한화에어로스페이스와 SK엔무브가 서울 중구 한화빌딩에서 10일 진행한 '액침냉각 ESS 기술 설명회'에서 손승현 한화에어로스페이스 에너지시스템센터장이 액침냉각 ESS 기술에 대해 설명하고 있다.ⓒ한화에어로스페이스

"한화에어로스페이스가 우주항공·방산회사지만 배터리팩을 개발한 벌써 8년째입니다. 안전성 측면에서는 전 세계에서 가장 높은 기술력을 기지고 있다고 자부합니다"

손승현 한화에어로스페이스 에너지시스템센터장은 10일 서울 장교동 한화빌딩에서 열린 '액침냉각 ESS 설명회'에서 이같이 밝혔다.

한화에어로스페이스는 윤활유 전문기업인 SK엔무브와 협력해 세계 최초로 ‘불타지 않는 에너지저장장치(ESS)’ 개발에 성공했다. 전 세계적으로 빠르게 성장하는 친환경 선박 ESS 시장에서 가장 안전한 그린에너지 기술을 확보해 ‘친환경 해양 솔루션 리더’가 되겠다는 전략이다.

양사가 개발한 액침냉각 ESS는 리튬이온배터리 모듈에 냉각 플루이드(절연액)를 채워 화재를 원천 차단할 수 있는 기술이다. 현재 해양수산부 산하의 선박해양플랜트연구소(KRISO)의 전기추진선박에 공급해 실증 테스트를 진행 중이다.

액침냉각 ESS는 배터리 셀(Cell) 하나가 발화돼도 내부에서 차단되기 때문에 다른 셀에게 영향을 주지 않아 화재 예방이 가능하다. 기존에 ESS 온도를 낮추기 위한 공랭, 수냉식 방식과 달리 냉각 플루이드로 내부를 완전히 채운 방식은 외부로부터 먼지와 염분 등의 유입도 원천 차단해 내부 손상으로 화재가 발생할 가능성도 제거했다.

액침 냉각 방식은 가혹한 선박 운용 환경 고려했을 때 최고의 관리환경 및 화재 안전성을 제공한다는 게 회사 측 설명이다.

ⓒ한화에어로스페이스

이날 손 센터장은 절연액에 담근 6개의 셀에 일부러 화재를 낸 실험 동영상을 공개했다. 손 센터장은 “액침냉각 방식은 화재를 내는 것도 어려워 다른 제조사에서는 상상도 못할 엄청난 전류로 과충전을 해서 셀에 순차적으로 화재를 냈지만 정 가운데 위치한 셀은 멀쩡했다”며 “이 테스트를 통과할 수 있는 업체는 전세계 어디에도 없다”고 강조했다.

액침냉각 ESS는 기존 방식보다 우수한 안전성을 입증해 주요 모델(SEAL)이 글로벌 인증 기관인 노르셰베리타스(DNV), 한국선급(KR)으로부터 인증을 획득했다. 손 센터장은 "해양 선박용 ESS는 안전성이 필수 조건"이라고 강조했다.

이날 SK엔무브는 액침 냉각 기술의 핵심 소재인 냉각 플루이드 기술을 자세히 소개했다. 플루이드는 액체와 기체의 중간 성질을 지닌 물질로 모듈 내부에서 전기가 통하지 않게 하고 열을 식혀주는 역할을 한다.

서상혁 SK엔무브 e-Fluids B2B사업실장이 냉각 플루이드 기술을 소개하고 있다.ⓒSK이노베이션

서상혁 SK엔무브 e-Fluids B2B 사업실장은 “액침냉각 플루이드는 소화 성능, 내구성, 냉각 성능, 소재 호환성, 전기절연 성능 등 총 다섯가지의 성능을 만족시켜야 한다”며 “이 다섯가지 성능을 잘 조합해 애플리케이션별로 최적화된 맞춤형 플루이드를 제작하고 있다”고 설명했다.

이어 “SK엔무브의 세계적인 고급기유 기술을 바탕으로 차별화된 첨가제를 활용해 화재 예방 성능을 극대화하는 기술을 개발하겠다”고 말했다.

SK엔무브는 지난해 10월 한화에어로스페이스와 박용 액침형 ESS 사업 확대를 위한 업무협약(MOU)을 체결하고 기술을 공동 개발 중이다.

한편 글로벌 시장 조사기관인 마켓앤드마켓에 따르면 전 세계 선박용 ESS 시장은 2021년 약 21억달러(약 3조원)에서 2030년 약 76억달러(약 10조원)로 연평균 15.5%의 성장이 예상된다.

한화에어로스페이스 관계자는 “한화오션과도 해양 사업 분야에서 시너지를 발휘해 친환경 선박 분야 밸류체인 구축에 속도를 낼 예정”이라고 말했다.

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