 선정된다.

[제공 : 뉴스와이어
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LG에너지솔루션은 또 ‘음극 레이저 식각 기술’로 ‘자동화 솔루션 부문 최고 혁신상’도 함께 수상했다. 올해 어워즈에서는 총 50개 기업의 78개 제품이 출품됐으며 이 중 총 9개 제품이 수상의 영예를 안았다.

종합 최고 혁신상을 수상한 LG에너지솔루션의 미드니켈(Mid-Ni) Pure NCM은 고전압에서 구동이 가능한 미드 니켈(NCM613) 소재를 발굴하고 적용한 노트북 배터리로 단결정 양극 소재를 사용해 고전압 환경에서 전극의 장기 내구성을 확보한 기술이 높게 평가됐다.

LG에너지솔루션은 "앞으로도 저비용·고효율 음극 레이저 기술개발을 지속적으로 발전시켜 배터리 산업 고도화에도 기여할 것"이라고 밝혔다.

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