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코리아텍 김광선 교수 '배터리 수명예측 알고리즘' 개발

미래 전기자동차 배터리 팩 효율적 운영·안전성 높일 계기


미래 전기자동차 배터리 팩 효율적 운영·안전성 높일 계기

(천안=연합뉴스) 이은중 기자 = 코리아텍은 21일 김광선 교수(62·메카트로닉스공학부)가 세계 최초로 배터리 수명예측에 관한 알고리즘 연구 논문을 발표했다고 밝혔다.

김광선 교수[코리아텍 제공=연합뉴스]
김광선 교수[코리아텍 제공=연합뉴스]

김 교수가 발표한 논문은 '리튬-이온 배터리 셀의 건강상태 예측 가능 수치해석 기준 BMS 알고리즘'이다.

BMS(Battery Management System)란 배터리 팩이나 모듈의 전류, 전압, 온도, 전력량을 측정해 충·방전상태를 표시해 주는 장치다. 친환경 전기자동차와 발전소 등의 에너지 저장장치 등에 탑재돼 사용된다.

배터리 팩이나 모듈이 효율적으로 충·방전에 장시간 활용되기 위해서는 개별 셀의 건강상태가 매우 중요하다.

처음엔 모두 건강한 상태로 출발하지만, 시간이 지나갈수록 각각 셀 상태는 달라진다.

현재 국내외에서 사용되는 BMS는 각각 달라진 셀의 상태를 체크하기가 어려워 충·방전 사이클 횟수, 온도와 배터리 잔존용량을 팩과 모듈 단위에서 확인하는 수준에 머물러 있다.

알고리즘[코리아텍 제공=연합뉴스]
알고리즘[코리아텍 제공=연합뉴스]

따라서 작은 공간에 전력량을 높이기 위해 수십, 수백개의 셀을 직렬로 연결해 충·방전되는 모듈이나 팩 단위를 제어하고 셀의 수명예측까지 관리하는 BMS 알고리즘에 대한 연구는 배터리 셀의 신소재 개발과 함께 매우 중요한 분야로 주목받아 왔다.

김광선 교수는 "이번 연구에서 복잡한 물리 화학적 현상을 처리할 수 있는 병렬처리 컴퓨터 수치해석 시스템과 이론적 해석으로 도출된 예측 데이터의 검증을 위한 충·방전 계측시스템을 구축함으로써 다양한 환경 변화에 따른 셀의 건강상태 예측을 위한 기준 데이터 확보가 가능하도록 했다"고 밝혔다.

그는 "이번에 개발한 BMS 알고리즘으로 수치해석 기준 데이터를 근거로 특정 셀의 건강상태 예측이 가능하게 됐다"며 "미래 전기자동차와 에너지 저장장치 등에서 배터리 팩의 효율적인 운영과 안전성을 더욱 높일 수 있는 계기가 됐다"고 설명했다.

김 교수의 이번 논문은 세계 저명학술지인 '나노사이언스와 나노테크놀로지 레터' 9월호에 게재될 예정이다.

jung@yna.co.kr

<저작권자(c) 연합뉴스, 무단 전재-재배포 금지> 2017/08/21 14:56 송고

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