김동명 LG에너지솔루션 사장 [LG에너지솔루션 제공]

최근 전기차 및 전기차 배터리에 대한 불안감이 높아지면서 국내 배터리 업계도 안전성에 대한 최상의 기술 경쟁력을 확보하기 위해 전력을 쏟고 있다.

LG에너지솔루션은 최근 완성차 업체들의 잇따른 BMS(배터리관리시스템) 고도화 협력 요청에 따라 ‘배터리 안전진단 소프트웨어’ 사업을 본격 확대하기로 결정했다고 21일 밝혔다.

LG에너지솔루션은 배터리 안전진단 소프트웨어 분야에서 20년 이상 축적된 BMS 설계역량과 실증 데이터를 활용한 독보적인 기술력을 확보하고 있다.

특히 안전진단 소프트웨어가 탑재되는 BMS 분야에서만 8000개 이상의 특허를 보유하고 있으며, 배터리 셀 기준 13만개 이상, 모듈 기준 1000개 이상을 각각 분해·분석한 실증 데이터를 기반으로 기술을 개발했다. 그동안 10만대 이상의 전기차에 적용해 90% 이상의 안전진단 검출률을 확보했다.

LG에너지솔루션의 배터리 안전진단 소프트웨어는 이 같은 기술력을 토대로 ▷충전 중 전압 하강 ▷배터리 탭 불량 ▷미세 내부 단락 ▷비정상 퇴화 ▷비정상 방전 ▷특정 셀 용량 편차 ▷리튬 과다 석출 등 다양한 불량 유형을 분석해 낼 수 있다.

이 기술은 이미 글로벌 완성차 업체 9곳의 차량에 적용되고 있다. 최근 현대자동차·기아가 공개한 BMS 솔루션에도 LG에너지솔루션의 배터리 안전진단 기술이 활용된 것으로 알려졌다.

LG에너지솔루션은 이미 검증된 안전진단 정확도와 축적된 기술력을 토대로 완성차 업체들의 요청에 따라 안전진단 소프트웨어의 본격적인 협업 및 판매에 나설 계획이다.

LG에너지솔루션 관계자는 “배터리의 품질, 안전성 등 완성도뿐 아니라 소비자의 안전한 사용을 가능하게 하는 ‘고도화된 BMS 역량’은 향후 배터리뿐 아니라 전기차 시장 경쟁력을 좌우하는 핵심 요소가 될 것”이라고 말했다. 아울러 “(LG에너지솔루션은) 진단 검출력과 관련 특허 및 실증 데이터를 확보하고 있어 곧바로 차량용 BMS에 적용이 가능한 만큼 안전한 전기차 배터리 사용을 위해 고객들과 적극 협업을 추진할 것”이라고 강조했다.

아울러 LG에너지솔루션은 안전진단 기술뿐 아니라 배터리의 퇴화도 정밀 진단과 예측 기술까지 개발해 주목을 받고 있다.

LG에너지솔루션의 BMS 소프트웨어를 활용하면 차량의 주행 패턴 등을 기반으로 미래의 배터리 잔존 용량 및 퇴화 상태를 예측할 수 있다. 이 과정에서 LG에너지솔루션의 배터리 전기화학적 전문성을 기반으로 리튬 석출, 양·음극의 퇴화 등 다양하고 복잡한 퇴화 메커니즘을 반영한 배터리 물리모델이 반영됐다.

특히 이 모델은 인공지능(AI) 컴퓨팅 기술을 활용해 알고리즘을 지속해서 고도화함으로써 좀 더 정확한 배터리 상태 진단이 가능해진 것이 특징이다. 다양한 전기차의 배터리 셀 정보를 지속적으로 알고리즘에 적용, 보완함으로써 배터리 퇴화 진단의 오차율도 업계 최고 수준인 1%대로 낮췄다.

또한 현재 방대한 양의 배터리 데이터를 실시간으로 분석하기 위해 클라우드 기술을 활용하고 있으며, 지난해 기준 국내 전기차의 약 2.2%에 해당하는 1만2000대 차량의 배터리 데이터를 수집해 분석했다.

LG에너지솔루션은 미래 모빌리티 시대를 겨냥해 SDV(소프트웨어 중심의 자동차) 플랫폼에 최적화된 BMS 하드웨어 및 소프트웨어도 개발하고 있다.

이를 위해 지난 3월 퀄컴과 SoC(시스템 온 칩)를 기반으로 하는 첨단 BMS 진단 솔루션 개발 협력에 나서는 등 BMS 역량 강화를 위한 노력을 지속하고 있다. 또한 반도체 기업인 ADI와도 업무협약(MOU)을 체결해 고성능 배터리 관리칩의 안정적인 공급 및 기술 개발에 협력하기로 했다.

LG에너지솔루션 최고경영자(CEO)인 김동명 사장은 “배터리 제조뿐만 아니라 안전하고 건강한 사용을 위한 BMS 솔루션 분야에서도 대체 불가능한 최고의 차별적 고객가치를 제공해 나갈 것”이라고 강조했다.

완성차 업계에서도 전기차 안전성 우려를 없애기 위해 총력 대응에 나서고 있다. 현대차·기아 역시 LG에너지솔루션 배터리 안전진단 소프트웨어를 활용해, ‘배터리 시스템 모니터링’ 등 한층 개선된 기술 개발에 속도를 내고 있다.

완성차와 배터리 업계에서는 BMS를 활용한 배터리 사전 오류 진단이 화재 등 전기차 관련 사고를 예방하는 데 가장 효율적인 방법이라고 입을 모은다.

국내 배터리 분야 최고 전문가 중 한 명으로 꼽히는 윤원섭 성균관대 에너지과학과 교수는 최근 언론 인터뷰에서 “충전 깊이(충전율)와 화재는 관련이 있지만 지배적인 원인은 아니다”며 “우리가 (충전율) 100%라고 말하는 것은 안전까지 고려한 배터리 수명으로, 과충전은 배터리 셀 제조사나 자동차업체 차원에서 BMS 등으로 이미 차단된 상태”라고 설명했다.

서재근·김성우 기자