한국금융경제신문=허지현 기자 | 한양대학교 기계공학부 소홍윤 교수 연구팀이 전기차 안전성 강화를 위한 혁신 기술을 개발해 ‘2025 대한민국 올해의 10대 기계기술’에 선정됐다고 24일 밝혔다.

이번에 선정된 기술은 ‘스웰링 센서 기반 배터리 모듈 열폭주 조기 탐지 시스템’으로, 리튬이온 배터리 화재의 위험 신호를 기존보다 획기적으로 빠르게 감지하는 기술이다.

최근 배터리 기반 시스템의 화재 사고가 연이어 발생하며 전기차 안전성 문제가 사회적 이슈로 대두되고 있다. 리튬이온 배터리는 높은 에너지 밀도에 비해 기계적·전기적·열적 스트레스에 취약해 작은 이상 반응도 대형 화재로 이어질 수 있어 고도화된 조기 진단 기술의 필요성이 꾸준히 제기돼 왔다.

소홍윤 교수 연구팀은 이러한 문제의 핵심 원인인 ‘스웰링’ 현상에 주목했다. 스웰링은 열폭주 직전에 배터리 내부에서 가장 먼저 나타나는 초기 신호지만, 기존 기술로는 대용량 배터리 모듈에서 이를 정밀하게 측정하기 어려워 상용화에 제약이 있었다. 연구팀은 이 한계를 극복하기 위해 고압축성 스펀지 구조를 활용한 고성능 스웰링 센서를 개발해 전기차용 배터리 모듈에 직접 적용했고, 그 결과 폭발 발생 1357초 전(약 23분 전)에 위험 징후를 감지해 기존 온도 센서 대비 약 21배 빠른 조기 탐지 성능 구현에 성공했다.

소홍윤 교수는 “현재 상용 기술을 뛰어넘는 세계 최고 수준의 조기 진단 성능을 확보했다”며 “전기차는 물론 ESS, 드론, 항공기 등 다양한 배터리 기반 시스템의 안전성 향상에 기여할 것”이라고 말했다. 이어 “궁극적으로 배터리 화재를 근본적으로 차단하는 ‘제로 파이어’ 플랫폼 구축을 목표로 하고 있다”고 강조했다.

이번 연구는 산업통상자원부, 한국연구재단, 현대자동차의 지원을 받아 수행됐으며, 현대자동차 버추얼이노베이션 리서치랩 한용하 연구위원, 임재영 책임, 유영민 책임, 배터리성능시험팀 천병권 연구원, 배터리설계팀 최용환 팀장·강윤혁 연구원과의 공동 연구를 통해 개발됐다.