[시사포커스 / 강민 기자] 현대차그룹은 전기차 배터리시스템 안전 기술 개발을 차 자체에서 진단하는 BMS, 화재가 발생하더라도 물리적으로 막을 수 있는 시스템, 높은 안정성을 확보할 수 있는 전고체 배터리 등 큰 틀에서 세가지 방향으로 진행하고 있다고 밝혔다. 아울러 배터리와 관련된 전 영역에서 선제적 기술 개발 선행연구 등을 위해 연구 공간을 확보하고 있으며 전기차 화재 발생시 이를 진압하는 소방 기술 개발을 진행중이라고.

지난 25일 SNE리서치가 서울 강남구 소재 한국과학기술회관 대회의실1에서 개최한 제7회 NGBS 2024에서 HMG 전기차용 배터리시스템 안전 기술 개발 전략을 발표한 이우성 현대자동차 배터리전략팀장은 “현대차가 생각하는 방향에 대해 설명하자면 크게 세가지로 배터리 이벤트와 안전 이슈를 예방하는 BMS, 열전이 지연이나 방호 및 화염억제‧고온 연소가스 분출 제어를 물리적으로 하는 시스템 개발, 리튬이온배터리의 한계를 극복하고 안전성을 확보하는 전고체 배터리의 선제적 연구 개발 등을 진행중”이라며 “BMS는 상시 진단을 통해 위험 요인을 확인하는 것이고 화재가 발생하더라도 물리적으로 이를 막을 수 있는 시스템이 필요하고 궁극적으로는 안전성이 높다는 전고체 배터리가 차에 빨리 탑재 돼야 한다는 견해”라고 밝혔다.

이 팀장은 이어 “최근 정부, 학회, 대학 등 전기차 화재와 연관이 있는 당사자들과 화재 대응 소방 신기술 개발에 본격적으로 나서고 있다”고 밝혔다.

현대차그룹의 BMS는 총 3세대로 나눠 기술 개발을 진행중이다. 1세대는 실시간으로 배터리 상태를 진단할 수 있는 것으로 초기 전기차에 적용되는 기술이다. 2세대 기술은 이상 징후를 감지했을 때 무엇을 의미하는지 모델링을 통해 기존 데이터랑 비교하는 것을 말한다. 1, 2세대 기술은 E-GMP 적용 차량엔 모두 탑재돼있으며 2세대 기술은 지속 발전시켜 차량에 업데이트 중이다.

3세대 기술은 AI와 연동해 클라우드 기반으로 관리하는 모델로 향후 점검해야할 내용이 복잡해지고 연산량이 많아지면 차 자체적으로 모두 계산하고 데이터 저장 후 비교가 어렵다. 이에 궁극적으로 클라우드 서버를 통해 제어하고 감지해 신호를 보낼 수 있는 시스템을 개발중이며 조만간 클라우드 서버를 구축해 서비스를 할 수 있도록 진행중이라고. 아울러 배터리 수명 진단 기술 고도화를 통해 이용자가 본인 차가 얼마나 건강한지, 중고차 잔존가치 파악 등을 할 수 있도록 준비중이다.

현대차는 배터리 용량이 증가하면서 쇼트시 분출되는 에너지가 증가하고 있고 관련한 글로벌 법규를 준수하는 열폭주 대안책이 필요해지면서 배터리 열폭주를 물리적으로 막을 수 있는 시스템을 개발중이다.

현대차그룹은 배터리 시스템 내 열폭주 전이 및 외부 화염 노출을 방지하는 시스템 안전 구조 강건화 개발이 필요해 최적 안전성을 개발하기 위해 다양한 솔루션 및 테스트를 진행중이라고 밝혔다. 고온 연소가스 배출을 통해 착화 및 폭발 방지, 내화제 적용을 통해 고온 전도성 분말에 의한 절연 파괴, 단락, 아크 화재 사전 방지, 셀과 셀 사이 및 모듈과 모듈 사이 열전이 연쇄 반응억제 및 핫 박스와 방지를 위해 하드웨어 구조 개선을 통한 열전이를 지연하는 시스템을 개발중이라고.

이 팀장은 “물리적으로 열폭주를 제어하는 기술은 레퍼런스가 없다보니 시뮬레이션으로 해결 될 수 있는 게 아니고 실제로 많은 시간과 노력을 들여서 계속 이론을 제시하고 테스트를 진행하고 있는 상황이며 일부는 유의미한 결과를 도출하기도 했다"라고 말했다.

현대차그룹은 리튬이온배터리 성능에는 분명한 한계가 존재하기 때문에 고에너지, 고안전성, 장수명 등 차세대배터리 개발이 필요하고 리튬메탈배터리와 전고체배터리가 이를 충족시킬 수 있을 것으로 보고 있다. 현대차그룹은 배터리 제조사가 아니기 때문에 배터리 자체보다 연구 단계에서 많은 노력을 하고 있다고 강조했다. 이 팀장은 올해 안에 경기도 의왕시에 차세대 배터리 가속화를 위한 LMB, SSB 통합랩인 차세대 배터리 연구동이 완공되면 차세대 배터리 소재, 셀 설계, 전 공정 및 생산기술 개발이 추진한다고. 아울러 작년에는 서울대에 배터리공동연구센터를 통해 전용 연구 공간을 구축했고 BMS, LMB, ASB, 생산기술을 공동연구중이라고.

아울러 최근엔 전기차 화재가 사회적 이슈로 확대되면서 화재피해규모를 최소화할 수 있는 소방기술 필요성이 대두되면서 소방청, 국토부, 자동차공학회 등과 공동으로 기술 개발에 본격 나서기로 했다. 이를 통해 화재지연 및 진압, 감지, 진압역량 기술을 개발한다.