[디지털투데이 석대건 기자] SK온이 전기화학 임피던스 분광법 기반 진단 시스템을 도입해 에너지저장장치 화재안전성을 강화한다. SK온은 한국전기안전공사 전기안전연구원과 ESS 화재안전성 고도화 및 차세대 안전 기술 공동 연구를 위한 업무협약을 체결했다고 27일 밝혔다.

ESS 시장 확대 속에서 화재안전성 확보 기술이 사업 경쟁력의 핵심으로 떠올랐다. 이에 양사는 이번 협약을 통해 ESS 화재안전성 연구 및 평가 기술 고도화, 신규 배터리 소재 공동 연구, G-SAFE 중심 국제 협력 관계 구축 등에서 협력한다. 

SK온은 전기안전연구원의 에너지저장연구센터 인프라를 활용한다. 전기화학 임피던스 분광법 기반 진단 시스템, 액침 냉각 등 차세대 안전 기술 검증 수준을 높일 계획이다. 전기화학 임피던스 분광법은 배터리에 다양한 주파수의 교류 신호를 보내 배터리 내부 저항과 반응 특성을 파악하는 기술이다. 이를 통해 배터리 성능 상태를 진단한다. 기존 배터리관리시스템은 일부 셀의 온도만 모니터링하는 반면, 전기화학 임피던스 분광법 진단은 전체 배터리 셀 내부 변화 감지가 가능하다.

지난해 말 전북 완주에 완공된 에너지저장연구센터는 영하 40도부터 영상 80도까지 극한 환경 조건에서 ESS 성능과 안전성을 검증할 수 있다. 양사는 기존 인산철리튬 성능 개선 등 신규 소재 개발 공동 연구도 추진한다. 지난해 전기안전연구원이 주관한 1회 G-SAFE 행사에서 SK온 대전 미래기술원 투어를 진행하는 등 ESS 및 배터리 안전 기술 전반에서 교류를 이어왔다.

SK온의 ESS 배터리는 사전 예방책과 사후 대비책을 갖췄다. 업계 최초로 이상 징후를 조기 감지하는 전기화학 임피던스 분광법 기반 진단 기술을 적용했다. 화재 위험을 최소 30분 전에 감지하고, 이상 징후가 있는 모듈만 블록처럼 분리·교체할 수 있다. 

사후 대비책으로는 열 차단 막, 냉각 플레이트를 적용한 열 확산 방지 솔루션, 환기 시스템과 폭압 패널을 결합한 2중 안전 메커니즘의 폭발 방지 솔루션, 냉각수가 모듈 내부에 직접 투입되는 침지 시스템 등을 적용했다.

SK온은 올해 충남 서산공장 라인 전환을 통해 국내 최대 규모인 연간 3GWh 수준의 ESS용 배터리 생산라인을 갖출 예정이다. ESS용 인산철리튬 배터리에 들어가는 양극재, 분리막, 전해액 등 핵심 소재를 국산화한다. 국내 인산철리튬 배터리 공급망 생태계 구축에도 앞장선다는 방침이다.

송길목 전기안전연구원장은 "ESS 분야의 안전성 평가와 국제 표준 대응을 아우르는 기술 협력으로, 국내 ESS 산업 생태계 복원과 글로벌 기술 선도에 앞장서겠다"고 말했다. 

박기수 SK온 미래기술원장은 "ESS 경쟁력의 핵심은 안전성과 기술"이라며 "차세대 안전 기술을 고도화하는 동시에, 인프라·소재·부품을 아우르는 국내 ESS 생태계와 협업을 확대해 배터리 산업 성장에 기여하겠다"고 말했다.

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