한화에어로스페이스가 윤활유 전문기업 SK엔무브와 협력해 세계 최초로 '불타지 않는 에너지저장장치(ESS) 개발에 성공했다. 전 세계적으로 빠르게 성장하는 친환경 ESS 시장에서 가장 안전한 그린에너지 기술을 확보해 '친환경 해양 솔루션 리더'가 되겠다는 전략이다.

한화에어로스페이스와 SK엔무브는 10일 중구 한화빌딩에서 '액침냉각 ESS 기술' 설명회를 열었다. 이날 설명회에서 양사는 리튬이온배터리 모듈에 냉각 플루이드를 채워 화재를 원천 차단할 수 있는 기술을 개발했다고 밝혔다. 해당 기술은 해양수산부 산하의 선박해양플랜트연구소(KRISO)의 전기추진선박에 공급해 실증 테스트를 진행 중이다.

액침냉각 ESS는 배터리 셀(Cell) 하나가 발화돼도 내부에서 차단되기에 다른 셀에 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.

기존 방식보다 우수한 안전성을 입증해 주요 모델 'SEAL'이 글로벌 인증 기관인 노르셰베리타스(DNV), 한국선급(KR)으로부터 인증을 획득했다.

한화에어로스페이스 손승현 에너지시스템센터장은 "해양 선박용 ESS는 안전성이 필수 조건"이라며 "20년 이상의 연구개발(R&D)과 시행착오를 겪으며 쌓아온 ESS 설계 능력과 경험을 기반으로 업계 최고 수준의 기술과 제조 역량을 확보했다"라고 말했다.

실제로 한화에어로스페이스는 과충전 상태에서 배터리를 인위적으로 열 폭주시켜 화재가 발생하는 상황을 실험했다. 그 결과 불이 바로 소화됐고 주변 셀로 번지지 않았다.

한화에어로스페이스는 원형 셀 사이 냉각을 위한 전해액이 들어갈 수 있는 구조 덕분에 효과적으로 냉각이 가능하다고 언급했다. 또한 해당 기술을 파우치형이나 캔형팩에서도 적용해 동일한 성능을 구현했으며 이를 바탕으로 특허 출원에도 나섰다. 셀의 구조를 변형하고 여러 단열 소재를 활용한 설계를 통해 파우치 셀에서도 같은 성능을 구현하는 데 성공했다는 설명이다.

SK엔무브도 액침냉각 기술의 핵심소재인 냉각 플루이드 기술을 소개했다. 플루이드는 액체와 기체의 중간 성질을 지닌 물질로 모듈 내부에서 전기가 통하지 않게 하고 열을 식혀 주는 역할을 한다.

SK엔무브는 해당 분야에 국내 최초로 진출해 지난 2022년부터는 육상에서도 사용할 수 있는 기술을 개발해 화재에 취약한 데이터센터나 전기차에 적용할 예정이다.

서상혁 SK엔무브 e-Fluids B2B 사업실장은 "SK엔무브의 세계적인 고급기유 기술을 바탕으로 차별화된 첨가제를 활용해 화재 예방 성능을 극대화하는 기술을 개발할 것"이라 말했다.

SK엔무브는 사업 포트폴리오와 투자 다변화에도 집중하고 있다. 우선 전기차에 사용되는 윤활유 사업을 확장하고, ESS 및 데이터센터에 들어가는 열 관리 플루이드 사업을 강화할 계획이다. 아울러 폐윤활유를 수거해 이를 고급 윤활유로 생산하는 재활용 사업을 확대할 방침이다.

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

한화에어로스페이스 관계자는 "한화오션과도 해양 사업분야에서 시너지를 발휘해 친환경 선박 분야 밸류체인 구축에 속도를 낼 예정"이라 말했다.