한양대는 소홍윤 기계공학부 교수 연구팀이 리튬이온 배터리 화재의 위험 신호를 약 23분 만에 감지하는 기술을 개발해 '2025 대한민국 올해의 10대 기계기술'에 선정됐다고 24일 밝혔다.

최근 연이은 배터리 화재 사고로 전기차 안전성 문제가 사회적 이슈로 대두됐다. 리튬이온 배터리는 높은 에너지 밀도에 비해 기계·전기·열적 스트레스에 취약해 작은 이상 반응도 대형 화재로 이어질 수 있어 고도화된 조기 진단 기술의 필요성이 제기돼 왔다.

연구팀은 문제의 핵심인 '스웰링' 현상에 주목했다. 스웰링은 열폭주 직전에 배터리 내부에서 가장 먼저 나타나는 초기 신호로, 기존 기술로는 대용량 배터리 모듈에서 이를 정밀하게 측정하기 어려워 상용화에 제약이 있었다.

이를 극복하기 위해 연구팀은 고압축성 스펀지 구조를 활용한 고성능 스웰링 센서를 개발해 전기차용 배터리 모듈에 직접 적용했다. 그 결과 폭발 발생 약 23분 전에 위험 징후를 감지해 기존 온도 센서 대비 약 21배 빠른 조기 탐지 성능 구현에 성공했다.

소 교수는 "전기차는 물론 ESS, 드론, 항공기 등 다양한 배터리 기반 시스템의 안전성 향상에 기여할 것"이라며 "궁극적으로 배터리 화재를 근본적으로 차단하는 '제로 파이어' 플랫폼 구축을 목표로 하고 있다"고 말했다.

이번 연구는 산업통상자원부·한국연구재단·현대자동차의 지원을 받아 수행됐으며, 현대자동차 버추얼이노베이션 리서치랩, 배터리성능시험팀, 배터리설계팀과의 공동 연구를 통해 개발됐다.

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